熱管內容簡介

本書對六十年代出現(xiàn)的一種新型傳熱裝置——熱管作了評述性的介紹．書中首先敘述了熱管的工作原理．然后解釋了熱管各工作限的機理．并對確定各工作限的實驗和理論研究工作作了較詳細的評述書中還概括地介紹了熱管的應用和控制問題．

本書主要對象是在動力、化工、冶金、電力、電子學以及反應堆、字宙航行等方面從事傳熱工作的人員，也可供其他對熱管感興趣的讀者作為一本入門參考書．

• 一、引言

• 二、熱管現(xiàn)象

• 三、文獻述評

• 四、小結

• 符號表

• 參考文獻

• 附錄：熱管的最新文獻和歐洲文獻

• 附錄的參考文獻

• 譯者補充的參考文獻

• 名詞對照表

中溫熱管簡介

利用封閉在管內的特定工質反復進行物理相變或化學反應來傳遞熱量的一種導熱性極好的傳熱器件 。中溫熱管換熱器內中溫段熱管一般選萘或N-甲基吡咯烷酮為其管內工質 。

中溫熱管分類

依工作溫度范圍的不同，熱管可以分成深冷、低溫、中溫和高溫等幾種：

(1) 深冷熱管： 工作溫度范圍為0～200K，工作介質可用純化學元素物質，如氦、氬、氮、氧等，或化合物，如乙烷、氟利昂等。

(2) 低溫熱管： 工作溫度范圍為200～550K，工作介質可用氟利昂、氨、酒精、丙酮、水及有機物。

(3) 中溫熱管： 工作溫度范圍為550～750K，工作介質有導熱姆、萘、水銀等。

(4) 高溫熱管： 工作溫度在750K以上，工作介質為鉀、鈉、鋰、鉛、銀等液態(tài)金屬 。

中溫熱管熱管壽命

影響熱管壽命的因素很多，但主要是熱管的不相容性。造成熱管不相容的主要形式有以下三個方面:產(chǎn)生不凝性氣體；工作液體性質惡化；管套材料的腐蝕、溶解。通過合理選擇熱管的管材、工作液體、吸液芯結構等可使熱管長期有效地服役于其工作溫度范圍,從而提高其使用壽命 。

中溫熱管工作原理

由于熱管是通過工作介質的相變吸熱和放熱來傳遞熱量，并可在管中充少量惰性氣體，通過壓力變化以調節(jié)冷凝段的傳熱面積，因此熱管具有以下特性；①高的傳熱能力；②高的等溫性；③具有變換熱流密度的能力；④具有恒溫特性 (可控熱管) 。

貼近管內 壁處裝有由多孔材料構成的毛細結構，稱為“吸液芯”，管中則充入少量液態(tài)工質(如水、普通制冷劑、液態(tài)金屬鈉、鋰等)。當其一端受熱而另一端被冷卻時，液態(tài)工質便在蒸發(fā)段中蒸發(fā)，產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)絕熱段流向另一端后，被冷凝成液體同時放出汽化潛熱，而凝結液通?？山杳?細作用重新滲回加熱端。如此循環(huán)不已，從而將熱量不斷地從加熱端傳至冷卻端。熱管兩端都發(fā)生物質的相變，相應的對流換熱熱阻均甚小，故在同樣大小溫度差下所傳遞 的熱量可比相同尺寸的銅棒大數(shù)十 至數(shù)千倍。熱管不僅構造簡單、重 量輕、無噪音、可變換熱流密度、充入適量惰性氣體后可自動控制溫度，而且管內不同截面上的溫度相差不大，有良好的等溫性，因而具有多方面的用途 。

中溫熱管研究歷史

熱管原理最早由美國人R.S.高格勒 (RichardSlechrist Gaugler) 于1942年提出。1964年美國科學家G.M.格羅弗 (George Maurice Grover)等獨立地提出并制造了類似的元件，取名為“熱管”，并首先用于航天飛行器。70年代為了將熱管技術用于地面工業(yè)，發(fā)展了不用毛細多孔材料而利用重力使液體從冷凝端流回蒸發(fā)端，從而簡化了結構，降低了成本。熱管中的毛細多孔材料除去，將蒸發(fā)段置于冷凝段的下方即成重力熱管或稱閉式兩相熱虹吸管 。熱管的概念是本世紀40年代提出的，60年代初制成了第1個實用熱管。由于它顯示出極高的導熱特性引起了普遍地重視，熱管問世不久便在電子、宇航等領域被用來冷卻電子元件、電機轉子等發(fā)熱元器件，并在回收余熱、預熱空氣、貯存能量和給水等節(jié)能領域得到廣泛應用。目前，熱管的理論日臻完善；它在許多方面的實際應用表明，熱管技術是很有發(fā)展前途的 。

我國70年代初開始制造熱管，并收到了較好的節(jié)能效果。隨著科學技術的不斷發(fā)展，這種高效傳熱的設備、器件必定在許多工藝過程中得到更廣泛的應用 。

氣控熱管內工質為高純鈉。為了滿足高溫要求以及與工質相容性原則，并保證熱管的強度、剛度和抗腐蝕性，筒體材料采用耐高溫不銹鋼。為了保證熱管的性能，筒體內壁及溫度計阱均覆蓋不銹鋼絲網(wǎng)。熱管上部外側伸出的支管與氣路連接，支管上部外表面安裝冷卻水套。熱管加熱爐分上下兩段，采用鎳鉻爐絲繞制 。上下爐分別用島電SR23和FP23溫控模塊控制，控溫精度為0.1℃。

振蕩熱管由蛇形毛細管組成，包括若干直管段和彎頭，一般情況下分為蒸發(fā)段、絕熱段和冷凝段。

振蕩熱管有三種基本形式，即閉式回路型振蕩熱管、帶單向閥的閉式回路型振蕩熱管及開路型振蕩熱管。工作時，當達到一定溫度時，部分工質蒸發(fā)產(chǎn)生汽泡，形成間隔分布的液柱和氣塞，同時使蒸發(fā)段的壓力升高，蒸發(fā)段和冷凝段產(chǎn)生壓力差，從而提供工質流動的驅動力。