[發(fā)明專利]熔鹽基納米流體制備系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810483268.3
• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號: CN109021936A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設計）人: 譙耕;周育禎;雷憲章;徐桂芝;埃內斯托·穆拉;海倫娜·納瓦羅·里維羅;姜竹;安娜貝爾·帕拉西奧斯·特魯希略;楊岑玉;金翼
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯(lián)網(wǎng)歐洲研究院;全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司;國網(wǎng)安徽省電力有限公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: C09K5/12
• 分類號: C09K5/12;C09K5/08
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李旦華

本發(fā)明提供的一種熔鹽基納米流體制備系統(tǒng)，包括相互連通的高溫池和低溫池，流體在高溫池和低溫池之間通過第一通路進行單向流動。在高溫池內，通過分別從熔鹽入口和納米顆粒入口加入熔鹽基溶液和納米顆粒，從而使制得納米流體中的納米顆?？梢员３衷谶m當?shù)拿芏?，從而使納米流體達到預期的熱力學性能。在低溫池內，所述低溫池內的溫度高于所述納米流體的熔點，且低于所述高溫池內的溫度，用于儲存納米流體并使其在處于一個能使其中的納米顆粒均勻分布的溫度。低溫池和應用終端通過所述第二通路連接，納米流體通過所述第二通路供給至應用終端。

技術領域

本發(fā)明涉及納米流體制備領域，具體涉及一種熔鹽基納米流體制備系統(tǒng)。

背景技術

集中太陽能發(fā)電廠和高溫儲熱系統(tǒng)是公知的能源技術，它們主要是以合成油作為主要的傳熱流體。因為導熱油具有在較高的溫度下(≥400℃)的不穩(wěn)定性和毒性、蒸汽壓高、成本高等缺陷，其正在被更安全，更便宜，更容易處理的熔鹽材料而取代。然而，這些材料的熱物理特性往往很差，為了解決這個問題，可以將一定量具有特定熱力性能的納米顆粒均勻分散到鹽體中，從而獲得納米分散系，稱為納米流體。

納米流體與不含納米顆粒的基底流體相比具有更高的熱性能。眾所周知，少量均勻分散的納米顆粒(如二氧化硅、二氧化鈦、三氧化二鋁等)可使熔鹽的比熱容提高到25％。然而，正如最近的科學研究所指出的，納米流體受到老化過程的影響，從而降低了它的熱性能。這種老化過程主要是由于分散的顆粒的凝聚現(xiàn)象，可以從初始平均少于納米直徑(≈20nm)增長至幾微米，從而導致在納米分散分布的變化并因此減少傳熱流體的熱性能，這一缺點在流體的固液相轉變中更為突出。

雖然納米流體有可能提高傳熱流體和熱能儲存介質的熱性能，但大規(guī)?？煽康闹圃旌?或再生納米流體的方法仍未被公開。大多數(shù)熔融鹽基納米流體只能以最小的量(克)制造，一般限于實驗室規(guī)模。然而，在制備的最后階段中，水基溶液被干燥，納米顆粒的體積濃度的增加可能導致進一步的凝聚，因此納米顆粒的存在降低了熱性能。在應用于大規(guī)模能量系統(tǒng)的時候，納米顆粒會產生同樣的負面現(xiàn)象。生產過程中，老化和周期相位變化是造成納米流體性能退化的最具影響力的因素。且現(xiàn)有納米流體的制備與應用分開進行，需將納米流體制備后投入應用，納米流體性能退化后則需要另外更換制備好的納米流體，而不能使納米流體實時進行再生。

發(fā)明內容

因此，為了克服現(xiàn)有技術中，現(xiàn)有熔鹽基納米流體制備系統(tǒng)的在大規(guī)模生產運行時下納米顆粒凝聚使納米流體老化，且納米流體的再生需要單獨進行的問題，從而提供一種可以大規(guī)模投入生產運行且可以在生產線實時再生納米流體的熔鹽基納米流體制備系統(tǒng)。

本發(fā)明的設計方案如下：

一種熔鹽基納米流體制備系統(tǒng)，包括：高溫池，設有熔鹽入口和納米顆粒入口，用于使所述納米顆粒均勻分布在所述熔鹽內形成納米流體；低溫池，所述低溫池內的溫度高于所述納米流體的熔點，且低于所述高溫池內的溫度；第一通路，連接于所述高溫池和所述低溫池之間，可使所述納米流體自所述高溫池流至所述低溫池；第二通路，用于將所述低溫池與所述應用終端連通，使所述納米流體自所述低溫池流至所述應用終端。

優(yōu)選的，還包括回收通路，一端與所述應用終端相連，另一端與所述低溫池連通，所述回收通路內所述納米流體自所述應用終端流回至所述低溫池。

優(yōu)選的，所述高溫池內設有攪拌裝置，通過所述攪拌裝置攪拌使納米顆粒均勻分布在所述熔鹽內形成納米流體。

優(yōu)選的，在所述第一通路上設有第一光學監(jiān)測裝置，用于監(jiān)測流過的納米流體的均勻分散以及老化的情況，并控制所述高溫池操作加入所述熔鹽基溶液或所述納米顆粒，或調整攪拌速度。