[發明專利]一種用于相變式換熱器的循環工質及其應用

在審

• 申請號: 202010645100.5
• 申請日: 2020-07-07
• 公開（公告）號: CN111690380A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 吳建軍;趙曉光;張林;白亮;徐敬玉
• 申請（專利權）人: 昊姆（上海）節能科技有限公司
• 主分類號: C09K5/10
• 分類號: C09K5/10;F28D15/02
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 胡美強;鄒玲

本發明公開了一種用于相變式換熱器的循環工質及其應用。該用于相變式換熱器的循環工質為吸濕性水溶液；吸濕性水溶液的溶質包括鹵代無機鹽和/或多元醇；當吸濕性水溶液的溶質包括所述的鹵代無機鹽時，鹵代無機鹽的濃度為5～50％，鹵代無機鹽的濃度是指所述鹵代無機鹽的質量與吸濕性水溶液的質量的比；當吸濕性水溶液的溶質包括所述的多元醇時，多元醇的濃度為60～95％，多元醇的濃度是指所述多元醇的質量占吸濕性水溶液的質量的比。本發明將吸濕性水溶液作為相變式換熱器的循環工質，溫度適應范圍較大、可調節性好、工作耐壓等級高、換熱效率高，可在較寬的不同的壓力和溫度范圍內穩定運行。

技術領域

本發明涉及一種用于相變式換熱器的循環工質及其應用。

背景技術

目前，國內絕大多數相變式換熱器均采用水或氟利昂等有機均相混合物作為相變式換熱器循環工質。常壓下，水的沸點為100℃，冰點0℃，限定了熱源和冷源溫度不能太高或太低。而氟利昂或其他制冷劑循環工質，沸點相對較低。在相變式換熱器相變過程中，液相濃度恒定，蒸氣壓和飽和溫度往往恒定或偏高，無法適應不同范圍的熱源冷源換熱過程。同時氟利昂等有機物作為循環介質往往會污染環境、易燃易爆、有毒有害，對整個相變式換熱器的氣密性要求較高。當外界熱源或冷源溫度變化較大時，會對整個相變式換熱器的換熱平衡造成嚴重影響。

因此，尋求一種循環工質，解決相變式換熱器存在的以上技術問題，迫在眉睫。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于克服了現有技術中將水和氟利昂作為相變式換熱器的循環工質時，存在的溫度適應范圍窄、可調節性差，工作耐壓等級低、換熱效率差的缺陷，而提供了一種用于相變式換熱器的循環工質及其應用。本發明將吸濕性水溶液作為相變式換熱器的循環工質，溫度適應范圍較大、可調節性好、工作耐壓等級高、換熱效率高，可在較寬的不同的壓力和溫度范圍內穩定運行。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案實現的。

本發明提供了一種用于相變式換熱器的循環工質，所述的循環工質為吸濕性水溶液；

所述吸濕性水溶液的溶質包括鹵代無機鹽和/或多元醇；

當所述吸濕性水溶液的溶質包括所述的鹵代無機鹽時，所述鹵代無機鹽的濃度為5～50％，所述鹵代無機鹽的濃度是指所述鹵代無機鹽的質量與所述吸濕性水溶液的質量的比；

當所述的吸濕性水溶液的溶質包括所述的多元醇時，所述多元醇的濃度為60～95％，所述多元醇的濃度是指所述多元醇的質量占所述吸濕性水溶液的質量的比。

本發明中，本領域技術人員知曉，所述的相變式換熱器為間接接觸式換熱。所述的吸濕性水溶液作為填充物單獨相變循環，不與換熱物料進行接觸，只進行熱量的傳遞。所述的吸濕性水溶液不會對相變式換熱器的內部結構進行腐蝕、穩定性好，應用領域廣泛，同時還能夠達到較高的換熱系數。若本發明中吸濕性水溶液的濃度不在上述限定的范圍內，換熱效率或換熱系數、耐壓等級會大大降低。

本發明中，所述吸濕性水溶液中，所述鹵代無機鹽和/或所述多元醇的種類的總數量可為1種或2種。相比于含有多種溶質的吸濕性水溶液，穩定性更佳。

本發明中，所述鹵代無機鹽的種類可為本領域常規應用于制備吸濕性水溶液的鹵代無機鹽。較佳地為溴化鈉、溴化鋰、氯化鋰和氯化鎂中的一種或其中兩種以上的混合。例如溴化鋰或氯化鎂。

本發明中，所述多元醇的種類可為本領域常規應用于制備吸濕性水溶液的多元醇。較佳地為乙二醇、甘油和三甘醇中的一種或其中兩種以上的混合。例如乙二醇。

本發明中，所述鹵代無機鹽的濃度較佳地為15～45％，例如20％、25％、30％或35％，所述的濃度是指所述鹵代無機鹽的質量與所述吸濕性水溶液的質量的比。