联系我们

苏州爱尔玛特环保节能科技有限公司
手机：0512-53371508
电话：0512-53371508
联系人：13776178696
邮箱：aiermat01@126.com
地址：太仓市城厢镇常胜北路33号10幢

翅片管式热管换热器

日期：2021-08-28 08:57:36点击：204

翅片管式热管换热器
3.1热管原理和热管换热器
311热管的传热原理
热管，按其精确的定义,称之为“封闭两相传热系统”，即在一个封闭体系内，依靠流体的相态变化（液相变为汽相和汽相变为液相）传递热量的装置。热管的这种传热原理，首先于1944年由美国人高格勒（R. S. Gaugler）所发现，并以“热传递装置”（Heat Transter Device）为名取得专利。当时因未显示出实用意义，而没有受到应有的重视匚直到20世纪60年代初期，由于宇航事业的发展，要求为宇航飞行器提供高效传热元件，促使美国洛斯-阿拉莫斯科学实验室的格罗弗（G. M. Grover）于1964年在独立工作的基础上,再次发现这种传热装置的原理，并命名为热管（Heat Pipe），并首先成功地应用于宇航技术中,随之引起了各国学者的极大兴趣和重视。
热管的结构如图3. 1. 1所示。一个圆筒状的容器，内表面衬以多孔的材料，将容器内部抽成某种程度的真空，然后注入一定量的液体（工质）并将容器密封起来。这样,一支热管就做成了。

如果在热管的一端加热，另一端冷却，中间一段用某种材料绝热起来，这时，热管内部将开始两相传热过程。加热段的工质产生沸腾或蒸发，吸收汽化潜热，由液体变为蒸汽。产生的蒸汽在管内一定压差的作用下，流动到冷却段，蒸汽遇到冷的壁面会凝结成液体，同时放出汽化潜热，通过管壁传给外面的冷源。冷凝下来的液体依靠管内壁的多孔材料所产生的毛细管力回流到加热段，重新开始蒸发吸热过程。这样,通过管内工质的连续相变，完成了热量的连续转移。
热管的结构按轴向可分为三个区域:加热段（蒸发段），绝热段和冷却段（凝结段）；从热管的横断面来分，也可分为三个部分:壳体，吸液芯（被工质所充满）和中间的蒸汽流道。热管的壳体一般为圆筒状容器，也可根据需要做成其他形状：如平板状、环状等。紧贴内壁的多孔材料称为吸液芯，吸液芯的主要作用是产生毛细管力使凝液从凝结段返回到蒸发段,正如一个煤油灯的灯芯可以将煤油从底部提升上来一样c利用毛细管力来回流液体是标准热管的主要特征，也就是说，一支标准的热管是具有某种芯结构的热管。吸液芯的结构型式很多，主要有如下几类:一类是均匀芯，如在内壁上附以很细的金属丝网或烧结上一层多孔材料;第二类是槽道芯，即在管子内表面上加工岀很细的轴向槽道或螺纹槽道;第三类是复合芯，即在槽道芯的外面加上丝网芯;第四类是干道芯，即在热管内部再放一支细管，专门用来回流液体。
当热管在地面上应用时，可以让重力来帮助凝液回流，这时，只要将热管倾斜放置，加热段在下，冷却段在上就可以了，这样的热管称为重力辅助热管。如果将热管垂直放置，管内不加吸液芯，完全靠重力回流液体，这样的热管又称热虹吸管，如图 3.1.2所示。由此可见，热虹吸管结构简单，制造容易，成本低廉，因而广泛地应用于节能工程中。
热管由于靠工质的相变传热，因而具有优异的传热特性。如果将一支热管与外形尺寸完全相同的铜棒进行比较，当二者传递相同的功率时，热管具有良好的轴向等温性，而铜棒却有明显的温度降落。热管的传热特性也可以这样来描写:它可以在很小的温差下传输大量的热量。热管的相当导热系数比导热性能良好的铜可高出几十倍甚至上百倍，因而有超导热体之称。

上一篇：翅片管换热器的设计方法

下一篇：热管换热器的优点及应用领域