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熱管
熱管是一種具有高導(dǎo)熱性能的傳熱元件,它通過在全封閉真空管殼內(nèi)工質(zhì)的蒸發(fā)與凝結(jié)來傳遞熱量,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)。由熱管組成的熱管換熱器具有傳熱、結(jié)構(gòu)緊湊、流體阻損小、有利于控制霜點(diǎn)腐蝕等優(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。K左右,經(jīng)測定,熱管的導(dǎo)熱系數(shù)是銀的幾百倍到上千倍,故熱管有超導(dǎo)體之稱。
超導(dǎo)熱管與常規(guī)熱管異同
超導(dǎo)熱管的導(dǎo)熱能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過常規(guī)熱管,在所有固體中,金屬銀是很好的熱導(dǎo)體,常規(guī)熱管的導(dǎo)熱系數(shù)是銀的200-3000倍,而超導(dǎo)熱管可達(dá)到銀的32000倍。常規(guī)熱管的熱流密度極限(導(dǎo)熱能力的技術(shù)指標(biāo))為0-4000000w/m2,而超導(dǎo)熱管經(jīng)國內(nèi)外多次測試,均因熱源功率不足而無法測出這個(gè)極限,也就是說,在目前條件下給超導(dǎo)熱管輸人多少熱量,它就能輸出多少熱量,暫時(shí)還未能找到它的熱流密度極限。熱管一端為蒸發(fā)端,另外一端為冷凝端,當(dāng)熱管一端受熱時(shí),毛細(xì)管中的液體迅速汽化,蒸氣在熱擴(kuò)散的動力下流向另外一端,并在冷端冷凝釋放出熱量,液體再沿多孔材料靠毛細(xì)作用流回蒸發(fā)端,如此循環(huán)不止,直到熱管兩端溫度相等(此時(shí)蒸汽熱擴(kuò)散停止)。
熱管超導(dǎo)熱管使用條件
1、熱管安裝:常規(guī)熱管介質(zhì)依靠重力和熱對流運(yùn)動,使用時(shí)基本上要垂直或適當(dāng)傾斜安裝。而超導(dǎo)熱管不受此限制,可以水平安裝管可以向下彎曲。
2、導(dǎo)熱方向:常規(guī)熱管的導(dǎo)熱方向從上向下。而超導(dǎo)熱管的導(dǎo)熱方向不受限制,甚至有從下向上導(dǎo)熱的情況(例如,青藏公路防止凍土災(zāi)害的熱棒即屬此種)。
3、環(huán)境條件:常規(guī)熱管在零下30℃會凍裂,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。而超導(dǎo)熱管在零下70-1700℃環(huán)境都能運(yùn)行,其高溫限是由管材料決定的,金屬不能承受的溫度,可用耐熱的陶瓷、玻璃制成管件。
熱管的發(fā)展史
熱管技術(shù)是1963年美國洛斯阿拉莫斯(國家實(shí)驗(yàn)室的喬治格羅佛發(fā)明的一種稱為“熱管”的傳熱元件,它充分利用了熱傳導(dǎo)原理與相變介質(zhì)的快速熱傳遞性質(zhì),透過熱管將發(fā)熱物體的熱量迅速傳遞到熱源外,其導(dǎo)熱能力超過任何已知金屬的導(dǎo)熱能力。熱管技術(shù)以前被廣泛應(yīng)用在宇航等行業(yè),自從被引入散熱器制造行業(yè),使得人們改變了傳統(tǒng)散熱器的設(shè)計(jì)思路,擺脫了單純依靠高風(fēng)量電機(jī)來獲得更好散熱效果的單一散熱模式,采用熱管技術(shù)使得散熱器即便采用低轉(zhuǎn)速、低風(fēng)量電機(jī),同樣可以得到滿意效果,使得困擾風(fēng)冷散熱的噪音問題得到良好解決,開辟了散熱行業(yè)新天地。建筑業(yè)熱管式空氣預(yù)熱器可用于室外的新鮮空氣和室內(nèi)的渾濁空氣之間的熱交換。