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热管换热器及其在热动方面的应用 陈伟 山东飞洋水技术公司 李友发 福建省第三建筑公司 王德林管振忠 山东建筑大学 摘要 热管技术近年来在工程中的应用日益普及，不仅在传统的传热传质设备更新改造 方面显示出了强大的生命力，而且在余热回收，节能方面取得了显著效果．本文简析了热管， 热管换热器的原理特性以及热管换热器在热能动力中的应用特点及发展． 关键词 热管；热管换热器；工程应用 一、 热管的工作原理及特性 热管是一种低成本的高效强化传热元件。其价格低廉，传热能力极强。相当导热系数 w／m’·℃)、铜(五=385 可达105w／m’·℃，远远高于传统的优良导热材料如铝(五=202 W／ml·℃)、银(兄=410W／ml·℃)等金属。其：亡作原理如图5—12所示： 9 口 JIl lIIl ／1夕 ；I ／4 7 f ffflf · t } t …··?………， ’ ＼、～|—一 -_·__·…_-_●■·_-___-_-·_-_-。-·___-·一_ 尸—、 …···●●·●‘·‘- ··。●‘····●-·’ 。’‘忡·…●··●··●‘’ fIll|ff JlJll I． 薰发段 绝热段 冷凝段 幽1热雷1：作原理 典型的热管结构如图5—1所示．热管外壁多由热的良导体如铜制成，内壁由一层毛细 10．4Pa 多孔材料(吸液芯)．中间为空腔。先将管的一端封闭，抽成1．3×10卅Pa～1．3X 的真空，在此状态下充入适龄的jJ：作液体(：J：质)．当吸液芯中充满液态jI：质后将管完全封 闭，这样就形成了一根热管，它由蒸发段、绝热段和冷凝段二部分组成。当热管的一端受热 时。吸液芯中的jJ：质在较高的真空度卜．迅速汽化(蒸发段)．在微小的压著作用。卜．流向热管 的另一端(冷凝段)，向外界放出热带后冷凝成为液体．液体借助丁．重力或贴肇金属网的毛 细抽吸力返回到蒸发段，并再次受热汽化。如此不断循环，热鼙就从管的一端传向另一端。 由于是相变传热．且热管内部热阻很小，所以能以较小的温筹获得牧人的传热域。 210 l热管技术的特点 与常规换热技术相比。热管技术具有如下重要特点。 a)传热效率高。热管具有很强的导热性，与银、铜、铝等金属相比，单位质量的热管可 以多传递几个数量级的热域。因此热管换热器的效率往往可达到80％以上．而且可以有效地 利用工业废热，太研j能、地热能等低品位能源和回收空调系统的新、排风之间的小温差能。 b)热管管壁温度具有可调性。调整管壁温度，使冷端温度低于冷流体嚣点温度，达到同收显 热和增强去湿、降低潜热负荷的目的，从而改善空调系统的效果。 C)恒温特性。可变导热管的开发可以实现变工况情况下冷、热源的恒温特性，既可以在热负 荷或熟源温度发生很大变化时，保持冷凝段或热汇的温度不变，又可成功地用于保持热管或 热源温度不随热负荷或热汇温度的变化而变化。热管的这种特性使其在空调T程中显示出其 他换热方式所不具备的优势。 d)适应性强。由热管组成的换热设备的受热部分和放热部分结构设计和位置非常灵活．汇源 m，可以实现 分离的距离可以根据实际需要及所采用的热管性能来定，可以从几十cm至,J100 冷热流体之间零泄漏。在空调j】：程中特别适H：j丁．有毒环