热管是一种具有特高导热性能的新颖传热元件。热管起源于二十世纪六十年代的美国, 1967年一根不锈钢-水热管首次被送入地球卫星轨道并运行成功。热管理论一经提出就得到了各国科学家的高度重视,并展开了大量的研究工作,使得热管技术得以很快发展。热管技术开始主要用于航天航空领域,我国自二十世纪70年代开始对热管进行研究,自80年代以来相继开发了热管换热器、热管气-水换热器、热管余热锅炉、热管蒸汽发生器、热管热风炉等各类热管产品。由于碳钢-水两相重力式热管结构简单、价格低廉、制造方便、碳钢-水相容性的基本解决,使得此类热管在动力、化工、干燥、建材等领域内得以广泛应用。
当热管的蒸发段受热时热管内的工质蒸发汽化,蒸汽在微小压差下流向冷凝段放出热量凝结成液体,在重力的作用下流回蒸发段。如此循环不已,热量就由一端传到了另一端。热管的传热原理决定着热管有以基本特性:
a. 较大的传热能力,热管换热器巧妙的组织了热阻较小的沸腾和凝结两种相变过程,使它的导热系数高达紫铜导热系数的数倍以至数千倍。
b. 优良的等温性,热管换热器内腔的蒸汽是处于饱和状态,饱和蒸汽由蒸发段流向冷凝段的压力差很小,因而热管具有优良的等温性。
c.不需要输送泵以及密封润滑不见,结构简单无运动部件和噪音。一根长0.6m直径13mm重0.34kg热管在100℃工作温度下,输送200W能量,其温降0.5℃,而输送同等能量同样长的实心铜棒重量为22.7kg,温差高达70℃。 |