熱管的傳熱原理及其特點(diǎn)

　　在眾多的傳熱元件中，熱管是人們所知的有效的傳熱元件之一，它可將大量的熱量通過其很小截面積遠(yuǎn)距離地傳輸而無需外加動(dòng)力。國際上對(duì)熱管技術(shù)的研究和應(yīng)用是在20世紀(jì)60年代開始的。我國在這方面的研究起始于上世紀(jì)70年代，80年代初，我國的熱管研究和開發(fā)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向節(jié)能和能源的合理利用，相繼開發(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�發(fā)生器等各類熱管產(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)�熱的特點(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，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，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。

　　（8）、有效的防止露點(diǎn)腐蝕，通過調(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）、無任何轉(zhuǎn)動(dòng)部件，沒有附加動(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)。