[发明专利]一种相变乳液的连续化生产系统及方法

说明书

本发明公开了一种相变乳液的连续化生产系统及方法，包括恒温储罐，用于盛放不同种类的相变原材料；乳化剂储罐，用于储存乳化剂；分散相混合装置，与至少两个恒温储罐和乳化剂储罐连通，供多种相变原材料和乳化剂在其内部混合成分散相；分散剂储罐，用于储存分散介质；相变乳液预混装置，与分散相混合装置和分散剂储罐连通，通过高速旋转的叶轮将分散相与分散剂初步混合成分散系；剪切乳化装置，与相变乳液预混装置连通，通过高速旋转的丝网填料床对分散系进行进一步剪切分散；成品储罐，与剪切乳化装置连通，用于冷却并存储分散处理后的相变乳液。如此设计，实现了相变乳液的连续化生产，可以满足大规模冷却液用相变乳液的批量生产要求。

技术领域

本发明涉及乳液生产技术领域，具体涉及一种相变乳液的连续化生产系统及方法。

背景技术

相变乳液是由相变材料微粒和单相传热流体，如去离子水，均匀混合构成的一种多相流体。相变乳液可被用于液冷系统中的载热介质，替代传统液冷系统中的单相冷却液。

其作为载热介质时，相变乳液中的相变材料微粒，在吸热端，通过固态到液态的相变，利用其相变潜热吸热；在散热端，通过液态到固态的相变，实现潜热的释放。相变乳液作为冷却介质，具有吸热过程温度变化小的优点，可以平稳发热体的温度波动，对温度敏感型电子元器件的冷却具有突出的优势。相变材料以极小的颗粒形式分布在液体中，比表面积很大，加强了与液体的换热能力。由于工作过程中，相变材料发生相变，提高了相变乳液的表观比热容，也就是冷却液的热携带能力，因此可减小换热器体积及冷却介质流量，有利于发热设备的紧凑化设计。

现有的相变乳液生产方法主要是间歇式生产，且相变乳液的分散主要利用剪切乳化机中剪切头转子与定子间狭窄缝隙内的高剪切力破碎液滴，这种设备的处理效率较低，制备小粒径分布的样品需要剪切处理的时间较长，难以满足相变乳液大规模连续化制备过程中高效混合、分散制备以及相变乳液在冷却系统应用中在线循环分散的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种相变乳液的连续化生产系统及方法，以解决现有技术中相变乳液间歇式的生产方式存在的生产效率低、难以满足规模化生产的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

根据第一方面，一种相变乳液的连续化生产系统，包括：

至少两个恒温储罐，分别用于盛放不同种类的相变原材料；

乳化剂储罐，用于储存乳化剂；

分散相混合装置，与所述至少两个恒温储罐和所述乳化剂储罐连通，供多种相变原材料和乳化剂在其内部混合成分散相；

分散剂储罐，用于储存分散介质；

相变乳液预混装置，与所述分散相混合装置和所述分散剂储罐连通，通过高速旋转的叶轮将分散相与分散介质初步混合成分散系；

剪切乳化装置，与所述相变乳液预混装置连通，通过高速旋转的丝网填料床对分散系进行进一步剪切分散；

成品储罐，与所述剪切乳化装置连通，用于冷却并存储分散处理后的相变乳液。

进一步地，还包括用于实时监控流出所述剪切乳化装置的相变乳液中相变材料粒径分布的粒径分布在线监测装置；所述粒径分布在线监测装置的入口端连通于所述剪切乳化装置和所述成品储罐之间，出口端与所述剪切乳化装置相通。

进一步地，所述相变乳液预混装置还连通有添加剂储罐，所述添加剂储罐用于为所述相变乳液预混装置提供添加剂。

进一步地，所述分散相混合装置采用连续式搅拌釜，所述连续式搅拌釜连通有缓冲罐。

进一步地，所述相变乳液预混装置和所述剪切乳化装置一体化设置在同一剪切乳化设备上，所述剪切乳化设备上设有同步为所述相变乳液预混装置和所述剪切乳化装置提供动力的动力机构。