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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)。
1、熱管工作原理: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。
2、熱管分類:
由于熱管的用途、種類和型式較多,再加上熱管在結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和工作液體等方面各有不同之處,故而對(duì)熱管的分類也很多,常用的分類方法有以下幾種:
(1)按照熱管管內(nèi)工作溫度區(qū)分熱管可分為低溫?zé)峁?—273---0℃)、常溫?zé)峁?0—250℃)、中溫?zé)峁躘250---450℃)、高溫?zé)峁?450一1000℃)等。
(2)按管殼與工作液體的組合方式劃分(這是一種習(xí)慣的劃分方法)可分為銅—水熱管、碳鋼-水熱管、銅鋼復(fù)合—水熱管、鋁—丙酮熱管、不銹鋼—鈉熱管等等。
3、熱管特點(diǎn):
(1)極高的傳熱性能隨管內(nèi)工質(zhì)的不同,傳熱系數(shù)達(dá)是普通碳鋼的200倍;
(2)低溫差下高傳輸熱量能力;
(3)換熱兩流體均走管外,可以翅片化以強(qiáng)化傳熱效率;
(4)單管作業(yè)性,由熱管組成的換熱設(shè)備單根熱管損壞對(duì)設(shè)備的換熱影響不大,即使部分熱管損壞也不會(huì)影響的正常運(yùn)行;
(5)熱源分匯設(shè)計(jì)時(shí)可以隨意調(diào)整熱管冷卻段和蒸汽段的換熱長(zhǎng)度比,以控制熱管的壁溫,因此可以使熱管換熱器避開(kāi)露點(diǎn),這樣就可避開(kāi)露點(diǎn)腐蝕、不易積灰;
(6)熱管與換熱器單支點(diǎn)焊接,避免由熱漲冷縮造成的應(yīng)力損壞。
4、熱管應(yīng)用領(lǐng)域:
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),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。
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