电子设备的散热问题与新型冷却技术的应用分析 摘要：文章结合当前现代电子设备应用面临的各类问题，综合分析常用的电子 散热冷却方法以及新型热管技术在电子冷却中的应用前景，旨在能够通过有效的 散热操作解决电子设备散热问题，提升电子设备性能。 关键词：电子设备；散热问题；新型冷却技术；应用分析 从当前各类电子设备的应用发展实际情况来看，电子及其相关产业的发展体 现出两个发展趋势，一个是追求小型化和集成化发展，另外一个则是追求高效率 和高运算发展。在电子设备的广泛应用发展下，一些单位容积范围内的电子元器 件发热量不断增加，电子设备的散热问题成为当前制约整个微电子工程发展的重 要问题。为此，需要相关人员结合实际积极思考和探究电子设备的散热策略，旨 在能够在实际应用操作中进一步增强电力电子产品的功能。 一、电子散热技术的发展 在社会经济和科技的快速发展下，电子散热技术也发生了深刻的变革。在最早，电子散热技术发展处于真空管时代，电子散热功率较大，电子器械的体积也 较大。之后，伴随晶管体的出现，使得电子散热功率、体积在一定程度上减小。 再之后，受CMOS技术应用的影响，电子设备的运行速度提升，散热技术的应用 发展面临前所未有的发展调整，在电子散热技术方面开始着重研究新型冷却技术。 二、热管的诞生和传热特性 在1942年的时候，美国学者提出在不用动力的情况下，利用介质的变化和毛细吸力能够在较小温差环境下传递大功率热量的构想。在上个世纪六十年代的时候，人们为了解决人造微卫星仪器温度控制问题，应用实践证明了热管这种装置 的导热性能是其他零部件导热性能的几千倍，在一时间，国家对热管的研究得到 了快速发展。从实际应用情况来看，热管的应用具有以下几方面的特点：第一， 热管的传热能力。从热管的传热能力来看，热管在进行传热操作的时候所应用的 材料数量和构件相对较少。第二，热管本身对热度和温度变化反应速度灵敏、快速，传热速度理想。第三，整个热管的表面温度控制均匀，能够在几千米以上进 行传热操作，且传热过程中温度降低较小。第四，整个热管的散热系统结构组成 灵活，热源和散热部分往往能够各自独立存在，在进行吸收散热的时候各个零部 件往往互不影响，使得电力电子产品的设计灵活多样。 近几年，热管技术开始在电器设备、电子元器件冷却、半导体冷却、大规模 集成电路板散热方面得到了广泛的应用，且取得了良好的效果，其中小型散热管、回路热管、脉动热管等体现出良好的发展潜力。 三、电子设备新型冷却方式和冷却介质的选择 （一）冷却方式的选择 电子设备新型冷却方式有自然风冷、强迫风冷、强迫液冷等三部分，其中， 自然风是一种最为理想的冷却方式，在进行冷却操作的时候往往不需要其他冷却 辅助设备的支持，但是冷却能力较差，仅仅适合在热流密度在每平方厘米0.04W 的电子元器件中进行冷却操作。强迫风冷冷却系统的构成则是较为简单，且开发 使用成本费用较低，但是受外形尺寸大小的影响，这类设备所能够为人们提供的 风量较小。液体冷却系统的构造则是较为复杂，设备运行所需要花费和消耗的成 本较高，但是在实际应有中所能够承受的热流密度较大，散热效率较高。 （二）冷却介质的选择 风冷电子设备运行所选择的冷却介质是空气，在选择这类设备的时候还需要
武乡及漳山尖峰系统调研报告 9月26日去武乡、漳山电厂学习借鉴尖峰冷却系统及投运后的运行调整。 一、武乡电厂尖峰系统 1、武乡电厂尖峰系统改造概述 武乡西山发电有限责任公司2×600MW机组为哈尔滨汽轮机厂生产的NZK600-16.7/538/538型亚临界参数、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、直接空冷凝汽式。 武乡西山发电有限责任公司2×600MW直接空冷凝汽式机组，分别于2006年10月、2007年1月投产发电，是国内较早投入运行的600MW直接空冷机组，机组设计背压15kPa，夏季满发背压34 kPa，供电煤耗长期在350g/kw.h以上，与国内先进水平有较大距离。 经过考察论证，2012年武乡电厂对2×600MW直接空冷凝汽式机组进行了尖峰凝汽器改造工程，该工程由山西电力设计院负责设计，主体安装单位为山西华通电力工程公司，项目于2012年6月份建成投运。该项目设计为在机组夏季额定工况下投运时，保证机组排汽压力降低4KPA，2013年9月经过电科院试验论证，各负荷工况下均能满足排汽压力降低4KPA的要求，达到了将600MW直接空冷机组高温季节的满发排汽背压降低从而降低供电煤耗的目的。 2、机组参数： 2.1汽轮机设备参数： 制造厂：哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 型号： NZK600-16.7/538/538
型式：亚临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、直接空冷凝汽式汽轮机 额定功率：600MW 额定蒸汽参数： 高压主汽门前蒸汽压力：16.67MPa.a 高压主汽门前蒸汽温度：538℃ 中压主汽门前蒸汽压力：3.324MPa.a 中压主汽门前蒸汽温度：538℃ 额定进汽量：1830.79t／h 额定排汽压力：15kPa.a 能力工况背压：34kPa.a 2.2尖峰冷却系统设备技术参数（单台机组）： 设计背压：27KPa（循环冷却水温度为33℃） 最高运行背压：48KPa 冷却蒸汽量：175t/h 循环水压力：0.25 MPa 最大循环水量：6000 t/h 冷却水温：正常20℃；最大33℃ 循环冷却水温升15℃，(由33℃升至48℃)。 尖冷凝汽器汽侧凝结水通过自流回主机排汽装置。 武乡电厂尖峰凝汽器循环水系统采用单独的机力通风冷却塔循环供水系统，供水方式为#1、#2机联络母管制，配备二座单塔冷却水量6000 m3/h通风冷却塔及三台循环水泵并联运行。单泵流量为4000 m3/h，扬程为：25.0m.正常情况下，三台循环水泵同时运行，不设备用。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910359479.0 (22)申请日 2019.04.30 (71)申请人 西安交通大学 地址 710049 陕西省西安市咸宁西路28号 (72)发明人 魏进家 袁博 张永海 (74)专利代理机构 西安通大专利代理有限责任 公司 61200 代理人 安彦彦 (51)Int.Cl. H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称一种电子器件散热装置与方法(57)摘要一种电子器件散热装置与方法，包括设置在流动通道内的电子器件，电子器件布置在流动通道的底面上；流动通道顶面上开设有第一出口与第二出口，与第一出口相连的第一管道上设置有第一电磁阀，与第二出口相连的第二管道上设置有第二电磁阀，流动通道底面上开设第一入口和第二入口，与第一入口相连的第三管道上设置有第三电磁阀；与第二入口相连的第四管道上设置有第四电磁阀。由一台PLC控制四枚电磁阀两两一组进行交替的开启与闭合，通过往复流动的液体对电子器件表面气泡的进行持续高效冲击，促使气泡脱离加热表面，并离开流道，显著提升了换热系数和临界热流密度，达到高热流密度条件 下电子器件散热的需求。权利要求书1页 说明书4页 附图3页CN 110099548 A 2019.08.06 C N 110099548 A
权 利 要 求 书1/1页CN 110099548 A 1.一种电子器件散热装置，其特征在于，包括设置在流动通道(5)内的电子器件，电子器件布置在流动通道(5)的底面上；流动通道(5)顶面上开设有第一出口与第二出口，与第一出口相连的第一管道(13)上设置有第一电磁阀(1)，与第二出口相连的第二管道(14)上设置有第二电磁阀(2)，流动通道(5)底面上开设第一入口和第二入口，与第一入口相连的第三管道(15)上设置有第三电磁阀(7)；与第二入口相连的第四管道(16)上设置有第四电磁阀(11)。 2.根据权利要求1所述的一种电子器件散热装置，其特征在于，流动通道(5)的横截面为矩形。 3.根据权利要求1所述的一种电子器件散热装置，其特征在于，第一入口与第二入口之间的距离以及第一出口与第二出口之间的距离均大于电子器件的长度10mm。 4.根据权利要求1所述的一种电子器件散热装置，其特征在于，第一电磁阀(1)、第二电磁阀(2)、第三电磁阀(7)与第四电磁阀(11)均与可编程逻辑控制器相连。 5.根据权利要求1所述的一种电子器件散热装置，其特征在于，第三电磁阀(7)与第四电磁阀(11)的入口均与流量计(6)相连。 6.根据权利要求5所述的一种电子器件散热装置，其特征在于，流量计(6)与离心泵(12)相连。 7.根据权利要求1所述的一种电子器件散热装置，其特征在于，电子器件连接有直流电源(10)。 8.根据权利要求1所述的一种电子器件散热装置，其特征在于，当第一电磁阀(1)与第四电磁阀(11)开启时，第二电磁阀(2)与第三电磁阀(7)闭合；当第二电磁阀(2)与第三电磁阀(7)开启时，第一电磁阀(1)与第四电磁阀(11)闭合。 9.一种基于权利要求1-8中任意一项所述散热装置的散热方法，其特征在于，通过可编程逻辑控制器相连控制第一电磁阀(1)与第四电磁阀(11)开启，第二电磁阀(2)与第三电磁阀(7)闭合，流动通道(5)内液体从右向左流过电子器件表面，进行流动沸腾换热；在经过一个动作周期后，第二电磁阀(2)与第三电磁阀(7)开启，第一电磁阀(1)与第四电磁阀(11)闭合，液体反向，从左向右流过电子器件表面；如此反复切换电磁阀工作状态，实现液体的高频往复流动，从而实现对电子器件的散热。 10.一种根据权利要求(9)所述的散热方法，其特征在于，一个动作周期为50ms。 2
电力电子设备常用散热方式的散热能力分析1 引言 随着电子组装技术的不断发展，电子设备的体积趋于微型化，系统趋于复杂化，高热密度成了一股不可抗拒的发展趋势。为了适应高热密度的需求，风扇、散热器等传统的散热手段不断推陈出新，新颖高效的散热方法层出不穷。在众多散热方式面前，区分各种散热方式的散热能力，从而选择既经济又可靠的散热方法成为设计人员极为关注的问题。本文针对风冷和水冷两种常用的散热方式，综合国内外文献中对这两种散热方式的研究结果，总结出这两种散热方式的散热能力，为热设计人员选择经济合理的散热方式提供参考依据。 2 各种传热方式的传热能力分析 各种传热方式传热系数的大致范围如附表所示[1]。对空气而言，自然风冷时的传热系数是很低的，最大为10w/(m2k)，如果散热器表面与空气的温差为50℃，每平方厘米散热面积上空气带走的热量最多为0.05w。传热能力最强的传热方式是具有相变的换热过程，水的相变过程换热系数的量级为103～104。热管的传热能力之所以很大，就是因为其蒸发段和冷凝段的传热过程都是相变传热。 附表各种传热方式的传热系数
文献[2]给出了根据散热体积和热阻选择散热方式的参考依据，如图1所示。例如对于热阻要求为0.01℃/w的散热方式，如果体积限制在1000 in3（1in3=16.4 cm3），可以选择风冷散热方式，但必须配备高效的风冷散热器；而如果体积限制在10 in3，只能选择水冷的散热方式。 图1 散热体积与热阻的大致关系 3 风冷 风冷散热方式成本低，可靠性高，但由于散热能力小，只适用于散热功率小而散热空间大的情况下。目前风冷散热器的研究热点是将热管与散热器翅片集成在一起，利用热管的高传热能力，将热量均匀地传输到翅片表面，提高翅片表面温度的均匀性，进而提高其散热效率。 空气强制对流冷却方式是目前电力电子元件常用的散热方式，其普通结构是散热器加风扇的形式。该结构虽然实施方便，成本较低，但其散热能力有限。以int
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/72906970.html, 尖峰冷却装置在发电厂的研究与应用 作者：张广柱王慧 来源：《时代经贸》2013年第12期 【摘要】本文介绍了尖峰冷却装置的基本原理，将空冷换热和蒸发换热进行优化组合， 以保证机组出力和在较低背压下经济运行。不同换热形式优化组合，优势互补；适用性强，可联合使用，也可独立运行，有效解决夏季机组出力与冬季防冻对换热面积不同需求的矛盾；与空冷系统相比，可将系统运行背压降低5～15KPa，机组满发可提高15%以上，煤耗降低2%以上；投资低、运行费用低、占地小，操作、维护方便。 【关键词】尖峰冷却装置；空冷换热；蒸发式换热 汽轮机的排汽通过一定的装置被冷却为凝结水的系统，它通常分为湿冷和空冷两种冷却方式，空冷又分为直接空冷和间接空冷。由于空冷方式用空气直接冷却汽轮机排汽或用空气冷却循环水再间接冷却汽轮机排汽构成了密闭的系统，所以在理论上它没有循环冷却水的蒸发损耗，从而使电厂的全厂总耗水量降低80%左右。但由于空冷系统增加了空冷风机，厂用电率增加0.7左右。三种空冷方式在国际上都得到广泛的应用[1]。 从20世纪70年代起.国际上发达国家开始改用蒸发式冷凝器代替水冷式冷凝器。蒸发式 冷凝器（尖峰冷却装置核心）与传统的以显热换热为主的水冷、空冷换热设备相比，大幅度提高了换热效率，降低能耗及水耗，从而提高了企业的经济效益和社会效益[2]。 1.尖峰冷却装置结构原理 尖峰冷却装置主要由蒸发式冷凝器、冷却塔、水循环系统及风机四部分组成，在箱体内装有换热管束，管束上面为喷水装置。蒸发式冷凝器在运行时，集水槽内的水由循环水泵送到上部的喷淋装置中，由喷淋装置均匀地喷在冷却盘管的外表面上，形成很薄的一层水膜[3]。水 膜与冷却盘管内的高温制冷剂气体进行热交换后，一部分水蒸发成水蒸汽，靠汽化潜热带走大量热量。水蒸汽在风机风力的作用下随热空气一起上升，经过挡水板时，水蒸汽被截住，收集到PVC热交换层中，与未蒸发的水一起冷却降温后，流回集水槽，继续循环使用。水蒸汽在挡水板中的飘逸率很小，不到0.001%。因此，蒸发式冷凝器在使用过程中，只要补充很少的水量，即可满足运行要求，尤其适用于干旱缺水地区。 2.工艺流程（图1-1） 汽轮机排汽经排汽管道分别送至空冷换热管束和蒸发换热管束中进行冷凝。不凝性气体在空冷逆流管束和蒸发换热管束上部由抽真空系统排出，凝结水汇集于凝结水联箱中，通过管道送入回热系统循环利用。
堇查壁蔓ｉｊ三翌隧阉固电子产品散热技术最新发展（上） 最近几年ＬＳＩ、数码相机、移 动电话、笔记本电脑等电子产品． 不断朝高密度封装与多功能化方向发展．散热问题成为非常棘手的课题。ＬＳＩ等电子组件若未作妥善的散热处理．不但无法发挥ＬＳＩ的性能．严重时甚至会造成机器内部的热量暴增等。然而目前不论是ＬＳＩ组件厂商．或是下游的电子产品系统整合业者．对散热问题大多处于摸索不知所措的状态．有鉴于此．介绍一下国外各大公司散热对策的实际经验．深入探索散热技术今后的发展动向．是很有必要的＝．散热技术的变迁 如图１所示由于“漏电”问题使得ＬＳＩ的散热对策是系统整合的责任．这种传统观念正面临极大的变革。此处所谓的漏电是指晶体管（仃彻ｓｊｓ【ｏｒ）的ｓｏｕｒｃｅ与ｄｒａｉｎ之间．施加于ｌｅａｌ（电流的电源电压大晓而言。理论上ｌｅａｋ电力会随着温度上升不断增加．如果未有效抑制热量意味着１ｅａｌ【电力会引发更多的热量．造成１ｅａｋ电力持续上升恶性循环后果。 以Ｉｎｔｅｌ新推出的微处理器“ｎｉ唧ｐｒｏｃｅｓｓ）而言，它的消费电力之中６０％～７０％是属于１ｅａｋ电力＋一般认为未来１～２年ｌｅａｋ电力仍然扮演支配性角色。 图１电子组件散热对策的变化趋势 高弘毅 在此同时系统整合业者．由于 单位体积的热最不断膨胀．使 得如何将机器内部的热量排除 更是雪上加霜．因此系统整合 业者转因而要求ＬｓＩ组件厂商， 提供有效的散热对策参考模式， 事实上Ｉｍｅｌ已经察觉事态的严重 性，因此推出新型微处理器的 同时．还提供下游系统整合业 者有关ＬｓＩ散热设计的ｍｏｄｅｌ ｃａｓｅ．因此未来其他电子组件厂 商未来势必跟进。 如上所述ＬＳＩ等电子组件的散 热对策．成为电子业界高度嘱目 焦点．主要原因是电子产品性能 快速提升所造威。以往计算机与 数字家电业者大多忽视漏电电力 问题的存在．甚至采取增加电力 的手法补偿漏电电力造成的损失， Ｈ…１Ｕ¨ｏ『¨Ⅸ■｝ ◆以往：委由系统业者自行处理 今后：组件厂商夸力支持 可再啄■面ｉ而ｎ２２． 万方数据
××发电有限公司空冷系统 增设尖峰冷却工程循环水管道防腐工程 技术规范书 二0一一年八月二十九日
1．工程概况： ××发电厂位于××村西南，属浊漳河北源涅河一级阶地、二级阶地及黄土丘陵区。厂址区大部分地段地形平坦、开阔，地面标高一般为938.3-948.1m。 电厂的规划容量为2400MW，一期建设规模为2×600MW亚临界燃煤空冷供热机组，两台机组分别于2006年9月、2006年12月投产发电。因空冷系统换热器冷却器面积受限，夏季时节机组无法带满负荷，本技改工程增设循环水冷却系统。全长约564米，主要型号有：Φ273×6、Φ630×8、Φ820×8、Φ1020×10、Φ1220×10、Φ1420×10等。内外壁喷砂除锈，内壁环氧树脂、外壁三布五油环氧煤玻璃钢防腐后，沟内焊接，并内外壁补口补伤。 2．编制依据： 2.1.《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》 GB/T 8923-1988 2.2.《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》 SY0007-1999 2.3.《涂装前钢材表面预处理规范》 SY/T0407-1997 2.4.《钢质管道聚乙烯胶粘带防腐层技术标准》 SY/T0414-1998 2.5.《地埋钢质管道环氧煤沥青防腐层技术标准》SY/T0447-1996 2.6.《埋地管道聚乙烯防腐层技术标准》 SY/T0413-2002 2.7.《管道防腐施工工艺及质量验收控制标准》 2011-01-10 2.8.《钢制管道液体环氧涂料内防腐层技术标准》 SY/T 0457-2010 3．施工工艺： 3.1.防腐方案： 3.1.1.钢管内壁防腐：环氧树脂漆三遍详见表一。 3.1.2.钢管外壁防腐：采用橡塑型环氧煤沥青冷缠带（RPC），简称三布五油。 3.2.工序流程： 3.2.1.预制钢管防腐：
大功率电力电子设备汽液两相流冷却技术应用 发表时间：2019-07-03T09:54:38.897Z 来源：《河南电力》2018年23期作者：吕作河 [导读] 电力电子设备朝着小型化方向发展，设备体积缩小，功率增大，热流密度急剧升高。 （广东明阳龙源电力电子有限公司广东中山 528437） 摘要：针对高压、大功率电力电子设备高热流密度散热要求，在对比传统的强迫空冷、热管蒸发冷却、水冷等冷却方式基础上，研究了汽液两相流冷却技术及其应用。主要分析了传统冷却方式在高压、大功率电力电子设备上应用遇到的问题，研究了两相蒸发冷却对传统冷却方式遇到的功率器件不均温、冷却介质泄露等问题的克服及解决。 关键词：汽液两相流冷却；均温；高压大功率器件 1.引言 电力电子设备朝着小型化方向发展，设备体积缩小，功率增大，热流密度急剧升高，这对设备的散热能力提出了更高的要求；其中，功率器件IGBT串、并联使用和多功率单元串联技术广泛在电力电子设备上应用，各功率单元温度一致性能提高整体输出能力以及稳定性，功率器件IGBT并联使用时均流效果尤其重要。通常电力电子设备采用最为经济可靠的强迫空冷散热方式，随着设备热流密度的升高，利用热管与强迫空冷结合的方式以及液冷（使用最多的液冷方式为水冷）的方式逐步推广利用。 文献[1]的研究表明，IGBT 总的不均流与温度特性密切相关，温度一致利于IGBT并联均流。如下图1（温升为40℃时，各种冷却方法的热流密度值）所示，显然随着设备功率加大热流密度升高，但受限于体积要求强迫空冷方式已不再适合，而应用水冷却方式时，有两个主要困难：解决冷却水泄露隐患以及控制沿着水冷流道方向温度差异对功率器件的影响。为解决当前大功率电力电子设备散热冷却遇到的问题，本文研究了气液两相流冷却技术原理及其在大功率电力电子设备上应用的系统构造，关键技术点等。 图1 温升为40℃时，各种冷却方法的热流密度值 2.汽液两相流冷却技术基本原理 两相蒸发冷却是利用某种液体物质转变成相同温度的蒸汽过程中，吸收热量来冷却接触热源表面。蒸发散热过程是热量由热壁传给与其接触的液态物质，尔后液态物质不断产生蒸汽，蒸汽带着热量离开使液态物质温度始终保持不变，即使热量增大也只是使蒸汽产量增多，而液态物质温度不变。汽液两相流冷却技术即是通过系统控制使汽液混合流在热源表面循环流动不断带走热量是汽化潜热和对流换热原理的综合利用，从换热原理看，实际是有沸腾换热和两相流体对流换热两部分组成，因而它的换热能力比蒸发冷却系统高，更比一般的对流换热高。 3.大功率电力电子设备汽液两相流冷却系统构成及技术特点 高压大功率电力电子设备集中体现的两个特点：高电压运行环境以及高热流密度，所以汽液两相流冷却应用到高压大功率电力电子设备必须考虑冷却系统绝缘要求以及冷却介质泄露对对系统的影响同时具备高热流密度的冷却散热能力。 3.1冷却工质性质要求 常规水冷系统在高电压设备上应用时冷却介质一般采用去离子水，根据设备电压等级要求去离子水的电阻率，当应用到零度以下低温环境时还需增加乙二醇或其他防冻液来保证其不结冰。 汽液两相流冷却工质应具有主要性质： a）优良的热力学特性，以便能在给定的温度区域内运行时有较高的循环效率。要求：临界温度高于冷凝温度、与冷凝温度对应的饱和压力不要太高、标准沸点较低、流体比热容小、绝热指数低、单位容积制热量较大等。 b）优良的热物理性能具体要求为：较高的传热系数、较低的粘度及较小的密度 c）良好的化学稳定性要求工质在高温下具有良好的化学稳定性，保证在最高工作温度下工质不发生分解。 d）安全性应无毒、无刺激性、无燃烧性及爆炸性。 e）良好的电气绝缘性。 如在冰箱、空调、冷库、除湿机等制冷设备广泛使用的R134a（1，1，1，2-四氟乙烷）等制冷剂就很适合作为大功率电力电子设备气液两相流冷却工质使用。 3.2系统构成及结构原理 大功率电力电子设备通常集成以电气柜结构形式，结构紧凑。汽液两相冷却系统是以泵为驱动力的密闭式循环，主要由工质泵、工质蒸发器（冷却板）、工质冷凝器（外部换热器）、控制阀、储液器、干燥器、风机以及连接管道等。如下图2，系统工作过程是以冷却板内部细小管路结构为工质蒸发器与发热的电力电子功率器件进行热连接，控制工质蒸发器的入口处工质为汽液两相状态，利用工质汽化吸收热量而工质温度不变的特性将热量带走，并通过泵使液态工质循环，然后通过工质冷凝器将热量散发到大气中。
散热设计（九）电子产品散热技术最新发展晨怡热管https://www.doczj.com/doc/72906970.html,/news/42/2006-10-2 1:29:47 日期:2005-11-6 23:45:04 来源:电子设计资源网查看:[大中小] 作者：刘君恺热度： 最近几年包含LSI、数字相机、行动电话、笔记型计算机等电子产品，不断朝高密度封装与多功能化方向发展，使得散热问题成为非常棘手的课题，其中又以LSI等电子组件若未作妥善的散热对策，不但无法发挥LSI的性能，严重时甚至会造成机器内部的热量暴增等后果。然而目前不论是LSI组件厂商，或是下游的电子产品系统整合业者，对散热问题大多处于摸索不知所措的状态，有鉴于此本文将介绍国外各大公司，针对电子产品实施的散热对策实际经验，同时还要深入探索散热技术今后的发展动向。 散热技术的变迁 如图1所示由于「漏电」问题使得LSI的散热对策是系统整合的责任，这种传统观念正面临极大的变革。此处所谓的漏电是指晶体管(transistor)的source与drain之间，施加于leak 电流的电源电压大晓而言。理论上leak电力会随着温度上升不断增加，如果未有效抑制热量意味着leak电力会引发更多的热量，造成leak电力持续上升恶性循环后果。 以Intel新推出的微处理器(micro process)而言，它的消费电力之中60%～70%是属于leak电力，一般认为未来1～2年leak电力仍然扮演支配性角色。在此同时系统整合业者，由于单位体积的热量不断膨胀，使得如何将机器内部的热量排除更是雪上加霜，因此系统整合业者转因而要求LSI组件厂商，提供有效的散热对策参考模式，事实上Intel已经察觉事态的严重性，因此推出新型微处理器的同时，还提供下游系统整合业者有关LSI散热设计的model case，因此未来其它电子组件厂商未来势必跟进。
电子产品散热技术最新发展（下） ．３８，僵虿丽Ｆｉ蕊面 日本ＩＢＭ基于可靠性优先等考 虑仍然采用空冷方式．它是利用 小型ｈｅａｔｐｉｐｅ与冷却风扇的组合， 将微处理器产生的热量排至外部。 该公司在２００３年４月推出动作频率 为３，０６ＧＨｚ微处理器的膝上型计算 机，就是采用冷却性能比ｈｅａｔｐｉｐｅ 更高的ｖａｐｏｒ与冷却风扇构成的散 热器，这种新型散热器可将消费电 力为８４Ｗ的微处理器的热量排至机 体外部（图１１）。ＩＢＭ未采用水冷 方式的理由有两项，第一是可靠 性问题，由于ｐ砌ｐ等组件数量增 高弘毅 加，不但可靠性令人质疑．而且还 会成本上升等后果：第二是采用水 冷方式整体设计自由度相对受到限 制，因为水冷模块必需附设热交换 器，为了获得最佳化散热效率，反 而造成其它单元的１ａｖｏｕｔ受到极大 限制。有关冷却风扇的噪音，ＩＢＭ 认为冷却风扇的大型化可以降低转 速，进而减缓旋转造成的噪音。不 过该公司也承认未来必需开发空冷 以外的新技术。 随着数码摄影机的ＣＣＤ像素 增加与记录媒体的进步，轻巧小型 万方数据
已经成为无法避免的潮流趋势。类似上述数字产品属于可携式精密电子设备，所以防尘、防水的密封性，以及防止记录时噪音混入都是必备特性，换言之未来无冷却风扇的散热设计，势必成为市场主流。 日立公司针对ＤＶＤ读写头的散热设计进行整体检讨，采用全新组件控制温度，以此稳定雷射的输出．使读写头的温度能抑制于７０℃以下。该公司的散热对策可分为三大项。分别是： （１）将基板产生的热量扩散至外筐散热。 （２）利用遮屏将高发热基板与读写头隔离。 （３）将基板与基板物理性距离分隔。 有关第（１）项，将热量扩散至外筐散热，具体方法是使用铜质板材外筐。 有关第（２）项，隔离高发热基板与读写，具体方法是使用葡锈钢遮屏，以此减少热量传导至读写头。 第（１）项述及的铜质板材外筐厚度与形状，根据日立表示经过最佳化模拟分析，成本可降至石墨膜片的ｌ／５以下（图１２）。 ⅣＣ新推出的高像素数码摄影机，由于消费电力从以往的２～３Ｗ暴增至９．７Ｗ，加上摄影机使用ＭＰＥＧ压缩／解压缩单芯片ＬＳＩ，传统铜质外筐显然无法有效达成散热要求，因此改采小型ｈｅａｔｐｉｐｅ（图１３），根据实验结果小型ｈｅａｔｐｉｐｅ可使上述ＬＳＩ的工作温度降至６６℃以下。 ＳＯＮＹ的２１１万像素数码摄影机，基于小型化与ＣｃＤ取像组件散热等考虑，同样是使用小型ｈｅａｔｐｉｐｅ，将ＣＣＤ的热量传至铝质舶ｍｅ，进而获得铜板无法比拟的 热传导效率（图１４）。 有关平面显示器（ＦＰＤ：Ｆｌａｔ ＰａｎｅｌＤｉｓｐｌａｙ）的散热设计，不论 是液晶电视与等离子电视．目前大 多延用传统散热方法，不过内建 图１３数码摄影机的内部散热结 构（ＪＶＣ） ｔｕｎｅｒ基板，亦即所谓的ｔＬｍｅｒ一体 型ＦＰＤＴＶ，未来若要达成无冷却 风扇目标，ｔｕＩｌｅｒ基板上的组件散热 对策就非常重要。ＳＨＡＲＰ的液晶 电视，设计阶段便非常积极利用热 模拟分析，仔细评估主要组件的实 际动作温度，并检讨各电路板冷却 设计，试图以此手法事先防范散热 问题（图１５）。根据ＳＨＡＲＰ表示经 过散热模拟分析的ｔｕＩｌｅｒ一体型ＦＰＤ ＴＶ，两个冷却风扇可减少一个． 散热效果则完全相同。ＰＩＯＮＥＥＲ 颞琢ｉ了菊石硇３璺． 万 方数据
一种用于热压机乏汽供暖（尖峰冷却）的凝汽器 摘要】本文论述了一种用于热压机乏汽供暖、尖峰冷却兼顾的凝汽器，包括结 合在一起的乏汽凝汽器、热压机凝汽器；其中的A、B、C为乏汽凝汽器部分，D、E为热压机凝汽器部分，A与B与C之间由隔板隔开水室，且乏汽凝汽器和热压 机凝汽器之间连接不通过布置管道进行连接。一种用于热压机乏汽供暖的凝汽器 的热压机凝汽器与乏汽凝汽器制造成整体多腔体结构，这样使整套热压机供暖系 统在占地面积、造价、乏汽管道布置、运行灵活性、经济效益核算方面更能体现 出优势。 【关键词】热压机乏汽供暖凝汽器尖峰冷却 1.技术领域 本文内容涉及热电厂乏汽供热系统，具体涉及一种用于热压机乏汽供暖的多 腔体凝汽器，或者也可以应用于夏季尖峰冷却，降低背压，实现节能降耗，从而 实现全年的降低机组的冷端损失，减少煤耗，减少了碳排放，绿色环保。 2.背景技术 目前，乏汽供热系统在电厂是一个重要的课题，已经在很多电厂通过乏汽实 现了供热，而热压机技术（蒸汽喷射压缩升压技术）本身作为一种新型的供热手段，已经被业内认可：热压机技术是基于蒸汽喷射器的原理深度研发应用。蒸汽 喷射器由起初只是用来抽真空，随后产生了一系列的基于喷射器原理的发明：用 于闪蒸、用于制冷、用于蒸汽压缩等，从而应用在了通过热压机设备对乏汽进行 提质利用，进行供暖。在乏汽进入热压机之前，汽轮机通常需要抬高一定背压， 可以设置一台前置乏汽凝汽器，尤其在初末寒期，抬高背压后的乏汽可以直接进 入乏汽凝汽器进行加热热网水，而在其他阶段，乏汽温度低无法直接进入乏汽凝 汽器加热热网水，需经过热压机提压后进入专用的热压机凝汽器加热。 综上所述，采用灵活性高、节煤经济性好、有效提升供热能力的供热改造路线。推荐采用“前置凝汽器+热压机凝汽器”组成的阶梯系统最为节能。 该技术目前被众多业主和专家们誉为：空冷机组最佳的乏汽利用技术路线。 该技术高度契合国家发改委、住建部的“余热暖民”政策，为了便于今后申报政府 补贴和奖项，可以将“余热暖民”嵌入题目。 这样的话需要设置两台凝汽器，前置乏汽凝汽器+热压机凝汽器。 3、技术优化 经过优化后，可以将两台凝汽器合二为一，这种用于热压机乏汽供暖的凝汽器，包括结合在一起的乏汽凝汽器、热压机凝汽器；其中的A、B、C为乏汽凝汽 器部分，D、E为热压机凝汽器部分，A与B与C之间由隔板隔开水室，且乏汽凝 汽器和热压机凝汽器之间连接不通过布置管道进行连接。 一种用于热压机乏汽供暖的凝汽器的优点：热压机凝汽器与乏汽凝汽器制造 成整体多腔体结构，这样使整套热压机供暖系统在占地面积、造价、乏汽管道布置、运行灵活性、经济效益核算方面更能体现出优势。 除了上面所描述的目的、特征和优点之外，一种用于热压机乏汽供暖的凝汽 器还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对一种用于热压机乏汽供暖的 凝汽器作进一步详细的说明。 为了使用于热压机乏汽供暖的凝汽器目的、技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。
电子器件冷却技术概况与进展 1．引言随着科技的发展，人们平时生活普遍用电子产品。这些给人们带来了很大的方便。所以人们现在最热门研究科目之一就是电子产品的性能提高。电子器件的冷却是非常重要的。由于高温导致的实效在所有电子设备是小中所占的比例大于50%，传热问题甚至成为电力电子装置向小型化发展的瓶颈。电子器件用于电子计算机容量和速度的快速发展以及导弹，卫星，宇宙探索和军用雷达等等。这些对高性能模块和高可靠大功率器的要求，一方面器件的特征尺寸愈小愈好，已从微米量级向亚微米发展；另一方面器件的集成度持续快速增加。空间微尺度和时间微尺度条件下的流动和传热问题的研究显得十分重要。传热是最普遍的一种自然现象。几乎所有的工程领域都会遇到一些在特定条件下的传热问题，包括有传质同时发生的复杂传热问题。现代科学技术突飞猛进，传热学的工程应用研究也已跨越传统的能源动力，工艺过程节能的范畴，在材料
的制备和加工、航天技术的发展、信息器件的温控、生物技术、医学、环境净化与生态维护、以及农业工程化、军备现代化等不同领域都有所牵涉。特别是高技术的迅猛发展，正面临着温度场、速度场、浓度场、电磁场、光场、声场、化学势场等各种场相互耦合下的热量传递过程和温度控制，从而使传热学迅速发展为当今技术科学中了解各种热物理现象和创新相应技术的重要基础学科。现就电子器件冷却方面的传热学最新研究动态作简要的介绍。 2．冷却技术（1）微通道冷却技术微通道换热器是指在基体上用光刻或其它刻蚀法制成截面尺寸仅有几十到上百微米的槽道,换热介质在这些小槽道中流过与换热器基体并通过基体与别的换热介质进行换热. 换热器的基体材料可以是金属、玻璃、硅或其它任何合适的材料. 这种换热器的突出优点是: ①?? 热系数大,换热效果很好。由于几何尺寸极小,流体流过通道时的流动状态与常规换热器有很大区别。雷诺数一般增大一个数量级,因而换热系数明显增大. 换热介质与基体之间温差很小。②?? 体积很小,特别
散热器高效散热技术及应用研究 摘要：随着电子技术的发展,使得电子器件的热流密度不断增加,这样势必对电子器有更高的散热要求,因此有效地解决散热问题已成为电子设备必须解决的关键技术。针对现代电子设备所面临的散热问题,就散热基本原理以及各种主流散热技术，包括自然对流散、强制风冷散热、液体冷却、热管、微槽道冷却、集成热路、热电致冷等常用的电子设备散热技术及某些前沿的研究现状、发展趋势及存在问题分别予以阐述。 关键词：热传递自然对流强制风冷热管散热热电制冷 引言：据统计,55%的电子设备失效是由温度过高引起的。可见,电子设备的主要故障形式为过热损坏,因此对电子设备进行有效的散热是提高产品可靠性的关键。电子设备的主要散热技术电子设备的高效散热问题与传热学(包括热传导、对流和热辐射)和流体力学(包括质量、动量和能量守恒三大定律)等原理的应用密切相关。 一：热传递主要有三种方式： 传导:物质本身或当物质与物质接触时，能量的传递就被称为热传导，这是最普遍的一种热传递方式，由能量较低的粒子和能量较高的粒子直接接触碰撞来传递能量。相对而言，热传导方式局限于固体和液体，因为气体的分子构成并不是很紧密，它们之间能量的传递被称为热扩散。 热传导的基本公式为“Q=K×A×ΔT/ΔL”。其中Q代表为热量，也就是热传导所产生或传导的热量；K为材料的热传导系数，热传导系数类似比热，但是又与比热有一些差别，热传导系数与比热成反比，热传导系数越高，其比热的数值也就越低。举例说明，纯铜的热传导系数为396.4，而其比热则为0.39；公式中A代表传热的面积(或是两物体的接触面积)、ΔT代表两端的温度差；ΔL则是两端的距离。因此，从公式我们就可以发现，热量传递的大小同热传导系数、热传热面积成正比，同距离成反比。热传递系数越高、热传递面积越大，传输的距离越短，那么热传导的能量就越高，也就越容易带走热量。 对流:对流指的是流体(气体或液体)与固体表面接触，造成流体从固体表面将热带走的热传递方式。 具体应用到实际来看，热对流又有两种不同的情况，即：自然对流和强制对流。自然对流指的是流体运动，成因是温度差，温度高的流体密度较低，因此质量轻，相对就会向上运动。相反地，温度低的流体，密度高，因此向下运动，这种热传递是因为流体受热之后，或者说存在温度差之后，产生了热传递的动力；强制对流则是流体受外在的强制驱动（如风扇带动的空气流动）,驱动力向什么地方，流体就向什么地方运动，因此这种热对流更有效率和可指向性。
科技计划项目申报书 计划类别： 项目类别： 项目名称：凝汽器补水系统及空冷技术的研究与应用 申请单位： 起止年限：2017年至2018年 申报日期：2017年11月12日 科技局
二零一六年十月制
一、项目的意义与目标 （一）意义和必要性 研究的背景和意义： 在现代大型电站凝汽式汽轮机组的热力循环中，凝汽设备的真空度是汽
轮机运行的性能考核指标，也最能直接影响到整个汽轮机组的安全性、可靠性、稳定性和经济性。实际运行经验告诉我们，凝汽器的真空水平对汽轮发电机组的经济性有着直接影响，汽轮机真空严密性差会直接导致一是降低汽轮机组的效率，有资料显示，真空每下降1kpa，机组的热耗将在家70kJ/kw，热效率降低1.1%，增加发电煤耗约3-5g/kwh；二是威胁汽轮机的安全运行。 因此提高真空度，维持机组经济最佳真空运行，提高整个汽轮机组的热经济性、保证汽轮机安全运行等方面很有必要。 其次根据新疆自治区节能监查总队对能源发展的规划，在到2020年，现役燃煤发电机组改造后平均供电煤耗低于310克/千瓦时，其中现役60万千瓦及以上机组（除空冷机组外）改造后平均供电煤耗低于300克/千瓦时。优先淘汰改造后仍不符合能效、环保等标准的30万千瓦以下机组，特别是运行满20年的纯凝机组和运行满25年的抽凝热电机组。逐步淘汰改造后平均供电煤耗不达标的火电机组。 直接空冷机组通常在设计时因考虑空冷散热面积与当地全年最热气温满负荷小时数的经济性关系，空冷机组普遍存在夏季高温时段背压高，煤耗高，带不满负荷的情况。 我厂#1机组于2012年投产，#2机组于2013年投产，环境温度达到30℃以上时机组运行工况变差，机组真空降低，当环境温度高达33度以上时，更是严重制约机组负荷。在7、8、9月份，机组平均发电煤耗在330g/KW.h以上。 为解决空冷的不足，我厂技术人员对凝汽器补水系统及空冷技术进行研究，研究项目成立后可降低机组背压1~3kpa，节约发电煤耗约3-5g/kwh，全
Advances in Energy and Power Engineering 电力与能源进展, 2019, 7(5), 63-74 Published Online October 2019 in Hans. https://www.doczj.com/doc/72906970.html,/journal/aepe https://https://www.doczj.com/doc/72906970.html,/10.12677/aepe.2019.75008 Research on Indirect Cold Air System Modified by Peak Load Cooling System for Generator Unit Yue Shan School of Energy, Power and Mechanical Engineering, North China Electric Power University, Beijing Received: Sep. 5th, 2019; accepted: Sep. 20th, 2019; published: Sep. 29th, 2019 Abstract The operating performance of indirect air cooling system of a 600 MW unit was fully analyzed fol-lowing the guidelines of dry cooling tower acceptance and performance test (VDI2049); it was found that its cold end runs with high back pressure, poor vacuum and low economy in summer. Therefore, the cooling transformation was studied. By referring to the peak cooling reform widely implemented in direct air cooling system, the peak cooling reform scheme of indirect air cooling system was designed, that is, a set of surface evaporative condensing system is set up to operate in parallel with the main condenser to supplement the condensing function of the unit. After re-search, the retrofitted indirect-cooling system achieved a significant reduction in back pressure, and the best effect under full load was 8.25 kPa. Finally, the income of the renovation project was analyzed. Taking the unit operation in 2016 as an example, the investment could be recovered within 5 years. Keywords Peak Load Cooling, Indirect Cooling System, Technological Transformation, Benefit Analysis 发电机组间接空冷系统尖峰冷却 改造研究 单悦 华北电力大学，能源动力与机械工程学院，北京 收稿日期：2019年9月5日；录用日期：2019年9月20日；发布日期：2019年9月29日
电子器件散热技术现状及进展 随着电子及通讯技术的迅速发展，高性能芯片和集成电路的使用越来越广泛。电子器件芯片的功率不断增大，而体积却逐渐缩小，并且大多数电子芯片 的待机发热量低而运行时发热量大，瞬间温升快。高温会对电子器件的性能产 生有害的影响，据统计电子设备的失效有55 %是温度超过规定值引起的，电子器件散热技术越来越成为电子设备开发、研制中非常关键的技术。电子器件散 热的目的是对电子设备的运行温度进行控制(或称热控制)，以保证其工作的稳 定性和可靠性，这其中涉及了与传热有关的散热或冷却方式、材料等多方面内容，目前主要有空气冷却技术和液体冷却技术两大类。 1 空气冷却技术 空气冷却技术是目前应用最广泛的电子冷却技术，包括自然对流空气冷却技 术和强制对流空气冷却技术。自然对流空气冷却技术主要应用于体积发热功率 较小的电子器件，利用设备中各个元器件的空隙以及机壳的热传导、对流和辐 射来达到冷却目的。 自然对流依赖于流体的密度变化，所要求的驱动力不大，因此在流动路径中 容易受到障碍和阻力的影响而降低流体的流量和冷却速率。对于体积发热功率 较大的电子器件，如单一器件功耗达到7 W(15~25 W-cm-2)，板级(印制电路板) 功耗超过300 W(2~3W-cm-2)时，一般则采用强制对流空气冷却技术。强制散热或冷却方法主要是借助于风扇等设备强迫电子器件周边的空气流动，从而将 器件散发出的热量带走，这是一种操作简便、收效明显的散热方法。提高这种 强迫对流传热能力的方法主要有增大散热面积(散热片)以及提高散热表面的强 迫对流传热系数(紊流器、喷射冲击、静电作用)。对一些较大功率的电子器件，可以根据航空技术中的扰流方法，通过在现有型材散热器中增加小片扰流片，
洛阳隆华传热科技股份有限公司 安装指导手册 ACC（具有尖峰冷却装置）安装指导手册 洛阳隆华电力事业部
目录 一、概述 (2) 二、空冷凝汽器施工方法与步骤 (4) 三、蒸发式凝汽器的安装 (16) 四、管道及其附件的安装 (18) 五、气密试验 (20) 六、电气和仪表的安装 (20) 七、其他 (20) 八、安装结束 (21)
一、概述 此指导书为总体指导书，并不适合所有具体的安装情况，而请根据情况相应而定。 电厂的安装施工应由业主委托的一家或几家安装施工单位来完成。 安装应参照安装指导手册、洛阳隆华监督人员的特别指导、以及现场的施工规定来进行。 建议所有与洛阳隆华供货范围有关的技术问题需征询洛阳隆华监督人员或总部意见。 应特别注意有关的图纸和规定中所提出的要求。 安装指导书的内容并不能免除安装施工单位所必须履行的责任，他们必须是技术熟练的安装施工单位。本指导手册的先决条件是安装施工单位应具有充分的安装此类电厂的经验。 安装施工单位不能据此安装指导书提出任何额外成本/费用，因为此指导书仅为总体指导书。 安装施工单位必须采用所有措施避免在存储、运输和安装过程中对已经交付（或已经预装配好）的设备造成任何损坏。需要特别注意设备的接货，相关说明和手册将单独另外提供。 为了避免损失和意外，必须遵守现场的规章、避免意外事故的相关规定和国家的有关法规。 在电厂的预安装和安装阶段，必须提供安全带、脚手架、保护墙、帆布和相应的防护设施。 基本上，整个安装施工由下列内容构成： ?安装，检验，顺序计划以及检验单。 ?对图纸的注释。 ?焊接 ?焊接工作和焊接检验应按照相应的焊接和检验计划进行。必须指出的是，在 焊接前施工单位应准备好焊接工序规范并且填写在焊接和检验计划表中。必 须首先经过洛阳隆华的焊接工程师的检查和认可后，现场的焊接工作才可以 进行。 ?焊接工人必须具有从事该工种的职业证书。 ?所有焊接必须进行100％的目测检查。 ?所有对现场焊接所进行的检查必须符合相关的焊接和检验计划。 ?根据洛阳隆华的焊接和检验计划对相应部分实施X射线探伤检验。 ?当完成安装施工内容的最后一项内容即气密试验后，所有的焊缝根据项目规范进行充分的除锈，后应涂底漆和面漆。