[发明专利]中央空调及工业循环换热系统的免更换无水纳米冷却液

说明书

技术领域

本发明涉及一种可用于中央空调及工业循环换热系统的免更换无水纳米冷却液，属于纳米流体与化学组合技术领域。

技术背景

中央空调冷水机组含两套水系统，一套是与大气进行热交换的冷却水系统；另一套是与室内进行热交换的风机盘管冷冻水(热媒水)系统。工业冷却循环水系统主要包含两大类，一类是电厂凝汽器系统的冷却循环水；另一类是钢厂、大型石化厂、药厂和煤气厂等含有以水为换热介质的冷却循环水系统。

水为换热介质存在如下问题：1)失水：长期运行与喷淋过程导致的蒸发失水，冷却液经不断浓缩后必须排出部分高含盐水，构成失水-补水-失水周期性循环。2)水处理：水作为换热介质存在结垢、设备腐蚀、微生物及藻类的繁殖，管道的堵塞等问题。此外，各地的水质差异也导致各自水处理的工艺及方法的不同，增加了水处理的难度及成本。

某些醇基纳米流体作为换热剂可以弥补水基换热剂的上述缺陷，它们的高沸点(＞150℃)，低凝固点(＜-45℃)属性，可以满足换热器在各种温度条件下的正常工作，不存在蒸发，沸腾失水和凝固，以及腐蚀，结垢，以及微生物及藻类的生长繁殖等系列问题，因此理论上此类冷却液是不必再更换的。

发明内容

本发明的目的是提供一种可用于中央空调及工业循环换热系统的免更换无水纳米冷却液。

本发明的醇基冷却液的特点在于：

二元醇的热传导性不及水介质，为此在配方中加入了对热具有高传导性纳米固态粒子。该纳米流体热传导强度可以通过调节纳米粒子的浓度来控制，从而达到与水基冷却液具有相同或更高的热传导性能。

加入了少量缓蚀剂以防止在高温及曝氧环境下以及在长期热交换过程中二元醇可能存在的热分解及氧化作用对冷却器金属产生的腐蚀。

本发明的目的是通过下述方案实施的：

本发明的无水纳米冷却液的制备方法是：按质量百分比分别准确地称取：六次甲基四胺0.50-1.00％，柠檬酸0.20-0.50％，柠檬酸铵0.20-0.50％，然后将它们添加到质量百分比为93.00-98.10％的二元醇中，不断搅拌直至溶解完全。再向其中加入质量百分比为1.00-5.00％的纳米粉末，常温下快速搅拌15分钟后转入到超声波分散仪中，经超声强力震荡30分钟直至分散均匀即可。

本发明的无水纳米冷却液配方中的纳米粉末是指粒径≤30纳米的氧化铝，氧化铁，氧化锌，二氧化硅，二氧化钛等无机氧化物微粒，以及纳米碳管，纳米碳球等碳微粒。

本发明的无水纳米冷却液配方中的二元醇是指乙二醇和丙二醇。

实施实例1：

分别准确称取六次甲基四胺5克，柠檬酸2克，柠檬酸铵2克，然后将它们添加到盛有976克丙二醇的反应釜中，不断搅拌直至溶解完全。再向其中加入15克纳米氧化铝粉末，在常温下经快速搅拌15分钟后将混合液转入到超声波分散仪中，超声强力震荡30分钟直至分散为白色乳状胶体液。

实施实例2：

分别准确称取六次甲基四胺8克，柠檬酸3克，柠檬酸铵3克，然后将它们添加到盛有968克乙二醇的反应釜中，不断搅拌直至溶解完全。再向其中加入18克纳米二氧化硅粉末，在常温下经快速搅拌15分钟后将混合液转入到超声波分散仪中，超声强力震荡30分钟直至分散为白色乳状胶体液。