Mikrokanālu siltummainis

Mikrokanāls, kas pazīstams arī kā mikrokanālu siltummainis, ir siltummainis ar līdzvērtīgu diametru 10-1000μm. Siltummaiņa plakanajā caurulē ir desmitiem mazu plūsmas kanālu, un abi plakanās caurules gali ir savienoti ar apļveida kolektoru. Kolektora caurulē ir ierīkots separators, lai sadalītu siltummaiņa plūsmas ceļu vairākās plūsmās.

Tips Materiāla apstrādes režīms Tips
Mikrokanālu siltummaiņus pēc to izmēriem var iedalīt mikrokanālu siltummaiņos un liela mēroga mikrokanālu siltummaiņos.

Mikro-mikrokanālu siltummainis ir sava veida kompakts, viegls un efektīvs siltummainis, kas paredzēts elektroniskās rūpniecības attīstības vajadzībām. Tās struktūras formās ietilpst plākšņu šķērsplūsmas mikro-siltummainis un saķepināta tīkla porains mikro-siltummainis.
Liela mēroga mikrokanālu siltummaini galvenokārt izmanto tradicionālajā rūpnieciskajā saldēšanā, atkritumu siltuma izmantošanā, automašīnu gaisa kondicionēšanā, mājsaimniecības gaisa kondicionēšanā, siltumsūkņa ūdens sildītājā un tā tālāk. Struktūras formas ir paralēlās plūsmas caurules radiators un trīsdimensiju šķērsplūsmas radiators. Tā kā ārpuses ir liela izmēra (līdz 1,2 x 4 m x 25,4 mm), mikrokanāla hidrauliskais diametrs ir mazāks par 0,6–1 mm, tāpēc to sauc par liela mēroga mikrokanālu siltummaini. .

Materiāli
Mikrokanālu siltummaiņiem pieejamie materiāli ir: polimetilmetakrilāts, niķelis, varš, nerūsējošais tērauds, keramika, silīcijs, Si3N4 un alumīnijs. Mikrokanālu siltummaiņa, izmantojot niķeļa materiālu, siltuma pārneses veiktspēja uz tilpuma vienību ir vairāk nekā 5 reizes augstāka nekā atbilstošā polimēra materiāla, un arī siltuma pārneses veiktspēja uz masas vienību ir palielināta par 50%.
Izmantojot vara materiālu, metāla plāksni var apstrādāt mazā un gludā šķidruma kanālā, var precīzi kontrolēt spuras izmēru un plāksnes biezumu, sasniedzot desmitiem mikronu, un plāksnes šķērsplūsmas struktūru var veidot ar cietlodēšanu un siltumu. pārneses koeficients var sasniegt 45MW/(m3·K), kas ir 20 reizes lielāks nekā tradicionālajiem kompaktajiem siltummaiņiem.
Izmantojot silīciju, Si3N4 un citus materiālus, var izgatavot sarežģītāku daudzslāņu struktūru, izmantojot anizotropo kodināšanas procesu, var pabeigt jaunu siltummaiņu apstrādi, izmantojot sviestmaižu un kraušanas tehnoloģiju, var izgatavot dažādas struktūras un izmērus. , piemēram, siltummaiņa piramīdas struktūras kanāls.

Apstrādes režīms
Uzlabojot mikroapstrādes tehnoloģiju, var apstrādāt efektīvus mikro siltummaiņus ar plūsmas kanālu dziļumu no dažiem mikroniem līdz vairākiem simtiem mikronu. Pie šādām mikroapstrādes tehnoloģijām pieder: litogrāfija, ķīmiskās kodināšanas tehnoloģija, litogrāfijas elektroliešanas injekcijas formēšanas tehnoloģija (LIGA), dimanta griešanas tehnoloģija, stiepļu griešanas un jonu staru apstrādes tehnoloģija. Saķepināta sieta porains mikro siltummainis ir izgatavots pulvermetalurģijā. Mikrokanālu apstrāde lielā mērogā būtiski atšķiras no mikrokanālu apstrādes mikromērogā, un pirmajai ir nepieciešama efektīvāka apstrādes un ražošanas tehnoloģija.

Pieteikuma perspektīva un priekšrocības
Mikroelektronika un citas pielietojuma jomas
Mikroelektronikas joma seko Mūra likuma straujajai attīstībai, nepārtraukti uzlabojot tranzistoru integrāciju, ātrgaitas elektronisko ierīču siltuma blīvums ir sasniedzis 5 ~ 10 MW/m2, siltuma izkliede ir kļuvusi par galveno tās attīstības "šaurējo kaklu", un tradicionālo siltumapmaiņas ierīču aizstāšana ar mikrokanālu siltummaiņiem ir kļuvusi par neizbēgamu tendenci. Tāpēc mikrokanālu siltummaiņiem būs plašas pielietojuma iespējas daudzās jomās, piemēram, kosmosa, modernās medicīnas, ķīmiskās un bioloģiskās inženierijas jomā, kas ir ļoti atkarīgas no iegultās tehnoloģijas un augstas veiktspējas skaitļošanas.

Gaisa kondicionēšanas un ūdens sildītāju lietojumi
Pakāpeniski tuvojoties mikrokanālu siltuma pārneses tehnoloģijai, automobiļu gaisa kondicionēšanas rūpniecība un mājas gaisa kondicionēšanas nozare (piemēram, Midea) ir sākusi ražot saistītus produktus. Par laimi, arī pašreizējā karstā gaisa enerģijas ūdens sildītāju nozare ir sākusi ienākt mikrokanālu jomā. 2012. gadā Guangdong Tongyi Electric Appliance Co., LTD., kas pazīstams kā "gaisa enerģijas radītājs", izstrādāja mikrocikla siltumsūkņa bloku. Paziņoja par veiksmīgu "mikrokanālu" tehnoloģijas pielietošanu gaisa enerģijas nozarē, iezīmējot gaisa enerģijas ūdens sildītāju nozari "mikro kanālu" laikmetā.

Lietojumprogrammas priekšrocība
① Enerģijas taupīšana. Enerģijas taupīšana ir svarīgs mūsdienu gaisa kondicionētāja rādītājs. Ar parastajiem siltummaiņiem ir grūti ražot augstas kvalitātes produktus, piemēram, I klases energoefektivitātes standartus, un mikrokanālu siltummaiņi būs labākā izvēle problēmas risināšanai.
② Lieliska siltuma pārneses veiktspēja. Mājsaimniecības gaisa kondicionēšanā, kad plūsmas kanāla izmērs ir mazāks par 3 mm, gāzes-šķidruma divfāzu plūsmas un fāzes maiņas siltuma pārneses likums atšķirsies no parastā lielāka izmēra, jo mazāks ir kanāls, jo acīmredzamāks ir šī izmēra efekts. Ja caurules iekšējais diametrs ir 0,5–1 mm, konvekcijas siltuma pārneses koeficientu var palielināt par 50%–100%. Izmantojot šo uzlaboto siltuma pārneses tehnoloģiju gaisa kondicionēšanas siltummainim, ir sagaidāms, ka gaisa kondicionēšanas siltummaiņa siltuma pārnesi var efektīvi uzlabot un tā enerģijas taupīšanas ūdeni var uzlabot, atbilstoši mainot struktūru, procesu un uzlabojot siltuma pārneses pasākumus. gaisa puse
Jā.
③ Veicināšanas potenciāls. Mikrokanālu siltummaiņu tehnoloģijai ir arī potenciāls veicināt gaisa enerģijas ūdens sildītājus gaisa kondicionēšanas ražošanas jomā, kas var ievērojami uzlabot produktu konkurētspēju un uzņēmumu ilgtspējīgu attīstību.

Salīdzinot ar parastajiem siltummaiņiem, mikrokanālu siltummaiņi ir ne tikai maza izmēra, lieli ar siltuma pārneses koeficientu, augstu siltuma pārneses efektivitāti un var atbilst augstākiem energoefektivitātes standartiem, bet arī tiem ir lieliska spiediena veiktspēja, tie var būt CO2 kā darba vidēja dzesēšana saskaņā ar vides aizsardzības prasībām ir piesaistījusi plašu akadēmisko aprindu un nozares uzmanību gan mājās, gan ārvalstīs. Mikrokanālu siltummaiņu galvenā tehnoloģija - mikrokanālu paralēlās plūsmas caurules ražošanas metode ir pakāpeniski nobriedusi Ķīnā, kas ļauj plaši izmantot mikrokanālu siltummaiņus.