上海炫风实业集团有限公司
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热管的特性
(1)优良的导热性。由于热管以潜热形式进行传热,所以和银、铜、铝等金属相比,单位重量的热管可传递几个数量级的热量。
(2)具有低热阻的等温面。热管运行时, 冷凝段表面的温度趋向于恒定不变,如果局部加上热负荷,则有更多的蒸汽在该处冷凝,使温度又维持在原来的水平上;同样,蒸发段也存在等温面,热管工作时,管内蒸汽处于饱和状态,蒸汽流动和相变时的温差很小,而管壁和毛细芯比较薄,所以热管的表面温度梯度很小,即表面的等温性好。
(3)具有热流密度变换能力。热管中蒸发 和凝结的空间是分开的,因此可以实现热流密度变换,在蒸发段可用高热流密度输入,而在冷凝段可以用低热流密度输出。反之亦然。
(4)优良的热响应性。热管内部压力很小,当蒸发端受热后,蒸汽就以近似于该温度下的音速前进。
(5)热管的结构简单、重量轻、体积小、维修方便。
(6)热管没有运动部件,运行可靠,使用寿命长。
·套管式热管换热器的工作原理及特性
套管式热管换热器结构为两不等径的圆管同心相套,又称其为径向热管,这是因为其热量传递方向为径向。当外管外侧为高温侧,内管内侧为低温侧时,处于真空状态的套管间隙内热侧工质受热汽化膨胀,与冷侧工质形成高速对流并在冷侧凝结,即当热量传入热管的外管时,工作介质吸热蒸发,流向冷侧,在那里介质蒸汽被冷却,释放出汽化潜热,冷凝变成液体,然后返回热侧,如此反复循环,通过工质的相变和传质实现热量的高效传递。套管式热管换热器除了具有常规重力式热管换热器的特性外,还具有以下特点。
(1)热量传递方向可以双向进行,既可以由外向内传递,也可以由内向外传递;而常规重力式热管只能由蒸发段传向冷凝段,不能反向传递。
(2)工作时相对重力场方向可以任意摆放, 由垂直到平行角度任意;而常规重力式热管不能垂直于重力场方向工作。
(3)由于套管式热管换热器冷热两侧热量传递的路程比常规重力式热管有极大的缩短,传热系数增大,所以其两侧热阻很小,温差相应也很小。
(4)由于套管式热管换热器冷热两侧热量传递的横截面积比常规重力式热管有极大的增加,两侧单位面积的热负荷可以很大;没有常规重力式热管的音速极限、携带极限,更无毛细极限和沸腾极限。
2、现阶段的换热瓶颈
锅炉供热，我们以最常用的导热油作为热传导介质来举例。缠绕翅片管内部走导热油、外部通过空气，直接通过两次热传导来交换热量。缠绕翅片管的结构决定了内部换热面积远远小于外侧换热面积。而且外侧换热面积可以随意通过翅化率来调整，内部的换热面积却只能通过将管径减小、总长度加大或者挤压出内螺旋来进行稍微的改善。
空气的比热容约为1.03KJ/Kg?K，导热油在200℃时比热容约为0.667 KJ/Kg?K，这就是说即使导热油和空气的交换面流量一致的时候，换热效率也会被导热油限制，而事实上空气的交换面要远远大于导热油的。这样就造成了换热器的热效率低下。
