|
|||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
| 熱管的傳熱原理及其特點(diǎn) 在眾多的傳熱元件中,，熱管是人們所知的最有效的傳熱元件之一，它可將大量的熱量通過(guò)其很小截面積遠(yuǎn)距離地傳輸而無(wú)需外加動(dòng)力,。國(guó)際上對(duì)熱管技術(shù)的研究和應(yīng)用是在20世紀(jì)60年代開(kāi)始的,。我國(guó)在這方面的研究起始于上世紀(jì)70年代，,。80年代初,，我國(guó)的熱管研究和開(kāi)發(fā)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向節(jié)能和能源的合理利用，相繼開(kāi)發(fā)了熱管氣—?dú)鈸Q熱器、熱管采暖爐,、熱管余熱鍋爐,、高溫?zé)峁苷羝l(fā)生器等各類(lèi)熱管產(chǎn)品。由于碳鋼—水重力熱管的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、價(jià)格低廉,、制造方便、易于推廣,，使得此類(lèi)熱管得到了廣泛的應(yīng)用,。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，熱管研究和應(yīng)用的領(lǐng)域也在不斷拓寬,。目前,，熱管及熱管換熱器已廣泛應(yīng)用于石油、化工,、動(dòng)力,、冶金、建材,、輕工等領(lǐng)域的高效傳熱設(shè)備,，以及電子裝置芯片冷卻、筆記本電腦CPU等的冷卻,。 目前,，除微型熱管已批量化、大規(guī)模生產(chǎn)外,，工業(yè)中余熱回收用的熱管換熱器由于各種設(shè)備規(guī)模,、大小、使用情況的不同,，幾乎每臺(tái)設(shè)備都根據(jù)設(shè)備的工藝條件,、現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)計(jì)、制造,。 一,、熱管工作原理 熱管是一種具有高導(dǎo)熱性能的傳熱元件，它通過(guò)在全封閉真空管殼內(nèi)工質(zhì)的蒸發(fā)與凝結(jié)來(lái)傳遞熱量,，具有極高的導(dǎo)熱性,、良好的等溫性、冷熱兩側(cè)的傳熱面積可任意改變,、可遠(yuǎn)距離傳熱,、可控制溫度等一系列優(yōu)點(diǎn)。由熱管組成的熱管換熱器具有傳熱效率高,、結(jié)構(gòu)緊湊,、流體阻損小,、有利于控制露點(diǎn)腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。目前已廣泛應(yīng)用于冶金,、化工,、煉油、鍋爐,、陶瓷,、交通、輕紡,、機(jī)械等行業(yè)中,，作為廢熱回收和工藝過(guò)程中熱能利用的節(jié)能設(shè)備，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益,。 典型的重力熱管如圖所示,，在密閉的管內(nèi)先抽成真空，在此狀態(tài)下充入適量工質(zhì),，在熱管的下端加熱,，工質(zhì)吸收熱量汽化為蒸汽，在微小的壓差下,上升到熱管上端,，并向外界放出熱量,，凝結(jié)為液體。冷凝液在重力的作用下,，沿?zé)峁軆?nèi)壁返回到受熱段,，并再次受熱汽化，如此循環(huán)往復(fù),，連續(xù)不斷的將熱量由一端傳向另一端,。由于是相變傳熱，因此熱管內(nèi)熱阻很小,， 熱管的高導(dǎo)熱能力與銀,、銅、鋁等金屬相比,，單位重量的熱管可多傳遞幾個(gè)數(shù)量級(jí)的熱量,，所以能以較小的溫差獲得較大的傳熱率，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，具有單向?qū)岬奶攸c(diǎn),，特別是由于熱管的特有機(jī)理，使冷熱流體間的熱交換均在管外進(jìn)行,，這就可以方便地進(jìn)行強(qiáng)化傳熱,。此外，由于熱管內(nèi)部一般抽成真空,，工質(zhì)極易沸騰與蒸發(fā),，熱管啟動(dòng)非常迅速。 熱管這種傳熱元件,，可以單根使用,，也可以組合使用，根據(jù)用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)的條件,，配以相應(yīng)的流通結(jié)構(gòu)組合成各種形式換熱器,，熱管換熱器具有傳熱效率高、阻力損失小,、結(jié)構(gòu)緊湊,、工作可靠和維護(hù)費(fèi)用少等多種優(yōu)點(diǎn)，它在空間技術(shù),、電子,、冶金、動(dòng)力,、石油,、化工等各種行業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用。 三,、熱管的應(yīng)用特點(diǎn) （1）,、壽命長(zhǎng)，該產(chǎn)品使用壽命大于15年以上,。 （2）,、傳遞熱量大，抽成真空的熱管內(nèi)的介質(zhì),，通過(guò)強(qiáng)烈的相變完成換熱,，傳遞的熱量約為良導(dǎo)體的導(dǎo)體的104倍左右。 (3),、熱管單支點(diǎn)固定在筒體上,，熱管的熱脹冷縮變形不受約束，避免了應(yīng)力破壞,。 (4),、熱管應(yīng)用到爐子上可降低煙氣溫度提高爐子的熱效率。 (5),、熱管采暖爐采用了高新技術(shù)沒(méi),，使?fàn)t子具有新穎性。 �,。�6）,、傳熱效率高，熱管的冷,、熱側(cè)均可根據(jù)需要采用高頻焊翅片強(qiáng)化傳熱,，彌補(bǔ)一般氣—?dú)鈸Q熱器換熱系數(shù)低的弱點(diǎn),。 （7）,、有效地避免冷,、熱流體的串流，每根熱管都是相對(duì)獨(dú)立的密閉單元,，冷,、熱流體都在管外流動(dòng)，并由中間密封板嚴(yán)密的將冷,、熱流體隔開(kāi),。 （8）,、有效的防止露點(diǎn)腐蝕,，通過(guò)調(diào)整熱管根數(shù)或調(diào)整熱管冷熱側(cè)的傳熱面積比，使熱管壁溫提高到露點(diǎn)溫度以上,。 �,。�9）、有效的防止積灰,，換熱器設(shè)計(jì)可采用變截面結(jié)構(gòu),，保證流體進(jìn)出口等流速流動(dòng)，達(dá)到自清灰的目的,。 �,。�10）、無(wú)任何轉(zhuǎn)動(dòng)部件,，沒(méi)有附加動(dòng)力消耗,，不需要經(jīng)常更換元件，即使有部分元件損壞,，也不影響正常生產(chǎn),。 （11）,、單根熱管的損壞不影響其它的熱管,，同時(shí)對(duì)整體換熱效果的影響也可忽略不計(jì)。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|