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　　【文章導(dǎo)讀】套管換熱器的工作原理和結(jié)構(gòu)熱管的工作原理　　熱管是一種充填了適量工作介質(zhì)的真空密封容器是一種高效傳熱元件主要由管芯、管殼和工質(zhì)組成。熱管的制作過(guò)程是先將管密閉抽成負(fù)壓在此狀態(tài)下充入少量液體工質(zhì)。熱管的內(nèi)壁有同心圓筒式的金屬絲網(wǎng)或其他多孔介質(zhì)稱為吸液芯吸液芯內(nèi)充滿

　　【正文】

　　套管換熱器的工作原理和結(jié)構(gòu)熱管的工作原理　　熱管是一種充填了適量工作介質(zhì)的真空密封容器是一種高效傳熱元件主要由管芯、管殼和工質(zhì)組成。熱管的制作過(guò)程是先將管密閉抽成負(fù)壓在此狀態(tài)下充入少量液體工質(zhì)。熱管的內(nèi)壁有同心圓筒式的金屬絲網(wǎng)或其他多孔介質(zhì)稱為吸液芯吸液芯內(nèi)充滿液體工質(zhì)當(dāng)熱量傳入熱管的蒸發(fā)段時(shí)工作介質(zhì)吸熱蒸發(fā)流向冷凝段在那里介質(zhì)蒸汽被冷卻釋放出汽化潛熱冷凝變成液體然后在多孔吸液芯的毛細(xì)力或重力的作用下返回蒸發(fā)段如此反復(fù)循環(huán)通過(guò)工質(zhì)的相變和傳質(zhì)實(shí)現(xiàn)熱量的高效傳遞。　　管芯與工質(zhì)是組成熱管的*重要的兩個(gè)部分。管芯一方面把工質(zhì)液體分布到整個(gè)蒸發(fā)段和冷凝段另一方面提供冷凝液回流的方式和動(dòng)力。傳統(tǒng)的熱管研究常常根據(jù)熱虹吸管的原理研究重力熱管而沒(méi)有什么特殊的管芯只是對(duì)管的內(nèi)部進(jìn)行一些清洗或是氧化處理。

　　現(xiàn)在越來(lái)越多的科研機(jī)構(gòu)致力于管芯結(jié)構(gòu)的研究尤其是毛細(xì)結(jié)構(gòu)的管芯例如絲網(wǎng)均勻管芯、槽道管芯和組合管芯?！　峁苤泄べ|(zhì)的選用要考慮到蒸汽運(yùn)行的溫度范圍以及工質(zhì)與管芯和管殼材料的相容性問(wèn)題。在合適的溫度范圍和相容性的前提條件下還要根據(jù)熱管內(nèi)工質(zhì)熱流所受到的相關(guān)的各種熱力學(xué)限制來(lái)選擇工質(zhì)的種類和充裝量。這些限制有黏性限、聲速限、毛細(xì)限、攜帶限和沸騰限等。熱管的特性　　優(yōu)良的導(dǎo)熱性。由于熱管以潛熱形式進(jìn)行傳熱所以和銀、銅、鋁等金屬相比單位重量的熱管可傳遞幾個(gè)數(shù)量級(jí)的熱量。　　具有低熱阻的等溫面。熱管運(yùn)行時(shí)冷凝段表面的溫度趨向于恒定不變?nèi)绻植考由蠠嶝?fù)荷則有更多的蒸汽在該處冷凝使溫度又維持在原來(lái)的水平上同樣蒸發(fā)段也存在等溫面熱管工作時(shí)管內(nèi)蒸汽處于飽和狀態(tài)蒸汽流動(dòng)和相變時(shí)的溫差很小而管壁和毛細(xì)芯比較薄所以熱管的表面溫度梯度很小即表面的等溫性好。

　　具有熱流密度變換能力。熱管中蒸發(fā)和凝結(jié)的空間是分開(kāi)的因此可以實(shí)現(xiàn)熱流密度變換在蒸發(fā)段可用高熱流密度輸入而在冷凝段可以用低熱流密度輸出。反之亦然?！　?yōu)良的熱響應(yīng)性。熱管內(nèi)部壓力很小當(dāng)蒸發(fā)端受熱后蒸汽就以近似于該溫度下的音速前進(jìn)?！　峁艿慕Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、體積小、維修方便?！　峁軟](méi)有運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)行可靠使用壽命長(zhǎng)。套管式熱管換熱器的工作原理及特性　　套管式熱管換熱器結(jié)構(gòu)為兩不等徑的圓管同心相套又稱其為徑向熱管這是因?yàn)槠錈崃總鬟f方向?yàn)閺较?。?dāng)外管外側(cè)為高溫側(cè)內(nèi)管內(nèi)側(cè)為低溫側(cè)時(shí)處于真空狀態(tài)的套管間隙內(nèi)熱側(cè)工質(zhì)受熱汽化膨脹與冷側(cè)工質(zhì)形成高速對(duì)流并在冷側(cè)凝結(jié)即當(dāng)熱量傳入熱管的外管時(shí)工作介質(zhì)吸熱蒸發(fā)流向冷側(cè)在那里介質(zhì)蒸汽被冷卻釋放出汽化潛熱冷凝變成液體然后返回?zé)醾?cè)如此反復(fù)循環(huán)通過(guò)工質(zhì)的相變和傳質(zhì)實(shí)現(xiàn)熱量的高效傳遞。

　　套管式熱管換熱器除了具有常規(guī)重力式熱管換熱器的特性外還具有以下特點(diǎn)?！　崃總鬟f方向可以雙向進(jìn)行既可以由外向內(nèi)傳遞也可以由內(nèi)向外傳遞而常規(guī)重力式熱管只能由蒸發(fā)段傳向冷凝段不能反向傳遞?！　」ぷ鲿r(shí)相對(duì)重力場(chǎng)方向可以任意擺放由垂直到平行角度任意而常規(guī)重力式熱管不能垂直于重力場(chǎng)方向工作?！　∮捎谔坠苁綗峁軗Q熱器冷熱兩側(cè)熱量傳遞的路程比常規(guī)重力式熱管有極大的縮短傳熱系數(shù)增大所以其兩側(cè)熱阻很小溫差相應(yīng)也很小?！　∮捎谔坠苁綗峁軗Q熱器冷熱兩側(cè)熱量傳遞的橫截面積比常規(guī)重力式熱管有極大的增加兩側(cè)單位面積的熱負(fù)荷可以很大沒(méi)有常規(guī)重力式熱管的音速極限、攜帶極限更無(wú)毛細(xì)極限和沸騰極限。

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