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超導(dǎo)熱管特性
超導(dǎo)熱管具有高的導(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。熱管分類1、按照工作液體回流動(dòng)力區(qū)分有芯熱管、兩相閉式熱虹吸管(又稱重力熱管)、重力輔助熱管、旋轉(zhuǎn)熱管、電流體動(dòng)力熱管、磁流體動(dòng)力熱管、滲透熱管等等。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。當(dāng)然,高導(dǎo)熱性也是相對(duì)而言的,溫差總是存在的,不可能違反熱力學(xué)第二定律,并且熱管的傳熱能力受到各種因素的限制,存在著一些傳熱極限;熱管的軸向?qū)嵝院軓?qiáng),徑向并無太大的改善(徑向熱管除外)。
1、優(yōu)良的等溫性:熱管內(nèi)腔的蒸汽是處于飽和狀態(tài),飽和蒸汽的壓力決定于飽和溫度,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)中的方程式可知,溫降亦很小,因而熱管具有優(yōu)良的等溫性。
2、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,即以較小的加熱面積輸入熱量,而以較大的冷卻面積輸出熱量,或者熱管可以較大的傳熱面積輸入熱量,而以較小的冷卻面積輸出熱量,這樣即可以改變熱流密度,解決一些其他方法難以解決的傳熱難題。在集中空調(diào)制冷機(jī)組中,利用熱管換熱器口收廢氣余熱產(chǎn)生低壓蒸汽供空調(diào)制冷機(jī)組使用。
熱管的使用是余熱鍋爐的核心技術(shù)
熱管是余熱鍋爐的核心技術(shù),熱管是一種具有高傳熱性能的傳熱元件,它通過密閉真空管殼內(nèi)工作介質(zhì)的相變潛熱來傳遞熱量,傳熱性能類似于超導(dǎo)體性能,因此它具有傳熱能力大,傳熱的特點(diǎn)。整體式熱管換熱器整體式熱管換熱器是一種最常見的熱管換熱器,這種換熱器由一支支熱管元件組成,兩換熱流體分別位于換熱器的上、下部分。 典型熱管是密閉的管內(nèi)先抽成一定的真空后,充入導(dǎo)熱介質(zhì)密封而成。余熱鍋爐的熱管下端從煙氣側(cè)吸熱,導(dǎo)熱介質(zhì)吸收熱量后汽化由液態(tài)轉(zhuǎn)變成氣態(tài),上升到熱管上端向管外工質(zhì)放熱,凝結(jié)為液體,液體在重力的作用下,沿管內(nèi)壁返回到受熱段并再次受熱汽化,如此循環(huán)反復(fù)連續(xù)不斷地將熱量由一端傳向另一端。
熱管管壁的溫度有可調(diào)性
熱管管壁的溫度可以調(diào)節(jié),這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)臒崃鹘粨Q把熱管管壁溫度調(diào)整在低溫流體的霜點(diǎn)以上,從而防止霜點(diǎn)腐蝕,保證設(shè)備的長(zhǎng)期運(yùn)行。3、環(huán)境條件:常規(guī)熱管在零下30℃會(huì)凍裂,高于800℃則基本不能使用,其高溫限由傳熱介質(zhì)的承受能力決定。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黏結(jié),保證鍋爐長(zhǎng)期運(yùn)行,并提高了鍋爐效率。