科技進步與資源節約:渠氏熱超導管期待更多關注 (2004-09-21)
發布時間:2007-12-04
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來源:科技日報
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我國科學家渠玉芝發明的渠氏熱超導管,被國外稱之為“渠氏理論傳熱技術”,已應用于我國的部分煉油廠、鋼鐵廠的余熱回收、電腦CPU的散熱器、青藏兩路凍土地帶的路基加固處理等方面,其傳熱和節能效果十分明顯,已引起國外關注。曾參與過渠氏熱超導管應用開發、并有機會接觸過其大部分技術資料的西北工業大學翟平教授近日呼吁,期待能有更多的國人予以關注。
翟平教授說:渠氏熱超導管與上世紀60年代發展起來的常規熱管完全不同。常規熱管是靠管內介質液態和氣態的相變傳遞汽化潛能,它受到溫度和循環相變速度的限制,有熱損,壽命也不高;而渠氏熱超導管的傳熱介質是由多種無機元素組成,在外因熱的激發下利用微粒子的高頻率振動(每秒2億次以上)傳遞熱量,無相變,熱阻為零,故稱為熱超導。
據介紹,渠玉芝的熱超導介質研究成果分別在1997年和2000年取得了國際和美國專利。華南理工大學化學工程系一個科研小組對此所做的檢測報告稱:熱超導管的出現,將影響所有的熱量傳遞領域,尤其對熱能利用率將產生重大的影響,并為太陽能、地熱的開發利用,為低能級熱量的回收再利用等開通了一條高速通道,其發展前景目前還難以估量。
這項發明在美國斯坦福研究院進行了長達數年的測試,結果表明:傳熱效率達100%,熱流密度每平方米大于8000千瓦,連續1400天運行后性能無衰減。他們的結論是:熱導率是金屬銀的3萬倍;沿軸向的溫度分布奇特,距熱源遠端的溫度比近端還高;對環境無污染,對人體無害;是在傳熱技術上很有潛力的突破,會在許多工業領域中找到廣泛應用。
測試結果讓美國人震驚。他們來到中國,與華東理工大學化學反應工程研究所專家組成考察小組,對渠氏管的應用情況進行了現場考察。廣州石化公司裝有兩臺空氣預熱器,采用渠氏熱超導管后,同等條件下便將空氣預熱由160上升到260攝氏度;換管后最大的原油處理量也由每天6700噸上升到7500噸。4個月收回投資成本。此外,他們考察的撫順石油三廠、荊門石化公司、清華陽光太陽能公司、唐山鋼鐵公司等,應用效果都十分明顯。聯合考察小組認為:渠氏熱超導管比起普通熱管更能有效和持久地運行,可在更高的溫度下操作;管內介質與管材兼容性更好,可避免腐蝕失效;導熱性能好,管壁等溫性高;工質不結冰,熱管壽命在10年以上。
翟平教授說,如果我國有關行業都使用渠氏熱超導技術,每年不知要節約多少能源,可惜目前知之者甚少。華南理工大學蔣中堅教授當年在測試該項技術時,就曾提醒人們:非再生能源在我們星球上是有限的,總有一天會枯竭,而能源的需求又在不斷增長,為了節約能源,傳熱手段的改進是眼下最迫切、最重要的課題之一。如今,能源危機已悄然敲響警鐘,我們期待著渠氏熱超導技術能引起更多人們的重視。