核能是人類(lèi)具有希望的未來(lái)能源之一。人們開(kāi)發(fā)核能的途徑有兩條：一是重元素的裂變，如鈾的裂變;二是輕元素的聚變，如氘、氚、鋰等。重元素的裂變技術(shù)，己得到實(shí)際性的應(yīng)用;而輕元素聚變技術(shù)，也正在積極研究之中。

　　我國(guó)首臺(tái)液態(tài)金屬鈉-超臨界二氧化碳印刷板式換熱器(PCHE)具有緊湊高效微通道換熱器，具有換熱效率高、耐低溫高溫、耐高壓、可靠性高等優(yōu)勢(shì)。近日，PCHE成功通過(guò)專(zhuān)家組驗(yàn)收。該換熱器可應(yīng)用于海水、煙氣等介質(zhì)的換熱，產(chǎn)品技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

　　微通道換熱器就是通道當(dāng)量直徑在10-1000μm的換熱器。這種換熱器的扁平管內(nèi)有數(shù)十條細(xì)微流道,在扁平管的兩端與圓形集管相聯(lián)。集管內(nèi)設(shè)置隔板,將換熱器流道分隔成數(shù)個(gè)流程。微通道換熱器按外形尺寸可分為微型微通道換熱器和大尺度微通道換熱器。

　　微型微通道換熱器是為了滿(mǎn)足電子工業(yè)發(fā)展的需要而設(shè)計(jì)的一類(lèi)結(jié)構(gòu)緊湊、輕巧、高效的換熱器,其結(jié)構(gòu)形式有平板錯(cuò)流式微型換熱器、燒結(jié)網(wǎng)式多孔微型換熱器。

　　大尺度微通道換熱器主要應(yīng)用于傳統(tǒng)的工業(yè)制冷、余熱利用、汽車(chē)空調(diào)、家用空調(diào)、熱泵熱水器等。其結(jié)構(gòu)形式有平行流管式散熱器和三維錯(cuò)流式散熱器。由于外型尺寸較大(達(dá)1.2m×4m×25.4mm),微通道水力學(xué)直徑在0.6~1mm以下,故稱(chēng)為大尺度微通道換熱器。

　　換熱器是一種在不同溫度的兩種或兩種以上流體間實(shí)現(xiàn)物料之間熱量傳遞的節(jié)能設(shè)備，是使熱量由溫度較高的流體傳遞給溫度較低的流體，使流體溫度達(dá)到流程規(guī)定的指標(biāo)，以滿(mǎn)足工藝條件的需要，同時(shí)也是提高能源利用率的主要設(shè)備之一。

　　換熱器行業(yè)涉及暖通、壓力容器、中水處理設(shè)備，化工，石油等近30多種產(chǎn)業(yè)，相互形成產(chǎn)業(yè)鏈條。數(shù)據(jù)顯示2010年中國(guó)換熱器產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模在500億元左右，主要集中于石油、化工、冶金、電力、船舶、集中供暖、制冷空調(diào)、機(jī)械、食品、制藥等領(lǐng)域。其中，石油化工領(lǐng)域仍然是換熱器產(chǎn)業(yè)最 大的市場(chǎng)，其市場(chǎng)規(guī)模為150億元;電力冶金領(lǐng)域換熱器市場(chǎng)規(guī)模在80億元左右;船舶工業(yè)換熱器市場(chǎng)規(guī)模在40億元以上;機(jī)械工業(yè)換熱器市場(chǎng)規(guī)模約為40億元;集中供暖行業(yè)換熱器市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)30億元，食品工業(yè)也有近30億元的市場(chǎng)。另外，航天飛行器、半導(dǎo)體器件、核電常規(guī)島核島、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽(yáng)能光伏發(fā)電、多晶硅生產(chǎn)等領(lǐng)域都需要大量的專(zhuān)業(yè)換熱器，這些市場(chǎng)約有130億元的規(guī)模。

　　國(guó)內(nèi)換熱器行業(yè)在節(jié)能增效、提高傳熱效率、減少傳熱面積、降低壓降、提高裝置熱強(qiáng)度等方面的研究取得了顯著成績(jī)?；谑?、化工、電力、冶金、船舶、機(jī)械、食品、制藥等行業(yè)對(duì)換熱器穩(wěn)定的需求增長(zhǎng)，我國(guó)換熱器行業(yè)在未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)將保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，2011年至2020年期間，我國(guó)換熱器產(chǎn)業(yè)將保持年均10-15%左右的速度增長(zhǎng)，到2020年我國(guó)換熱器行業(yè)規(guī)模有望達(dá)到1500億元。

　　液態(tài)金屬鈉的作用

　　液態(tài)鈉常用作快中子核反應(yīng)堆中的換熱介質(zhì)，其熔點(diǎn)為97.8℃，且液態(tài)鈉具有極高的熱導(dǎo)率，比如在100℃的導(dǎo)熱系數(shù)為86.9W/m·K，液態(tài)鉀的導(dǎo)熱系數(shù)略低于液態(tài)鈉。液態(tài)鈉和液態(tài)鉀可以以任意比混溶，共晶NaK合金的熔點(diǎn)為-12.65 ± 0.01℃。鈉、鉀或鈉鉀合金化學(xué)性質(zhì)都比較活潑，在空氣中會(huì)被迅速氧化,在水中會(huì)發(fā)生劇烈燃燒。正是因?yàn)榘踩蛩?，在非密閉空間應(yīng)用不多，其主要優(yōu)點(diǎn)在于換熱性能好且價(jià)格便宜。

　　液態(tài)金屬冷卻劑是指由低熔點(diǎn)堿金屬(如Na、K、Li)和低熔點(diǎn)合金(如Pb-Bi)等構(gòu)成的一種冷卻介質(zhì)，其具有比熱容和熱導(dǎo)率大、熔點(diǎn)低沸點(diǎn)高的特點(diǎn)，常見(jiàn)的液態(tài)金屬冷卻劑有鈉鉀合金、鉛鉍合金和鎵銦合金等。主要應(yīng)用于核反應(yīng)堆冷卻、計(jì)算機(jī)芯片散熱等領(lǐng)域。

　　超臨界二氧化碳萃取技術(shù)

　　在超臨界狀態(tài)下，將超臨界二氧化碳與待分離的物質(zhì)接觸，使其有選擇性地把極性大小、沸點(diǎn)高低和分子量大小不同的成分依次萃取出來(lái)。當(dāng)然，對(duì)應(yīng)各壓力范圍所得到的萃取物不可能是單一的，但可以控制條件得到最 佳比例的混合成分，然后借助減壓、升溫的方法使超臨界流體變成普通氣體，被萃取物質(zhì)則完全或基本析出，從而達(dá)到分離提純的目的，所以超臨界流體二氧化碳萃取過(guò)程是由萃取和分離組合而成的。

　　超臨界萃取裝置可以分為兩種類(lèi)型，一是研究分析型，主要應(yīng)用于小量物質(zhì)的分析，或?yàn)樯a(chǎn)提供數(shù)據(jù)。二是制備生產(chǎn)型，主要是應(yīng)用于批量或大量生產(chǎn)。

　　超臨界萃取裝置從功能上大體可分為八部分：萃取劑供應(yīng)系統(tǒng)，低溫系統(tǒng)、高壓系統(tǒng)、萃取系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、改性劑供應(yīng)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。具體包括二氧化碳注入泵、萃取器、分離器、壓縮機(jī)、二氧化碳儲(chǔ)罐、冷水機(jī)等設(shè)備。由于萃取過(guò)程在高壓下進(jìn)行，所以對(duì)設(shè)備以及整個(gè)管路系統(tǒng)的耐壓性能要求較高，生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)監(jiān)控，可以大大提高系統(tǒng)的安全可靠性，并降低運(yùn)行成本。

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