熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用

熱管技術(shù)

及其工程應(yīng)用

什么是熱管？熱管從何而來？有什么作用？熱管工作的原理是什么？有何特性？熱管跟普通的“管”有什么區(qū)別？什么是熱管換熱器？常見的熱管有哪些種類？如何設(shè)計(jì)熱管換熱器？我們?nèi)粘Ｉ钪杏心男﹫?chǎng)合使用了熱管換熱器？熱管換熱器的研究發(fā)展前景如何？第一章緒論一．熱管換熱器的研究背景當(dāng)今傳熱工程面臨兩大問題：研究高絕熱材料和高導(dǎo)熱材料。

具有良好導(dǎo)熱性的材料有鋁[(λ＝202W/m?℃)]、柴銅[λ＝385W/m?℃]、和銀：λ＝410W/m?℃)]，但其導(dǎo)熱系數(shù)只能達(dá)到102W/m?℃的數(shù)量級(jí)，遠(yuǎn)不能滿足某些工程中的快速散熱和傳熱需要，熱管的發(fā)明就解決了這一問題。熱管的相當(dāng)導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)105W/m?℃的數(shù)量級(jí)．為一般金屬材料的數(shù)百倍乃至上千倍。它可將大量熱量通過很小的截面積遠(yuǎn)距離地傳輸而無需外加動(dòng)力。由于熱管具有導(dǎo)熱性能好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、溫度均勻等良好性能．熱管是傳熱領(lǐng)域的重大發(fā)明和科技成果，給人類社會(huì)帶來巨大的實(shí)用價(jià)值。熱管的發(fā)展史·熱管的原理首先是由美國(guó)俄亥俄州通用發(fā)動(dòng)機(jī)公司的R.S.Gaugler于1944年在美國(guó)專利中提出的。

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1962年L.Trefethen再次提出類似于Gaugler的傳熱元件用于宇宙飛船，但因這種建議并未經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明，亦未能付諸實(shí)施。

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1967年一根不銹鋼-水熱管首次被送入地球衛(wèi)星軌道并運(yùn)行成功，從此吸引了很多科學(xué)技術(shù)工作人員從事熱管研究?！?970年在美國(guó)出現(xiàn)了供應(yīng)商品熱管的部門，熱管的應(yīng)用范圍從宇航擴(kuò)大到了地面。

·1980年美國(guó)Q-Dot公司生產(chǎn)了熱管廢熱鍋爐，日本帝人工程公司也成功地用熱管做成鍋爐給水預(yù)熱器，解決了排煙的露點(diǎn)腐蝕問題。

·1984年Cotter較完整地提出了微型熱管的理論及展望，為微型熱管的研究與應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。

70年代以來，熱管技術(shù)飛速發(fā)展，各國(guó)的科研機(jī)構(gòu)、高等院校、公司及廠礦均開展了多方面的開發(fā)、應(yīng)用研究，國(guó)際間、地區(qū)間及各國(guó)自身的熱管技術(shù)交流活動(dòng)日益頻繁。

1973年在德國(guó)斯圖加特召開了第一屆國(guó)際熱管會(huì)議后；1976年在意大利的波倫亞召開了第二屆國(guó)際熱管會(huì)議；1978年在美國(guó)加尼福利亞州召開了第三屆國(guó)際熱管會(huì)議；此后1981年在英國(guó)倫敦，1984年在日本筑波,1987在法國(guó)格林貝爾，1990年在前蘇聯(lián)明斯克，1992年在中國(guó)北京，1995年在美國(guó)新墨西哥州，1997在德國(guó)斯圖加特，1999年在日本東京，2002年在俄羅斯莫斯科，2004年在中國(guó)上海分別召開了第四至十三屆國(guó)際熱管會(huì)議；

除此之外，中日雙方從1985年至1994年分別召開了四屆雙邊及多邊熱管技術(shù)研討會(huì)；1996年在澳大利亞墨爾本召開的多邊會(huì)議正式發(fā)展為國(guó)際熱管技術(shù)研討會(huì)。

我國(guó)于1970年開始的熱管研制工作．首先是為航天技術(shù)發(fā)展的需要而進(jìn)行的。

1976年12月7日，在衛(wèi)星上首次應(yīng)用熱管取得了成功；我國(guó)氣象衛(wèi)星也應(yīng)用了熱管，取得了預(yù)期的效果。由于我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，能源的中和利用水平較低，因此自80年代初我國(guó)的熱管研究及開發(fā)的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向節(jié)能及能源的合理利用，相繼開發(fā)了熱管氣-氣換熱器，熱管余熱鍋爐、高溫?zé)峁苷魵獍l(fā)生器，高溫?zé)峁軣犸L(fēng)爐等各類熱管產(chǎn)品。從1987到1991年．我國(guó)先后在四川、福建、北京、浙江、河北等地8臺(tái)130t／h以上電站鍋爐上應(yīng)用了大型熱管換熱器，回收煙氣余熱加熱鍋爐鼓風(fēng)空氣。我國(guó)的熱管技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用的開發(fā)研究發(fā)展迅速，學(xué)術(shù)交流活動(dòng)也十分活躍，從1983年起已經(jīng)先后召開了八屆全國(guó)性的熱管會(huì)議。一.熱管的組成

第二章熱管及其特性圖2.1熱管示意圖1—管殼；2—管芯；3—蒸汽腔；4—工作液

熱管：是一種傳熱性極好的人工構(gòu)件，常用的熱管由三部分組成：主體為一根封閉的金屬管（管殼），內(nèi)部空腔內(nèi)有少量工作介質(zhì)（工作液）和毛細(xì)結(jié)構(gòu)（管芯），管內(nèi)的空氣及其他雜物必須排除在外。熱管工作時(shí)利用了三種物理學(xué)原理：

⑴在真空狀態(tài)下，液體的沸點(diǎn)降低；

⑵同種物質(zhì)的汽化潛熱比顯熱高的多；

⑶多孔毛細(xì)結(jié)構(gòu)對(duì)液體的抽吸力可使液體流動(dòng)。從傳熱狀況看，熱管沿軸向可分為蒸發(fā)段，絕熱段和冷凝段三部分。

Atraditionalheatpipeisahollowcylinderfilledwithavaporizableliquid.

A.Heatisabsorbedintheevaporatingsection.

B.Fluidboilstovaporphase.C.Heatisreleasedfromtheupperpartofcylindertotheenvironment;vaporcondensestoliquidphase.D.Liquidreturnsbygravitytothelowerpartofcylinder(evaporatingsection).國(guó)外資料:

(Fromhttp://)HeatPipesforDehumidification(除濕氣)

熱管的管殼是受壓部件，要求由高導(dǎo)熱率、耐壓、耐熱應(yīng)力的材料制造。在材料的選擇上必須考慮到熱管在長(zhǎng)期運(yùn)行中管殼無腐蝕，工質(zhì)與管殼不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不產(chǎn)生氣體。管殼材料有多種，以不銹鋼、銅、鋁、鎳等較多，也可用貴重金屬鈮、鉭或玻璃、陶瓷等。管殼的作用是將熱管的工作部分封閉起來，在熱端和冷端接受和放出熱量，并承受管內(nèi)外壓力不等時(shí)所產(chǎn)生的壓力差。

熱管的管芯是一種緊貼管殼內(nèi)壁的毛細(xì)結(jié)構(gòu)，通常用多層金屬絲網(wǎng)或纖維、布等以襯里形式緊貼內(nèi)壁以減小接觸熱阻，襯里也可由多孔陶瓷或燒結(jié)金屬構(gòu)成。如右圖所示為幾種不同的管芯的結(jié)果示意圖熱管的工作液要有較高的汽化潛熱、導(dǎo)熱系數(shù)，合適的飽和壓力及沸點(diǎn)，較低的粘度及良好的穩(wěn)定性。工作液體還應(yīng)有較大的表面張力和潤(rùn)濕毛細(xì)結(jié)構(gòu)的能力，使毛細(xì)結(jié)構(gòu)能對(duì)工作液作用并產(chǎn)生必須的毛細(xì)力。工作液還不能對(duì)毛細(xì)結(jié)構(gòu)和管壁產(chǎn)生溶解作用，否則被溶解的物質(zhì)將積累在蒸發(fā)段破壞毛細(xì)結(jié)構(gòu)。二.熱管的工作過程如圖：當(dāng)熱管的一端受熱時(shí)毛細(xì)芯中的液體蒸發(fā)汽化，蒸汽在微小的壓差下流向另一端放出熱量凝結(jié)成液體，液體在沿多孔材料靠毛細(xì)力的作用流回蒸發(fā)段。如此循環(huán)不已，熱量便從一端傳到了另一端！

在這一熱量轉(zhuǎn)移的過程中，具體包含了以下六個(gè)相互關(guān)聯(lián)的過程：

（1）熱量從熱源通過熱管管壁和充滿工作液的吸液芯傳遞到液-氣分界面；

（2）液體在蒸發(fā)段的液-氣分界面上蒸發(fā)；（3）蒸汽腔內(nèi)的蒸汽從蒸發(fā)段流向冷凝段；（4）蒸汽在冷凝段內(nèi)的液-氣分界面上凝結(jié)；（5）熱量從液-氣分界面通過吸液芯、液體和管壁傳給冷源；（6）在吸液芯內(nèi)由于毛細(xì)作用（或重力等）是冷凝后的工作也體回流到蒸發(fā)段。熱管工作過程動(dòng)畫注意：熱管中的水會(huì)因?yàn)閮?nèi)部低壓而在100℃以下就沸騰蒸發(fā)。水蒸汽流熱量輸入液態(tài)水蒸發(fā)液體由于重力或吸附力回流水蒸汽冷凝熱量散失三.熱管的傳熱極限熱管雖然是一種傳熱性能極好的元件，但也不可能無限加大熱負(fù)荷，其傳熱能力的上限值會(huì)受到一種或幾種因素的限制，如毛細(xì)力、聲速、攜帶、冷凍啟動(dòng)、連續(xù)蒸氣、蒸氣壓力及冷凝等，因而構(gòu)成熱管的傳熱極限(或叫工作極限)。這些傳熱極限與熱管尺寸、形狀、工作介質(zhì)、吸液芯結(jié)構(gòu)、工作溫度等有關(guān)，限制熱管傳熱量的級(jí)限類型是由該熱管在某種溫度下各傳熱極限的最小值所決定的。具體來講，這些極限主要有（如圖所示）：從圖中可以看出：當(dāng)工作溫度低時(shí)，最易出現(xiàn)粘性極限及聲速極限。而在高溫下則應(yīng)防止出現(xiàn)毛細(xì)極限及沸騰極限。故熱管的工作點(diǎn)必須選擇在包絡(luò)線的下方。

什么叫連續(xù)流動(dòng)極限？對(duì)于小熱管，如微型熱管，以及工作溫度很低的熱管，熱管內(nèi)的蒸氣流動(dòng)可能處于自由分子狀態(tài)或稀薄、真空狀態(tài)。這時(shí)，由于不能獲得連續(xù)的蒸氣流，傳熱能力將受到限制。什么叫冷凍啟動(dòng)極限？在從冷凍狀態(tài)啟動(dòng)過程中，蒸發(fā)端來得蒸氣可能在絕熱段或冷凝段再次冷凍，這將耗盡蒸發(fā)段來的工作介質(zhì)，導(dǎo)致蒸發(fā)段干涸，熱管無法正常啟動(dòng)工作。

什么叫黏性極限？

在蒸汽溫度低時(shí)，工作流體的蒸汽在熱管內(nèi)的流動(dòng)受粘性力支配，即熱管中蒸汽流動(dòng)的粘滯阻力限制了熱管的最大傳熱能力。粘性極限只與工質(zhì)物性、熱管長(zhǎng)度和蒸汽通道直徑有關(guān)，而與吸液芯的幾何形狀和結(jié)構(gòu)形式無關(guān)。什么叫聲速極限？

熱管中的蒸汽流動(dòng)類似于拉伐爾噴管中的氣體流動(dòng)。當(dāng)蒸發(fā)段溫度一定，降低冷凝段溫度可使蒸汽流速加大，傳熱量因而加大。但當(dāng)蒸發(fā)段出口汽速達(dá)到聲速時(shí)，進(jìn)一步降低冷凝段溫度也不能再使蒸發(fā)段出口處汽速超過聲速，因而傳熱量也不再增加，這時(shí)熱管的工作達(dá)到了聲速的極限。什么叫冷凝極限?

冷凝極限指通過冷凝段汽-液交界面所能傳遞的最大熱量。熱管最大傳熱能力可能受到冷凝段冷卻能力的限制，不凝性氣體的存在降低了冷凝段的冷卻效率。什么叫沸騰極限?

熱管工作中當(dāng)其蒸發(fā)段徑向熱流密度很大時(shí)，將會(huì)使管芯內(nèi)工作液體沸騰。當(dāng)徑向熱流密度達(dá)到某一臨界值時(shí)，對(duì)于吸液芯的熱管，由于所發(fā)生的大量汽泡堵塞了毛孔，減弱或破壞了毛細(xì)抽吸作用，致使凝結(jié)液回流量不能滿足蒸發(fā)要求。什么叫攜帶極限?

熱管中蒸汽與液體的流動(dòng)方向相反，在交界面上二者相互作用，阻止對(duì)方流動(dòng)。液體表面由于受逆向蒸汽流的作用產(chǎn)生波動(dòng)，當(dāng)蒸汽速度高到能把液面上的液體剪切成細(xì)滴并把它帶到冷凝段時(shí)，液體被大量攜帶走，使應(yīng)當(dāng)通過毛細(xì)芯返回蒸發(fā)段去的液體不足甚至中斷，從而造成蒸發(fā)段毛細(xì)芯干涸，使熱管停止工作，這就達(dá)到了熱管的攜帶傳熱極限。

什么叫毛細(xì)極限?在熱管運(yùn)行中，當(dāng)熱管中的汽體液體的循環(huán)壓力降與所能提供的最大毛細(xì)壓頭達(dá)到平衡時(shí)，該熱管的傳熱量也就達(dá)到了最大值。如果這時(shí)加大蒸發(fā)量和冷凝量，則會(huì)因毛細(xì)壓頭不足使抽回到蒸發(fā)段的液體不能滿足蒸發(fā)所需要的量，以致會(huì)發(fā)生蒸發(fā)段吸液芯的干涸和過熱。導(dǎo)致殼壁溫度劇烈升高，甚至“燒毀”。四.熱管的基本特性

(1)很高的導(dǎo)熱性

熱管內(nèi)部主要靠工作液體的汽、液相變傳熱，熱阻很小，因此具有很高的導(dǎo)熱能力。

(2)優(yōu)良的等溫性

熱管內(nèi)腔的蒸汽是處于飽和狀態(tài)，飽和蒸汽從蒸發(fā)段流向冷凝段所產(chǎn)生的壓降很小，根據(jù)熱力學(xué)中的Clausuis-Clapeyron方程式可知，溫降亦很小，因而熱管具有優(yōu)良的等溫性。

(3)熱流密度可變性

熱管可以獨(dú)立改變蒸發(fā)段或冷卻段的加熱面積，這樣即可以改變熱流密度。I(4)熱流方向的可逆性一根水平放置的有芯熱管，由于其內(nèi)部循環(huán)動(dòng)力是毛細(xì)力，因此任意一端受熱就可作為蒸發(fā)段，而另一端向外散熱就成為冷凝段。

(5)熱二極管與熱開關(guān)性能熱二極管就是只允許熱流向一個(gè)方向流動(dòng)，而不允許向相反的方向流動(dòng)；熱開關(guān)則是當(dāng)熱源溫度高于某一溫度時(shí)，熱管開始工作，當(dāng)熱源溫度低于這一溫度時(shí)，熱管就不傳熱。

(6)恒溫特性

普通熱管的各部分熱阻基本上不隨著熱量的變化而變化，因此熱管各部分的溫度亦加熱量變化。但可變導(dǎo)熱管，使得冷凝段的熱阻隨加熱量的增加而降低、隨加熱量的減少而增加，這樣熱管在加熱量大幅度變化的情況下，蒸汽溫度變化極小，實(shí)現(xiàn)溫度的控制，這就是熱管的恒溫特性。

(7)環(huán)境的適應(yīng)性

熱管的形狀可隨熱源和冷源的條件而變化，熱管可做成電機(jī)的轉(zhuǎn)軸、燃?xì)廨啓C(jī)的葉片、鉆頭、手術(shù)刀等等，熱管也可做成分離式的以適應(yīng)長(zhǎng)距離或冷熱流體不能混合的情況下的換熱；熱管既可以用于地面(重力場(chǎng))，也可用于空間(無重力場(chǎng))。熱管內(nèi)質(zhì)量流、壓力和溫度分布五.熱管的工作特性熱管液汽分界面的形狀（a）管起動(dòng)前的液—汽交界面（b）熱管工作時(shí)的液—汽交界面（c）吸液芯內(nèi)液—汽界面參數(shù)

對(duì)于普通熱管，其液體和蒸汽循環(huán)的主要?jiǎng)恿κ敲?xì)材料和液體結(jié)合所產(chǎn)生的毛細(xì)力。假設(shè)熱管中沿蒸發(fā)段蒸發(fā)率是均勻的，沿冷凝段冷凝率也是均勻的，則其質(zhì)量流率、壓力分布、溫度分布及彎月面曲率的分布如右上圖所示。在蒸發(fā)段內(nèi)，由于液體不斷蒸發(fā)，使汽液分界面縮回到管芯里，即向毛細(xì)孔一側(cè)下陷，使毛細(xì)結(jié)構(gòu)的表面上形成彎月形凹面。而在冷凝段，蒸汽逐漸凝結(jié)的結(jié)果使液汽分界面高出吸液芯，故分界面基本上呈平面形狀，即界面的曲率半徑為無窮大(見右上圖上部及右下圖)。曲率半徑之差提供了使工質(zhì)循環(huán)流動(dòng)的毛細(xì)驅(qū)動(dòng)力(循環(huán)壓頭)，用以克服循環(huán)流動(dòng)中作用于工質(zhì)的重力、摩擦力以及動(dòng)量變化所引起的循環(huán)阻力。

六.熱管的相容性及壽命

熱管的相容性是指熱管在預(yù)期的設(shè)計(jì)壽命內(nèi)，管內(nèi)工作液體同殼體不發(fā)生顯著的化學(xué)反應(yīng)或物理變化，或有變化但不足以影響熱管的工作性能。相容性在熱管的應(yīng)用中具有重要的意義。只有長(zhǎng)期相容性良好的熱管，才能保證穩(wěn)定的傳熱性能、長(zhǎng)期的工作壽命及工業(yè)應(yīng)用的可能性。影響熱管壽命的因素很多，歸結(jié)起來，造成熱管不相容的主要形式有以下三方面：

(1)產(chǎn)生不凝性氣體由于工作液體與管殼材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生不凝性氣體，在熱管工作時(shí)，該氣體被蒸汽流吹掃到冷凝段聚集起來形成氣塞，從而使有效冷凝面積減小，熱阻增大，傳熱性能惡化。

(2)工作液體物性惡化有機(jī)工作介質(zhì)在一定溫度下，會(huì)逐漸發(fā)生分解，或與殼體材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使工作介質(zhì)改變其物理性能。

(3)管殼材料的腐蝕、溶解工作液體在管殼內(nèi)連續(xù)流動(dòng)，同時(shí)存在著溫差、雜質(zhì)等因素，使管殼材料發(fā)生溶解和腐蝕，流動(dòng)阻力增大，使熱管傳熱性能降低。當(dāng)管殼被腐蝕后，引起強(qiáng)度下降，甚至引起管殼的腐蝕穿孔，使熱管完全失效。七.熱管關(guān)鍵技術(shù)

（1）溫度展平（均溫技術(shù)）（2）匯源分隔（3）變換熱流密度（4）熱控制(可變導(dǎo)熱管)（5）單向?qū)?熱二極管)（6）旋轉(zhuǎn)元件的傳熱(旋轉(zhuǎn)熱管)（7）微型熱管技術(shù)

（8）高溫?zé)峁芗夹g(shù)總結(jié)：熱管技術(shù)的重要特點(diǎn)

與常規(guī)換熱技術(shù)相比，熱管技術(shù)之所以能不斷受到工程界歡迎，是因其具有如下的重要特點(diǎn)。

(1)熱管換熱設(shè)備較常規(guī)設(shè)備更安全、可靠，可長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行這一特點(diǎn)對(duì)連續(xù)性生產(chǎn)的工程，如化工、冶金、動(dòng)力等部門具有特別重要的意義。常規(guī)換熱設(shè)備一般都是間壁換熱，冷熱流體分別在器壁的兩側(cè)流過，如管壁或器壁有泄漏，則將造成停產(chǎn)損失。由熱管組成的換熱設(shè)備，則是二次間壁換熱，即熱流要通過熱管的蒸發(fā)段管壁和冷凝段管壁才能傳到冷流體，而熱管一般不可能在蒸發(fā)段和冷凝段同時(shí)破壞，所以大大增強(qiáng)了設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

(2)熱管管壁的溫度可調(diào)性熱管管壁的溫度可以調(diào)節(jié)，在低溫余熱回收或熱交換中是相當(dāng)重要的，因?yàn)榭梢酝ㄟ^適當(dāng)?shù)臒崃髯儞Q把熱管管壁溫度調(diào)整在低溫流體的露點(diǎn)以上，從而可防止露點(diǎn)腐蝕，保證設(shè)備的長(zhǎng)期運(yùn)行。這在電站鍋爐尾部的空氣預(yù)熱方面應(yīng)用得特別成功，設(shè)置在鍋爐尾部的熱管空氣預(yù)熱器，由于能調(diào)整管壁溫度不僅能防止煙氣結(jié)露，而且也避免了煙灰在管壁上的粘結(jié)，保證鍋爐長(zhǎng)期運(yùn)行，并提高了鍋爐效率。

(3)冷、熱段結(jié)構(gòu)和位置布置靈活由熱管組成的換熱設(shè)備的受熱部分和放熱部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和位置布置非常靈活，可適應(yīng)于各種復(fù)雜的場(chǎng)合。由于結(jié)構(gòu)緊湊占地空間小，因此特別適合于工程改造及地面空間狹小和設(shè)備擁擠的場(chǎng)合，且維修工作量。

(4)熱管換熱設(shè)備效率高，節(jié)能效果顯著。第三章漁熱管的牧分類由于熱富管的用脆途、種小類和型聯(lián)式較多跡，再加病上熱管奸在結(jié)構(gòu)希、材質(zhì)田和工作秋液體等念方面各市有不同伶之處，爺故而對(duì)濤熱管的爬分類也煉很多，鋤常用的報(bào)分類方握法有以攏下幾種剃。按照工作液體蒼回流動(dòng)力國(guó)區(qū)分有芯熱新管、兩學(xué)相閉式望熱虹吸找管(又稱重賣力熱管)、重力秧輔助熱就管、旋絡(luò)轉(zhuǎn)熱管異、電流上體動(dòng)力殃熱管、棍磁流體蒙動(dòng)力熱標(biāo)管、滲君透熱管梨等等。按照熱管管墾內(nèi)工作診溫度區(qū)亂分有低溫榨熱管、逃常溫?zé)嶂夜?、中騰溫?zé)峁苌ⅰ⒏邷啬_熱管等縫。按照管殼與工煉作液體的嫩組合區(qū)分有銅-水熱管撫、碳鋼-水熱管精、鋁-丙酮熱禿管、碳宵鋼-萘熱管紹、不銹搜鋼-鈉熱管等東。按照結(jié)構(gòu)形亮式區(qū)分有普通熱押管、分離醉式熱管、羊毛細(xì)泵回臭路熱管、盈微型熱管誰、平板熱耳管、徑向肅熱管等。按照熱管的匠功用劃捏分有傳輸熱地量的熱管獻(xiàn)、熱二極折管、熱開餓關(guān)、熱控汁制用熱管屢、仿真熱宰管、制冷耐熱管等。一.兩相閉弊式熱虹那吸管（Two-欺Phas診eCl父osed座The孟rmal炒-si埋phon）兩相閉式連熱虹吸管那又稱為重謎力熱管，強(qiáng)簡(jiǎn)稱熱虹較吸管。彩其結(jié)構(gòu)和住原理如右跟圖所示。晶與普通熱訪管原理一路樣，但不濾同的是熱肉管內(nèi)沒有烘吸液芯，召冷凝液的鮮回流主要艘是靠自身音的重力作斥用，因此已，熱虹吸舊管的作用介有一定的訂方向性：旱冷凝段位黎置必須高吩于蒸發(fā)段挎。其結(jié)構(gòu)挪簡(jiǎn)單、制裁造方便、匆成本低廉墳、而且傳怖熱性能優(yōu)浮良、工作墨可靠，因車此他在地額面上的各狡類傳熱設(shè)抬備中都可鄭以作為高汁效傳熱元慕件，其應(yīng)荷用領(lǐng)域非面常廣泛。兩相閉立式熱虹畏吸管對(duì)于兩相隨閉式熱虹州吸管，所嚴(yán)可能發(fā)生正的傳熱極真限主要是蠟干涸極限哥、沸騰極遞限(又稱燒毀川極限)和攜帶極疫限。干涸孩極限一般沖發(fā)生在充防液量過小今時(shí)。為了避風(fēng)免熱管墊工作時(shí)居達(dá)到這聚些傳熱艇極限，頭并強(qiáng)化油熱管的友換熱，乳國(guó)內(nèi)外絡(luò)許多傳肢熱界學(xué)忙者對(duì)熱旗虹吸管否內(nèi)的強(qiáng)屈化換熱螞作了許豎多實(shí)驗(yàn)資和理論州研究，菠也得出覆了很多巾行之有帽效的方刻法。例如：在熱虹吸涂管的蒸發(fā)扶段內(nèi)同心鄰放置開孔曬抑泡管抑和制該段氣己泡的脫離死；在冷凝激段內(nèi)設(shè)置潮溢流同心齊導(dǎo)管降低咸該段的凝絲式結(jié)熱阻；斧將熱虹吸港管的內(nèi)壁泛加工成為仙軸向槽道憶表面提高抬熱虹吸管抗的換熱系墾數(shù)；在熱扎虹吸管內(nèi)襲插入同心府的內(nèi)熱虹呢吸管；在趴熱虹吸管逃內(nèi)插入一街根同軸多鄰孔管——流動(dòng)分離南器，強(qiáng)化忍內(nèi)部傳熱編。二.旋轉(zhuǎn)熱榨管旋轉(zhuǎn)熱管楚的概念是悉由Gra棟y于1969年首次督提出的交，他分舌析了旋顧轉(zhuǎn)熱管吵較普通孔熱管具侵有更強(qiáng)鄰的傳熱里能力。陷旋轉(zhuǎn)熱灣管的顯刮著特征賺是熱管津自身是嫁旋轉(zhuǎn)件累，因而羊可以用愚于所有典需要冷訂卻散熱張的旋轉(zhuǎn)鉤零部件棋，如電金機(jī)轉(zhuǎn)子雙，發(fā)動(dòng)財(cái)機(jī)電動(dòng)映機(jī)轉(zhuǎn)軸跳等的冷豆卻，具什有實(shí)際截應(yīng)用價(jià)脊值。旋轉(zhuǎn)熱辮管為一考密閉的邀空心軸(管)，此空心屋軸內(nèi)腔具專有一定初晚始真空度條，并充有壓少量工頃作液。內(nèi)藍(lán)腔的形狀著可以是空油心圓柱形酒、空心內(nèi)嬌錐形成圓陪柱臺(tái)階形脹。上圖為假一錐形空抽腔的旋轉(zhuǎn)喂熱管工作惠原理簡(jiǎn)圖退。在高轉(zhuǎn)立速下，工邪作液覆蓋境在空腔的松內(nèi)壁面上引，并形成抄一層環(huán)狀茫液膜。旋滴轉(zhuǎn)熱管的箭一端由于秩被加熱，于該處液體瞎蒸發(fā)、液隊(duì)膜變薄，討所產(chǎn)生的堤蒸汽流到瞎另一端(冷卻端)。蒸汽愛在冷卻畢端放出盒潛熱而好凝結(jié)成置液體。撥在熱管舍的旋轉(zhuǎn)成作用下資液體受勞到一離那心力，甜這一離皺心力沿包錐面的剖分力使嗓這些冷貓凝液沿傷錐面流哈回到蒸紹發(fā)段。浸這樣連暑續(xù)地循怠環(huán)就完梢成了把擋熱量從障加熱段辜輸送到駝冷卻段至的過程耽。從傳熱性敬能來看，蝦旋轉(zhuǎn)熱管氣沒有吸液粱芯，因此西不存在毛倒細(xì)極限，穴并且在熱愛流回路中眨間少了由掃于吸液芯摔引起的熱嶼阻。旋轉(zhuǎn)諷熱管內(nèi)部激空腔較大壞，蒸汽流強(qiáng)速不高，劈燕不易產(chǎn)生兼聲速極限鄙，因此，豈其傳熱極杏限主要為乓：冷凝極乞限、攜帶俯極限和沸童騰極限。三.分離式熱惠管分離式培熱管結(jié)在構(gòu)示意團(tuán)圖分離式熱衫管的結(jié)構(gòu)版如左圖所檢示，其蒸皆發(fā)段和冷哭凝段是分為開的，通灶過蒸汽上撈升管和液效體下降管多連通形成渴一個(gè)自然覺循環(huán)回路燦。工作時(shí)置，在熱管伐內(nèi)的工質(zhì)誘匯集在蒸穩(wěn)發(fā)段，蒸夫發(fā)段受熱蟻后，工質(zhì)裁蒸發(fā)，產(chǎn)印生的蒸汽疫通過蒸汽罷上升管到脫達(dá)冷凝段牛釋放出潛尊熱而凝結(jié)漏成液體，宇在重力作精用下，經(jīng)斷液體下降拒管回到蒸贊發(fā)段，如臨此循環(huán)往逗復(fù)運(yùn)行。分離式熱遍管的冷凝萍段必須高模于蒸發(fā)段份，液體下恐降管與蒸種汽上升管報(bào)之間會(huì)形撐成一定的增密度差，客這個(gè)密度愛差所能提失供的壓頭殼與冷凝段握和蒸發(fā)段辨的高度差酬密切相關(guān)融，它用以逼平衡蒸汽忍流動(dòng)和液饅體流動(dòng)的鉆壓力損失跌，維系著沖系統(tǒng)的正氏常運(yùn)行而嘴不再需要喚外加動(dòng)力旦。分離式躺熱管既掘有經(jīng)典伍熱管的刑共性——兩相流否動(dòng)、相香變傳熱盲、自然理循環(huán)等正，同時(shí)泄也具有和鮮明的螞個(gè)性——管內(nèi)汽液詠兩相同向平流動(dòng)。分離式慘熱管內(nèi)滲蒸汽與勤液體通慰向流動(dòng)撞，故不距存在攜慢帶極限職，限制將其傳熱杠能力的牲主要極盜限為燒求干極限抽、聲速盟極限和賴?yán)淠龢O困限。適挨當(dāng)加大霞其沖液竟量，加逆大蒸汽父上升管社的管徑獵或增加臭蒸汽上主升管的斧個(gè)數(shù)等眠方法可浮以適當(dāng)夕消除這娛些極限落的影響斑。分離式立熱管最繡大的特掛點(diǎn)是冷涉凝段和秧蒸發(fā)段由可以較皺遠(yuǎn)距離金安裝，拋從而使縫得冷熱饞流體完沒全隔離址，避免展了相互刑滲漏的質(zhì)問題害，安全筒性能較刺經(jīng)典熱溝管大為誤提高。四.可變導(dǎo)紅熱管可變導(dǎo)遇熱管熱督阻的簡(jiǎn)戲化模型普通熱悠管的工巧作溫度廁是由熱蠻源和熱脊匯的條絨件確定慘的，因厭此，改冠變熱負(fù)衫荷或蒸它發(fā)段的戰(zhàn)溫度就演將引起跑熱管工略作溫度寄的改變透。對(duì)于舊普通熱齡管來說像，其導(dǎo)醫(yī)熱率接希近一個(gè)勾常量。娘然而在滴某些應(yīng)陵用場(chǎng)合帶，需要羨冷凝段(或蒸發(fā)段)的溫度鄙隨著熱估負(fù)荷的公變化而鼓保持不熟變，因性而利用剩熱管的惑熱可控收性產(chǎn)生奔了可變當(dāng)導(dǎo)熱管(Var厘iabl競(jìng)eco貸nduc鄉(xiāng)豐tanc餅ehe虧atp荷ipe，VCHP境)?？勺儗?dǎo)蠟熱管的害基本原裳理如右介圖所示再，這是目簡(jiǎn)化了寫的熱管些基本熱饑阻模型毅。在這儲(chǔ)個(gè)模型慘中，Re表示熱源園與熱管內(nèi)寬蒸汽之間鉆所有熱阻陳之和，Rc表示熱管海因蒸汽流米動(dòng)等因素礎(chǔ)引起的熱賞阻，Rv表示熱管柔內(nèi)蒸汽與柏?zé)釁R之間查所有熱阻隆之和。任流意一項(xiàng)熱腐阻的變化致，將導(dǎo)致僵總熱導(dǎo)的眉改變，熱炕管的傳熱凈率也將發(fā)毛生變化?？勺儗?dǎo)廉熱管可煉以分成浸兩大類陰：馳第一類木為隨著賄熱源溫膚度或熱漁流率的沾變化，誰保持熱黑管的工秀作溫度扎不變；爪另一類鉆為保持朵熱源溫送度不變迷。五.微型熱管運(yùn)及小型熱急管（MHP）微型熱管歉橫截面示務(wù)意圖隨著集成深芯片中電白路數(shù)目的飾增加，其境產(chǎn)生熱量菜的散逸變饞得越來越劈燕困難，除覽了最高芯襖片溫度的尖限制外，焰對(duì)溫度均統(tǒng)勻性也有樹更高的要尖求，因而申熱力特性莫是電子產(chǎn)腐品開發(fā)、嬌研制中非嚷常重要的極技術(shù)，且邀直接影響河到最終產(chǎn)猾品的成本津、可靠性俱和表觀。幣微型熱管瓶作為一項(xiàng)鄙很有前途奶的技術(shù)，充可用于計(jì)例算機(jī)芯片據(jù)以獲得高堡的熱量導(dǎo)摸出率及溫只度均勻化揚(yáng)。隨著熱管格尺寸的減也小，微型退熱管遇到質(zhì)了蒸汽連允續(xù)流動(dòng)極填限。此極飽限限制了陳微型熱管斷在低溫狀鵲態(tài)下的工采作。如果佳熱管工作施在較高的會(huì)工溫度下臉，此極限餅為暫時(shí)的區(qū)，隨著熱忙管溫度升碧高將會(huì)消近失。除了扣蒸汽連續(xù)虧自流動(dòng)極濾限外，微抗型熱管還活將遇到常僚規(guī)熱管的州操作極限刃。如毛細(xì)拾極限，沸擇騰極限等劑幾種常見版的傳熱極推限。定義：微型賣熱管被移為液汽蜓交界面枕的平均此曲率在丸數(shù)量上箭和液體思總流通早截面水熱力半徑射的倒數(shù)膨相當(dāng)?shù)睦ㄒ环N熱滾管。典戀型的微蔬型熱管批有凸面陷、銳角撇的截面(例如多爺邊形)，水力半奴徑范圍為10～500μm。其典拴型橫截閑面形狀如上圖漫所示。對(duì)于小躺型熱管，紙其最小截肯面直徑為1mm數(shù)量級(jí)涉，由于乳這種熱隸管的體歐積不是殿很小，紗所以和慌常規(guī)熱叫管的差撇別不是筆非常明胖顯。在書小型熱會(huì)管內(nèi)部蓄往往加異吸液芯桿結(jié)構(gòu)，殿較為常盜見的是續(xù)金屬燒腳結(jié)吸液垃芯結(jié)構(gòu)無、絲網(wǎng)牽結(jié)構(gòu)、午干道結(jié)姿構(gòu)、內(nèi)茶槽道結(jié)爛構(gòu)等。六.毛細(xì)泵讓回路熱管作顧為高效北的傳熱照元件已黑廣泛應(yīng)蹲用于各熔個(gè)領(lǐng)域親，然而仰在地面產(chǎn)上，如標(biāo)果熱管怪的蒸發(fā)段旅位于冷話凝段之益上，其傳擊熱能力椅就將受袍到限制衡，毛細(xì)效泵回路(CP洽L-C逃api配lla曠ry燃Pum搬ped候Lo農(nóng)op)可以解決示這一問題谷，其基本購(gòu)工理與普宰通熱管的孟基本原理調(diào)相似，但尾其可處于換任何位置術(shù)長(zhǎng)距離有繭效換熱。其概念首偽先是由美隙國(guó)NAS盈AL湯ewi拖s研究中聽心的Sten止ger于1966年提出河的，可地有效地默用于小繳溫差、寨長(zhǎng)距離維、無附局加動(dòng)力圍的熱量民回收，醋也可用乖于航天脊器的熱雕管理系扣統(tǒng)，并抄可能使幫大型航階天器的巡壽熱管理膛系統(tǒng)出仇現(xiàn)巨大該的變革讓。毛細(xì)泵你回路以角其獨(dú)特層的工作勉方式工擔(dān)作，具叫有以下吼工作特矛點(diǎn)：(1)具有較百高的傳軍熱能力(2)具有優(yōu)釋良的控居溫特性(3)熱分享低特性(4)壓力灌注縣特性(5)熱二極島管特性毛細(xì)泵回爹路的研究挽已經(jīng)成為描目前研究察的熱點(diǎn)之郊一，它在振空間站、糊現(xiàn)代通訊胳衛(wèi)星、大遙功率宇宙獵飛船、電櫻子元器件毫的冷卻方繳面都有著柱廣闊的應(yīng)海用前景。各種類型朝的換熱器妨對(duì)比總結(jié)參數(shù)熱管類型是否有吸液芯液體回流動(dòng)力傳熱極限常用場(chǎng)合兩相閉式熱管無重力干涸極限、沸騰極限、攜帶極限常用于熱源在冷源下方的情況旋轉(zhuǎn)熱管無離心力冷凝極限、攜帶極限、沸騰極限所有需要冷卻散熱的旋轉(zhuǎn)零部件分離式熱管無重力燒干極限、聲速極限、冷凝極限需要嚴(yán)格避免冷熱流體相互滲漏的場(chǎng)合可變導(dǎo)熱管有些有毛細(xì)力或其他燒干極限、攜帶極限、冷凝極限需要冷凝段(或蒸發(fā)段)的溫度不隨熱負(fù)荷變化而變的場(chǎng)合微型熱管及小型熱管有毛細(xì)力毛細(xì)極限、沸騰極限電子產(chǎn)品等毛細(xì)泵回路有毛細(xì)力毛細(xì)極限等航空領(lǐng)域，電子元器件等第四章旱熱管換瓣熱器熱管換縣熱器屬鼠于熱流譽(yù)體與冷番流體互涉不接觸織的表面腎式換熱惜器。典嫁型的熱舞管換熱動(dòng)器如下綢圖4.1a所示。熱管換所熱器的勉最大特歌點(diǎn)是：蕉結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)宜單，換羅熱效率既高，在景傳遞相渾同熱量睛的條件瞇下，熱敲管換熱澡器的金芝屬耗量傍少于其載他類型果的換熱午器；換莫熱流體核通過換但熱器時(shí)哭的壓力勞損失比境其他換電熱器小各，因而盈動(dòng)力消科耗也小立。由于霸冷、熱雷流體是但通過熱猛管換熱馬器不同金部位換換熱的，杯而熱管斬元件相雕互又是瀉獨(dú)立的稱，因此緩即使有惠某根熱也管失效蟲、穿孔瘡也不會(huì)枕對(duì)冷、稼熱流體案間的隔放離與換楊熱有多迷少影響賀。此外緣瑞，熱管懶換熱器散可以方序便地調(diào)丈整冷熱雷側(cè)換熱助面積比鋪，從而訂可有效桶地避免濃有腐蝕才性氣體拼的露點(diǎn)羽腐蝕。箱熱管換淘熱器的里這些特豆點(diǎn)正越小來越受丑到人們肌的重視薄，其用沿途亦日答趨廣泛擾。圖4.1尊a熱管換厘熱器示鬼意圖b氣-氣熱管算換熱器民實(shí)物照所片熱管換網(wǎng)熱器的部分類按照熱尺流體和算冷流體廈的狀態(tài)坦，熱管禿換熱器制可分為矮氣·氣式、氣·液式、液-液式、液-氣式。從熱管多換熱器挨結(jié)構(gòu)型聚式來看零，熱管覆換熱器綢又可分戴為整體菊式、分軟離式、肅回轉(zhuǎn)式喝和組合猶式。1整體式捆熱管換乖熱器該換熱器浸是由許多蘋單根熱管黎組成的。掏熱管數(shù)量化的多少取癢決于換熱南量的大小荒。圖4.1(凳b)是一種典摧型的整體嘴是熱管換豈熱器——?dú)?氣整體式旺熱管換熱嶄器之實(shí)物荒照片。經(jīng)廉過這種換捎熱器的兩頓種流體都因是氣體。爺為了提高恨氣體的換主熱系數(shù)，條往往采取莫在管外加琴翅片的方僻法，這樣摩所需的熱亂管數(shù)目大擠大減少。4組合式熱喂管換熱器整體使熱榴管換熱器役均由同一亮類型的熱伸管所組成鋤。而組合怪式熱管換茂熱器則是謀根據(jù)換熱怒器所處的沃溫度不同劈燕，而選擇索充有不同嘩工作液體幣的熱管。薯這樣可核以使大幅脹度的提高傘換熱效率猜。3.回轉(zhuǎn)式除熱管換述熱器該類換熱現(xiàn)器有兩個(gè)暴顯著優(yōu)點(diǎn)火：一是借繩助轉(zhuǎn)動(dòng)的鞋離心力來網(wǎng)實(shí)現(xiàn)工作熟液體循環(huán)牛，同時(shí)轉(zhuǎn)呈動(dòng)促使氣貫流的攪動(dòng)樣，增強(qiáng)傳庫(kù)熱，這對(duì)驅(qū)含塵較多趙的氣體更寨為有效。腹二是這類歉換熱器兼絞有送風(fēng)機(jī)帝的功能。厲但由于增躬添了轉(zhuǎn)動(dòng)米機(jī)構(gòu)使結(jié)堤構(gòu)復(fù)雜化泄，另外還炕增加了動(dòng)點(diǎn)力消耗。冊(cè)回轉(zhuǎn)熱管雁換熱器可餐分為離心饒式、軸流慈式和渦流幸式。2分離式熱糧管換熱器主要是利戒用熱管的侄分離技術(shù)雀，將多根雕分離式熱英管組合按黎實(shí)際應(yīng)用窮現(xiàn)場(chǎng)條件辮組合在一岔起夠成。認(rèn)具有一些稿常規(guī)換熱休器不具備蓄的特性；①根據(jù)現(xiàn)責(zé)場(chǎng)實(shí)際城情況，兼可靈活湖地布置悅發(fā)段和曉冷凝段竊；②一種熱聰流體可覺同時(shí)加安熱兩種夕不同的羽冷流體雄安全而魄又可靠垂；⑧管排內(nèi)的朱蒸汽溫度荷可以調(diào)整蔬。第五章知．熱管貪及熱管泛換熱器芽設(shè)計(jì)一．熱朱管設(shè)計(jì)在進(jìn)行泡熱管設(shè)捧計(jì)前，幅首先應(yīng)午該確定盼以下因趣素：①熱管管內(nèi)摩工作液體鞋的選擇；②熱管管內(nèi)勁管內(nèi)吸液平芯結(jié)構(gòu)形輪式；③熱管的工稠作溫度，聽以及工作墨情況下熱梳管內(nèi)部工深作液體的盒飽和蒸汽筐溫度；④熱管管仗殼材料扎的選擇閑。一般說優(yōu)來，這財(cái)與設(shè)計(jì)嶼的目的容有關(guān)。,不同的應(yīng)乏用場(chǎng)合，售熱管的設(shè)渣計(jì)要求截貢然不同。熱管的設(shè)廚計(jì)計(jì)算通與常按以下勢(shì)幾個(gè)步驟額進(jìn)行：①管徑設(shè)計(jì)管徑設(shè)計(jì)斜的一個(gè)基食本原則就首是管內(nèi)的西蒸汽速度恒不超過一掛定的極限所值，這個(gè)戀極限值就輔是在蒸汽語通道中最濕大馬赫數(shù)倒不能超過0.2，這時(shí)蒸頂汽流動(dòng)可律以被認(rèn)為殼是不可壓巧縮的流體鹽流動(dòng)，軸蜜向溫度梯面度很小，楊可以忽略潤(rùn)不計(jì)。②管殼設(shè)倦計(jì)熱管部工廉作時(shí)，一猜般處于負(fù)和壓狀態(tài)（鋪低溫?zé)峁苊蕹猓?，截外界壓力嚷一般為大堵氣壓力，刺故可以不下考慮管殼使失穩(wěn)的問廣題，因而亂管殼的設(shè)糾計(jì)主要從洗強(qiáng)度考慮匙。管殼壁侵厚由強(qiáng)度拴計(jì)算所得勵(lì)壁厚加上劇腐蝕裕度醫(yī)得出，端葬蓋則可以掘按照平板葬的設(shè)計(jì)較頓容易的設(shè)時(shí)計(jì)。③吸液芯場(chǎng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)吸猶液芯的煉依據(jù)是室毛細(xì)極格限的計(jì)壇算。④毛細(xì)極限殃的檢驗(yàn)⑤驗(yàn)算驗(yàn)算攜帶污極限、沸繪騰極限，昆最后核算Re數(shù)，驗(yàn)炮算是否比為層流饅流動(dòng)。對(duì)于重由力式鋼-水熱管有愧如下規(guī)格浸可供參考登：項(xiàng)目規(guī)格基管公稱直徑D/mm2532384248（51）基管壁厚δ/mm2-32.5-43.5-5.翅片厚S/mm0.8-2.0翅片高h(yuǎn)/mm

1012.514161820節(jié)距t/mm5-20總長(zhǎng)L/mm≤10000各區(qū)段長(zhǎng)由設(shè)計(jì)決定注：本標(biāo)以外規(guī)格可由需方提出商定重力式鋼-水熱管的生產(chǎn)制造符合DG1015-94標(biāo)準(zhǔn)二．熱烏管換熱先器設(shè)計(jì)熱管換熱糞器的計(jì)算坡目前已經(jīng)佳通過計(jì)算佩機(jī)程序化綱，其主要擴(kuò)內(nèi)容包括呈兩部分：呀換熱器的覽熱力計(jì)算亭和熱管的梨極限校核斑。設(shè)計(jì)者趁只要根據(jù)侄工程的設(shè)夸計(jì)條件，總輸入原始勒參數(shù)即可返得到設(shè)計(jì)倉(cāng)結(jié)果。然伐而，熱管這換熱器與相其他通用慎換熱器不補(bǔ)同，它對(duì)幕工程的實(shí)渾際情況比武較敏感，匹即通用性舊不強(qiáng)。在犧許多情況歷下，計(jì)算州機(jī)程序計(jì)筑算的結(jié)果本并不完全至合理，必昨須作合理凝的調(diào)整，撞因而全面什了解熱管汗換熱器的歷基本設(shè)計(jì)羊知識(shí)及計(jì)惡算方法仍準(zhǔn)然非常必善要。熱管換熱局器的設(shè)計(jì)葉計(jì)算的主強(qiáng)要任務(wù)在壘于求出總驗(yàn)傳熱系數(shù)U，然后根必?fù)?jù)平均溫劈燕差及熱負(fù)咱荷求得總惑傳熱面積A，從而丸定出管勸子數(shù)量愁。在設(shè)蹤蝶計(jì)過程掌中，必私須認(rèn)真嫂考慮一返下幾點(diǎn)慈（以氣-氣換熱器頃為例）：2．選擇適驕當(dāng)?shù)某崞瑖L管參數(shù)凈根女據(jù)設(shè)計(jì)條漏件，對(duì)不澤同類型的葉換熱器體湖應(yīng)選擇合剛適的翅片叫管參數(shù)。睬對(duì)潔凈氣演體可選擇啞較密的翅觀片間距和秋較薄較高跡的翅片；暢對(duì)含塵奪霧得或有腐遭蝕性的氣楚體則應(yīng)選褲擇間距較剩寬，翅片騙較厚較低堪的翅片管逼管的壁厚茂也應(yīng)稍厚閱以抗腐蝕微和磨損，舌下表為工侄業(yè)常用的老規(guī)格參數(shù)躲，可供設(shè)幟計(jì)參考。1．選擇覆適當(dāng)?shù)膽謽?biāo)準(zhǔn)迎楊面風(fēng)速段熱很管換熱為器設(shè)計(jì)鉗應(yīng)遵循亮一條重盒要原則偵，即把側(cè)迎面風(fēng)困速（標(biāo)酒況）限姓制在2-3勺m/s的范圍的內(nèi)，風(fēng)以速過高餅將導(dǎo)致懸壓力將共過大和忽動(dòng)力消舒耗增加炎，風(fēng)速筒過低會(huì)塵導(dǎo)致關(guān)社外膜傳飛熱系數(shù)銀降低，騙管子的勞傳熱能觸力的不旗到充分占發(fā)揮。3．重視原目始設(shè)計(jì)參嗓數(shù)的核實(shí)啄及計(jì)算公偽式的驗(yàn)證他熱管換熱去器的設(shè)計(jì)嘩應(yīng)特別重節(jié)視原始設(shè)戶計(jì)參數(shù)，可因?yàn)橐话懔鳛橛酂釠Q回收設(shè)備顧通常是在案已運(yùn)轉(zhuǎn)的直系統(tǒng)中作襖為附加設(shè)燦備設(shè)計(jì)的水，因此對(duì)緒前后設(shè)備靈的影響要綱求頗為嚴(yán)痛格，現(xiàn)場(chǎng)從原始參數(shù)疏（氣溫、恰氣量）必鞠須精確測(cè)腔定。根基棒場(chǎng)地情況歪、系統(tǒng)的騾要求（壓薦降、溫降?。?，選擇蓬合適的結(jié)兄構(gòu)。使用場(chǎng)合參數(shù)參數(shù)空調(diào)及一般行業(yè)工業(yè)大型裝置備注管長(zhǎng)/mm610-48803000-60001-1.2多為有色金屬煙氣側(cè)，一般3-6管子外徑/mm8-25.432-51壁厚/mm1-1.2,1.652.5-6翅片數(shù)/（片/mm）8,11,143或6翅片高度/mm12.5-1415，25翅片厚度/mm0.17-0.581.27-2管排數(shù)3,4,5,6,76,7,12管子排列方式錯(cuò)列（多）順列（少）第六章．叫熱管制造預(yù)過程簡(jiǎn)介熱管的主印要零部件問為管殼、撕端蓋（封思頭）、吸葡液芯、腰悼板（連接福密封件）寨四部分。管殼熱管的管驅(qū)殼大多數(shù)拍為金屬無趁縫鋼管，薪根據(jù)不同靠的應(yīng)用需冬要可以采傻用不同的渴材料。管混子可以多科種不同形業(yè)狀。管徑習(xí)可以從2mm到200濟(jì)mm，甚至要更大?；L(zhǎng)度可促以是從趨幾毫米辯到100米以上。百工業(yè)熱管攏換熱器所律采用的管盼子一般為遣標(biāo)準(zhǔn)尺寸秩的無縫鋼鑄管。低溫遠(yuǎn)熱管換熱抹器的管材略一般為銅雨或鋁，滿駁足與工作古液體相容葛性的要求由。對(duì)于以制水為工賄作液體糠的熱管虹換熱器崇常采用候內(nèi)部為及銅管外克部為鋼龍管的復(fù)柜合管，響這樣既漁滿足了醬管子的爛強(qiáng)度、雕剛度又衛(wèi)使其具仁有了很床強(qiáng)的抗圈腐蝕能亦力。但殲在后來坦解決了護(hù)碳鋼-水不相容膚的問題后逗，碳鋼-水熱管北逐漸取孟代了復(fù)橫合熱管宮，并已廉經(jīng)大量裝應(yīng)用取冊(cè)得了很醒好的效北果。端蓋熱管的摘端蓋具販有多種醉結(jié)構(gòu)形釋式，它蔬與熱管潑的連接貿(mào)方式也栗因結(jié)構(gòu)照形式而蹄異。密封隔板密封隔板財(cái)是指隔開帆冷、熱氣愉流通道的輛密封裝置沉。用于熱書管換熱器洗的熱管一和般是由帶借翅片的熱剃管組成，構(gòu)當(dāng)帶翅片耍的熱管穿蔽過中央管融板時(shí)，翅陪片管與管槳板之間便特形成了一樸個(gè)特殊結(jié)藍(lán)構(gòu)。由于咱管子較多晴，管子一埋般很小，完又要便于殿安裝和拆頂卸，因此涌這種密封蒸技術(shù)具有撲一定的特圓殊性，設(shè)挺計(jì)也較困仿難。根據(jù)不劉同的使臟用場(chǎng)合宜，密封穿程度也灰有很大毯的不同爽，因此癥結(jié)構(gòu)也跡相差很味大。在假實(shí)際應(yīng)榴用時(shí)，宜應(yīng)根據(jù)京制造成西本，采這用合理順的密封盾結(jié)構(gòu)，塵提高工耍效、降橫低成本烏。吸液芯愁結(jié)構(gòu)吸液芯聲是一個(gè)貴重要的魄組成部肌分。吸午液芯的減結(jié)構(gòu)形扛式直接籃影響到差熱管和猜熱管換如熱器的總性能。找近年來猶熱管技努術(shù)得到浪了快速守的發(fā)展唇，各種斑形式的裳吸液芯誦液得到鏈了廣泛霞的應(yīng)用參。常用脅的有：滑網(wǎng)狀吸糖液芯、嘉溝槽吸唐液芯、添線狀吸脊液芯、障螺旋狀慈吸液芯勻、不等拳寬槽吸捷液芯、釣不等厚蘿吸液芯連、干道渠吸液芯練等。吸液芯賴的支撐縫結(jié)構(gòu)蛇行彈緣瑞簧是吸政液芯常艇用的支股撐結(jié)構(gòu),它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)喉單，安裝郊容易，效駛果良好。孤常用圓鋼速絲或扁剛玩絲制成。熱管制褲造工藝熱管質(zhì)量耀的好壞，磁在很大程妙度上決定鏟與熱管的美制造方法姑，以及在攝制造過程勉中對(duì)各道咐工序質(zhì)量股控制的松侍嚴(yán)程度。一般來說撐，對(duì)于工振作溫度為50-2狠00oC的熱管壟，器制能造工藝迎比較簡(jiǎn)笨單，主叔要包括曉化學(xué)清筑洗、機(jī)輕械加工屈、惰性芬氣體保誰護(hù)焊、友管殼的練檢漏、無高真空題的獲得拳、封口顛測(cè)試等外主要過填程。對(duì)籮于工作號(hào)溫度在300oC以上或50oC以下的灶熱管，礙器制造嘉過程比罩較復(fù)雜洪，因?yàn)樗獾蜏亟轼P質(zhì)的處撤理、高覺溫介質(zhì)坦的精餾征已級(jí)管煎道閥門稱的密封給都有很遍高的要振求。下棕圖為熱依管換熱綱器的制寬造工藝燥流程圖慢：第七章毒．熱管骨的應(yīng)用熱管技術(shù)夠被公認(rèn)是旬一種很有戰(zhàn)價(jià)值的傳青熱新技術(shù)虧，在空間糾技術(shù)、電籠器工業(yè)、肺核電工業(yè)膚、化學(xué)工斜業(yè)、食品肚工業(yè)、動(dòng)肺力機(jī)械、哄工業(yè)余熱御回收等很歌多方面都薄得到了廣違泛應(yīng)用。娃如:1、小型鍋魔爐煙氣余抓熱回收：做將熱管換哀熱器裝在棒鍋爐排煙點(diǎn)管道內(nèi)，箱利用煙氣釀?dòng)酂?，預(yù)醋熱送風(fēng)參霜加燃燒，厲可使用鍋尖爐效率提百高5%左右。3、用于回遼收余熱的沃熱管開水腸器：可安肢裝在STY偉-20型燃油喜鍋爐排具煙管道恩中，利您用排煙贏余熱，懼可將17oC冷水加熱賤到98-1穩(wěn)25oC，日產(chǎn)開吩水5T，回收蛙熱量約188職2MJ。2、作為清空氣預(yù)刊熱器應(yīng)頭用：將蜂干噪爐繳排氣作炕為熱管席換熱器突熱端的撐加熱介湖質(zhì)，溫舅度由204oC降到51oC，預(yù)熱所圾需的干燥跳空氣，每森小時(shí)可回蜓收熱量287M豆J。一．熱游管技術(shù)揚(yáng)在化工庭及石化卻領(lǐng)域的滔應(yīng)用熱管及勝熱管換牧熱器近悔年來在徹石油化詞工領(lǐng)域明中的應(yīng)菜用已愈吧來愈受憑人們的篩重視，副它具有冠體積緊翅湊、壓稠力降小睛、可以滴控制露必點(diǎn)腐蝕盼、一段餓破壞不灑會(huì)引起始兩相流陽互混等億優(yōu)點(diǎn)，肅提高的刃設(shè)備的冰運(yùn)行效疲率和可編靠性。半它在石全化領(lǐng)域跪的應(yīng)用凝可謂是頭無所不亮在，如漸下所示脫為熱管劉換熱器墓在該領(lǐng)坊域的部碰分應(yīng)用扶場(chǎng)合：在合成乖氨工業(yè)泡中：回收低溫腫余熱余熱奸助燃空氣想，或生產(chǎn)康低壓蒸汽憲作為原料暗；回收高士溫余熱哀產(chǎn)生中波壓蒸汽砍作原料腰蒸汽的級(jí)補(bǔ)充，蝴或生產(chǎn)躲高壓蒸替汽作為假生產(chǎn)的謙動(dòng)力源啦；控制固定登床催化反貧應(yīng)器的化排學(xué)反應(yīng)溫蕩度，使其猶向最佳反濤映溫度曲展線無限逼縱近，從而殖提高合成氨的蹤蝶效率秤。在硫酸蓬工業(yè)中饞：沸騰焙燒脈爐沸騰層以內(nèi)的余熱俯回收；沸騰焙戶燒爐沸櫻騰層內(nèi)本的余熱拒回收；SO2爐氣余熱朝回收；SO3氣體冷卻菌器；在鹽酸朵、硝酸陰工業(yè)中逗也同樣竭有大量身的應(yīng)用在石化領(lǐng)解域應(yīng)用更媽是廣泛：熱管裂解余爐；熱管乙苯紙脫氫反映暮器；熱管氧化腫反應(yīng)器；催化裂向化再生戰(zhàn)取熱器駕；…………二．熱場(chǎng)管技術(shù)破在建材神及輕紡財(cái)織工業(yè)銜領(lǐng)域的袖應(yīng)用建材行帥業(yè)如水鍛泥、陶早瓷等工鄙業(yè)都要魔消耗大干量的能摧量，以坡陶瓷為煙例，據(jù)炮統(tǒng)計(jì)，活能源費(fèi)摩占生產(chǎn)林總成本陽的40%以上。開球發(fā)新型高劈燕效節(jié)能設(shè)阻備將極大飾的促進(jìn)此膝行業(yè)的發(fā)萄展。80年代國(guó)內(nèi)尚的許多單嫁位應(yīng)用熱資管換熱技用術(shù)回收陶茶瓷、水泥燥生產(chǎn)中排塑放的余熱首取得了良陡好的節(jié)能洋效果，90年代高垃溫?zé)峁苄浼夹g(shù)的槍工業(yè)開迫發(fā)應(yīng)用倚獲得成府功，這懼些都為輸熱管技盯術(shù)的工魄業(yè)推廣艱打下了先良好的限基礎(chǔ)。燃如下是仙近年來典熱管技者術(shù)在建嘉材、輕衫工業(yè)中近成功應(yīng)旬用的一曬些實(shí)例紙：高嶺土聞噴霧干蹈燥熱風(fēng)妙爐；十二醇慨硫酸鈉限噴霧干持燥；玻璃窯車爐的余膽熱回收責(zé)；水泥生你產(chǎn)工業(yè)體中的回虛轉(zhuǎn)窯冷左卻機(jī)的什余熱利容用、廢貸尾氣余孔熱利用牛、懸浮預(yù)熱右機(jī)、烘干產(chǎn)機(jī)等熱工穿設(shè)備；陶瓷窯爐畝的隧道窯虧煙道氣余滋熱利用；電瓷廠遂減道窯冷卻饞帶余熱利獨(dú)用；紡織工革業(yè)中的坊熱定型貪?rùn)C(jī)余熱辨回收利尤用、漿侄紗機(jī)的厭余熱回腫收等。三．熱棋管技術(shù)楚在冶金字工業(yè)中宏的應(yīng)用冶金工業(yè)陪也是耗能要大戶，不虛論是有色報(bào)冶金或黑濕色冶金工蛋業(yè)都存在再大量的節(jié)某能問題。以鋼鐵企碼業(yè)為例，旺焦?fàn)t、高未爐及煉鋼巷工序均有義相當(dāng)數(shù)量丹的余熱未越能回收利娃用。余熱該的溫度最必高可達(dá)160壟0oC，熱能的燥形態(tài)有固夾體、氣體讓、液體，藥其中最多尤的為間隙居排放，因減此給余熱干回收帶來免了一定的歲難度。由威于熱管的敞眾多特點(diǎn)惰，特別適蓋宜于上述屑場(chǎng)合的余末熱回收利雄用，從70年代開別始，國(guó)敗內(nèi)冶金裹界就有驚許多工減程技術(shù)士人員和形熱管技賊術(shù)工作亞者進(jìn)行眾了卓有尚成效的縮慧合作開槐發(fā)，取宗得了良耳好的效麻果。目血前已經(jīng)執(zhí)在燒結(jié)桶排期限琴熱核熱減風(fēng)爐燃塔燒廢氣算的余熱撕回收方樸面，達(dá)過到了定創(chuàng)性設(shè)計(jì)根和系列些化、標(biāo)妖準(zhǔn)化的享程度。關(guān)高溫?zé)崧芗案呃鯗責(zé)岣锌婵諝忸A(yù)艘熱器、幟高溫?zé)崾彻芸諝饴氛舭l(fā)器張的開發(fā)即運(yùn)行成毯功，又蠶給冶金桶業(yè)帶來舉了新的袖希望。繼在冶金蝦工業(yè)中且大量應(yīng)桐用的熱嚼管換熱陰器設(shè)備鐘有：坯件加熱額爐熱管空蜘氣預(yù)熱器惑；線材退夠火爐；軋鋼連奇續(xù)加熱煤爐；熱管余熱源鍋爐；熱管省煤友器等。五．熱死管技術(shù)舉在電力應(yīng)電子領(lǐng)唱域的應(yīng)阿用電子技控術(shù)近年川來迅速互發(fā)展，核電子器章件的高壓頻、高默速以及馬集成電獅路的密匠集和小損型化，概使得單巖位容積唉電子器熄件的發(fā)泊熱量快番速提高就，而電還子器件均正常工致作必須師在一定占的溫度始范圍之匹內(nèi)，電田子器件劍的散熱微成為了趣其發(fā)展救的一個(gè)灣瓶頸，運(yùn)因此電沖子技術(shù)后的發(fā)展洲需要有震良好的寧散熱手震段來保憲證。管式熱管叔散熱器示愛意圖1為冷凝何段2為蒸發(fā)段熱管問份世以來訓(xùn)，使電印力電子障裝置的絕散熱系俗統(tǒng)有了寇新的發(fā)恐展。熱學(xué)管使自和冷的應(yīng)萄用范圍化迅速擴(kuò)歪大。因瓜為熱管夠自冷散烈熱系統(tǒng)統(tǒng)無需風(fēng)條扇、沒駐有噪音次、免維奸修、安悼全可靠懲，熱管乎風(fēng)冷甚恒至自冷旋可以取訪代水冷俗系統(tǒng)，葡節(jié)約水汽資源和殼相關(guān)的西輔助設(shè)塌備投資贊。此外當(dāng)，熱管丹散熱還佛能將發(fā)插熱件集泊中，甚嶼至密封解，而將斜散熱部蜘分移到奸外部或肺遠(yuǎn)處，酸能防塵事、防潮往、防爆冤，提高召電器設(shè)另備的安繩全可靠痕性和應(yīng)撒用范圍近年來西，大功籮率電子探器件的行冷卻上庫(kù)采用了侄熱管，扮收到較蔽好效果功。如上圖所絕示，對(duì)于燭大功率伍的晶體叔管采用抓圓柱形量熱管作碌為散熱敗元件。在解決CPU溫度的冬問題時(shí)粘，銅、地純鋁制他散熱器參已經(jīng)成惕為最為傷普及的弄產(chǎn)品但芬其傳熱艱性能仍辦然遠(yuǎn)小名于熱管斑散熱器后。采用大熱管技撐術(shù)的散歉熱器也楊越來越跟多，有夏些廠商口甚至拿絨它作為棒賣點(diǎn)或迎者樹立呆品牌形餓象。在電力領(lǐng)紡域，熱管顏電機(jī)的出確現(xiàn)及實(shí)用丈化成為了勞一個(gè)典型切的代表。敘熱管電機(jī)誘中的主要竄應(yīng)用之一相是用一根王旋轉(zhuǎn)熱管兼來代替電惠機(jī)的傳動(dòng)異軸，將電寺機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)迫生的熱量奔通過熱管草傳到軸端紋的散熱部筋分，并用耍風(fēng)扇排致曾電機(jī)殼外勸。傳遞的遷功率顯著愛提高。“神州號(hào)危飛船的熱季控制系統(tǒng)為：熱控制戰(zhàn)系統(tǒng)用于脊保證飛船