热管及热管换热器..

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热管与热管换热器设计基础

热管与热管换热器设计基础

热管是一种利用液体的湿润性和蒸发冷却原理进行热传导的装置,具有高效、均匀、可控的热传导能力。

热管换热器则是利用热管进行热传导和热交换的换热设备。

以下是热管和热管换热器设计的基础知识:1.热管的工作原理:热管由内外壳体、工作流体和蒸汽管组成。

当热管的工作端加热时,内部的工作流体沸腾产生蒸汽,蒸汽通过蒸汽管传输到另一端,然后在冷却区域重新凝结为液态,液体通过液管回流到工作端。

这样,热量通过蒸汽和液体的相变传导实现了从热源到热汇的传递。

2.热管特性:热管具有高导热性、无需外部能源驱动、传热均匀、尺寸小巧等特点。

它可以将热源与热汇之间的温度差降低到很小的范围,实现高效的热传导。

3.热管换热器设计要点:●热管选择:根据具体应用需求选择合适的热管,考虑工作温度范围、导热性能、流体类型等因素。

●散热需求:确定需要传热的功率和温度差,以便选择合适的热管尺寸和数量。

●热管布局:考虑热源和热汇的位置关系,设计合适的热管布局,使热量能够有效传导到需要的位置。

●换热介质:选择合适的换热介质(如空气、水、液体等),确定流体的流速和换热方式(对流、辐射等)。

●结构设计:考虑热管的结构材料、密封性、耐腐蚀性等因素,确保热管换热器的稳定性和可靠性。

4.热管换热器的应用:热管换热器广泛应用于电子设备散热、航天器热控、工业生产过程中的热回收等领域。

它在提高换热效率、降低设备体积和重量方面具有重要的作用。

总而言之,热管和热管换热器的设计基础包括热管工作原理、热传导特性、热管选择、散热需求、热管布局、换热介质选择以及结构设计等方面。

这些基础知识是设计高效热管换热器的关键。

热管换热器的工作原理

热管换热器的工作原理

热管换热器的工作原理热管换热器是一种利用液体和蒸汽的相变过程来传递热量的设备。

它主要由热管、冷凝器和蒸发器组成。

热管是热管换热器的核心部件,通常由内部镶嵌有多个鳍片的金属管组成。

热管内填充有一种称为工作介质的特殊液体,通常为蒸发液体。

热管的两端分别连接一个冷凝器和一个蒸发器。

工作原理如下:1. 脉动蒸发:当热管的蒸发器端加热时,工作介质在蒸发器内迅速汽化。

汽化的工作介质变成蒸汽,并迅速上升到热管的冷凝器端。

2. 相变传热:在冷凝器端,蒸汽与冷凝器内的冷凝介质接触,传热给冷凝介质。

蒸汽在冷凝器内冷却,并逐渐凝结成液体。

3. 导热返回:在冷凝成液体后,冷凝介质流入热管的蒸发器端,通过鳍片的导热作用,将热量传递给蒸发器。

4. 重复循环:液体工作介质在蒸发器中再次汽化,蒸汽上升到冷凝器端再次冷凝,循环往复。

热管换热器的工作原理可基于两个基本原理来解释。

第一个是相变传热原理。

当液体在蒸发器内蒸发时,蒸汽所需的潜热可以从周围环境吸收,从而降低周围环境的温度。

相对应的,在冷凝器端,蒸汽释放出潜热,将热量传递给冷凝介质。

由于相变过程的热传导非常高效,所以热管换热器的热传输效率很高。

第二个原理是液体的循环工作原理。

热管内的工作介质在蒸发器端蒸发成蒸汽后,蒸汽的上升作用和重力的配合使得液体循环并将蒸汽带到冷凝器端。

液体在冷凝器端冷却凝结后,由于重力作用,液体流回蒸发器,再次蒸发成蒸汽,循环往复完成热量的传递。

热管换热器的工作原理使其具有以下优点:1. 高热传输效率:利用相变传热和液体循环工作原理,热管换热器的热传输效率高于传统的热交换器。

2. 快速响应:由于热管内的蒸汽和液体循环快速,热管换热器能够在很短的时间内响应温度的变化。

3. 节省空间:由于热管换热器可以实现高热传输效率,所以相同换热功率的热管换热器相对较小,占用的空间较少。

4. 不需要外部电源:热管换热器的工作原理不依赖于外部电源,因此可以在没有电力供应的环境下运行。

热管及热管换热器

热管及热管换热器

这样即可以改变热流密度,
解决一些其他方法难以解决的 传热难题。
*热流方向可逆性——一根水平放置的有芯热管,由于其内部循环动
力是毛细力,因此任意一端受热就可做为蒸发段,而另一端向外散热就 成为冷凝段。此特点可用于宇宙飞船和人造卫星在空间的温度展平,也 可用于先放热后吸热的化学反应器及其他装置。
*热二极管与热开关性能——热管可做成热二极管或热开关,所谓热
热管内质量流、压力和温度分布
热管液汽分界面的形状
(a)管起动前的液—汽交界面 (b)热管工作时的液—汽交界面 (c)吸液芯内液—汽界面参数
热管工作过程动画
注意:热管中的水会
因为内部低压而在100℃ 以下就沸腾蒸发。
热量散失
水蒸汽流 水蒸汽冷凝
热量输入 液态水蒸发 液体由于重力 或吸附力回流
4 两相闭式热虹吸管——重力热管、热虹吸管
热管的工作液要有较高的汽化潜热、导热系数,合适的饱和压力及沸 点,较低的粘度及良好的稳定性。工作液体还应有较大的表面张力和 润湿毛细结构的能力,使毛细结构能对工作液作用并产生必须的毛细 力。工作液还不能对毛细结构和管壁产生溶解作用,否则被溶解的物 质将积累在蒸发段破坏毛细结构。
2.2 热管的三个区段的划分 * 根据热管外部热交换情况分:加热段、绝热段、冷却段 * 根据热管内部工质传热传质情况分:蒸发段、绝热段、冷 凝段
7 总结热管的重要特点
*高导热性——热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热,热阻很小,
因此具有很高的导热能力。与银、铜、铝等金属相比,单位重量的热管 可多传递几个数量级的热量。 当然,高导热性也是相对而言的,温差总是存在的,不可能违反热 力学第二定律,并且热管的传热能力受到各种因素的限制,存在着一些 传热极限。

热管换热器工作原理及特点-概述说明以及解释

热管换热器工作原理及特点-概述说明以及解释

热管换热器工作原理及特点-概述说明以及解释1.引言1.1 概述热管换热器是一种高效换热设备,利用热管作为传热介质,通过在换热器内部的传热管路中进行传热工作,实现热量的传递和换热。

热管换热器具有结构简单、能耗低、换热效率高等特点,在工程领域得到了广泛的应用。

本文将重点介绍热管换热器的工作原理、特点以及在工程应用中的优势,希望通过深入的研究和分析,能为读者提供更加全面和深入的了解,为今后热管换热器在工程实践中的应用提供借鉴和参考。

1.2 文章结构本文将首先介绍热管换热器的工作原理,包括其基本工作原理和传热过程,以帮助读者深入了解热管换热器的工作机制。

接着,我们将探讨热管换热器的特点,包括其高效换热、结构简单等优势,以便读者对热管换热器在工程中的应用有更全面的认识。

最后,我们将重点讨论热管换热器在工程应用中的优势,以展示其在实际工程中的重要性和价值。

通过对热管换热器的原理、特点和应用优势进行全面介绍,本文旨在帮助读者深入理解和应用热管换热器技术。

1.3 目的:本文旨在深入介绍热管换热器的工作原理及特点,探讨其在工程应用中的优势。

通过对热管换热器的全面解析,旨在帮助读者全面了解该换热器的优点和适用领域,为工程实践提供参考和指导。

同时,通过对热管换热器未来发展前景的展望,进一步探讨该技术在换热领域的潜力和发展方向。

希望本文能为读者提供一份全面且深入的研究参考,促进热管换热器技术的不断创新与发展。

2.正文2.1 热管换热器的工作原理热管换热器是一种利用热管换热原理实现热量转移的换热设备。

其工作原理是通过热管内介质的相变过程来实现热量的传递。

热管换热器主要包括蒸发段和冷凝段两部分。

在蒸发段,工作介质(如液态水)受热后蒸发成为蒸汽,蒸汽通过热管的热传递作用被传输到冷凝段。

在冷凝段,蒸汽失去热量后冷凝成为液态介质,释放出的热量再次通过热管传递到冷却介质。

通过这样的过程,热管换热器实现了热量的高效传递,并具有一定的节能效果。

介绍几种干燥设备中常用的热源

介绍几种干燥设备中常用的热源

一、热源的种类有以下几种:1、蒸汽2、热水3、电能4、煤炭5、燃油6、可燃气体二、空气换热器(一)热管换热器热管换热器是一种利用封闭在管内的工作物质反复进行物理相变或化学反应来传递热量的一种换热装置。

热管技术是一项新技术,自1964年每一支热管问世以来,到现在也仅有三十多年的历史。

由于它在回收余热、预热空气等方面显示出很多优点,热管技术得到飞速发展,种类和功能也很多,根据热管的工作原理,按工作方式,可以分为物理热管和化学热管。

物理热管是利用工作淮的物理相变传递热量。

化学热管是利用工作物质化合与分解应应传递热量。

在喷雾干燥系统中,利用热管换热器间接加热空气,已获得良好的经济效益。

热管的工作液根据可以选择不同的液体,但每种工作液都有它合适的工作温度范围。

(二)燃煤热风炉以煤为燃料的热空气炉,多数是以间接换热的方法加热空气。

在间接换热过程中,一般有两种情况,一种情况是炉内设有风管,冷空气走管层,烟道气走壳层。

煤燃烧产生的热量对管的外壁进行辐射,热量通过管壁传向内管,然后再与内管的冷空气进行加热。

炉的进口为冷空气,经加热后从另一口出来的为加热到一定温度的高温洁净空气。

另一种为燃煤式导热油炉,导热油被加热后流向别一个换热器,再与冷空气进行换热。

间接换热的特点是得到的热气体洁净度较高,在换热过程中空气无湿度变化,仍操持冷空气的湿含量。

燃煤热风炉结构比较简单,加煤方式也有多种,要据工艺需要或换热量的不同采取不同的加热方式。

由于火焰与换热管直接辐射,燃气内又有硫等腐蚀性较强的化学物质,对管的材料有一定要求。

(三)蒸汽换热器蒸汽换热器是间接换热设备,由多根散热管组成。

在换热时可根据需要一组工作,也可以多组串联使用。

排管用紫铜或钢质材料,为增加传热效果,管外套绕翅片,翅片管子有良好的接触。

用蒸汽做热介质时,管内通蒸汽,管处翅片间走空气。

(四)电加热器电加热器是电能转换成热能,向空气进行辐射传热的加热设备。

电加热器是多要管状电热元件组成。

热管换热器测试方案

热管换热器测试方案

热管换热器测试方案一、热管换热器的结构和工作原理热管是由内部充填工质、密封、成型和连接装配的,其主要部分包括工质、吸附剂和润滑剂三部分。

热管换热器内部的工质在热管工作温度下,部分汽化成为饱和蒸气,并传递热量,然后在冷端部分冷凝成为液体,再通过毛细管力和重力力作用,通过循环传输热量。

二、热管换热器测试的目的和意义1.验证热管换热器的热传导性能、传热性能和整体热平衡性能;2.检验热管换热器的设计和制造质量;3.评估热管换热器的可靠性和耐久性;4.寻找改进设计和工艺的方法。

三、热管换热器测试的一般步骤1.准备测试设备和仪器:包括热管换热器、供热器、冷却器、温度计、压力计等。

2.制定测试计划:包括测试方案、测试目标、测试条件和测试方法等。

3.热传导性能测试:通过制定不同的供热功率和测量热源温度和热管内部温度来确定热管换热器的热传导性能。

4.传热性能测试:通过测量冷却器的冷却水流量、进出水温差和热管的工作温度来确定热管换热器的传热性能。

5.整体热平衡性能测试:通过测量热管换热器内部的温度分布和热源输入功率来评估热管换热器的整体热平衡性能。

6.可靠性测试:包括水压试验、温度循环试验、振动试验等,以评估热管换热器的可靠性和耐久性。

7.数据分析和评估:将测试得到的数据进行分析和评估,评估热管换热器的性能和可靠性,找出可能存在的问题和改进的方法。

8.撰写测试报告:根据测试结果撰写详细的测试报告,包括测试目的、测试方法、测试结果和结论等。

四、热管换热器测试的注意事项1.测试过程中要注意安全:热管换热器在工作过程中会产生高温和高压,测试时要做好防护措施,避免烫伤和热管爆裂等事故。

2.测试设备和仪器的准确性:测试设备和仪器的准确性对测试结果的准确性有着重要影响,要定期校准和维护设备和仪器。

3.测试条件的稳定性:测试过程中要保持测试条件的稳定性,如供热功率、冷却水流量等,确保测试结果的可靠性和可重复性。

4.数据处理和分析方法的科学性:对测试得到的数据要进行科学的处理和分析,采用合适的统计方法和模型进行评估,得出准确的结论。

热管换热器节能的原因

热管换热器节能的原因

热管换热器节能的原因
热管换热器相比传统换热器具有一些节能优势,具体原因如下:
1.高换热效率:热管换热器采用热管作为换热元件,热管内部充满工作介质,可以实现高效的传热。

由于其内部工作介质的回流和再循环,热管换热器能够以更高的速度实现换热,从而提高了能量利用率。

2.传热距离短:采用热管换热器可以减少传热距离,因为热管可以将热量快速传递到需要的位置,减少了热能传输的损失。

3.少量流体:传统换热器需要较大的流体量来进行换热,而热管换热器只需要很少的流体就能实现高效的换热。

这意味着更少的流体泵送能耗和处理成本。

4.节省能源:由于热管换热器能够以更高的效率进行换热,并且需要较少的流体量,从而可以实现节约能源的效果。

热管换热器具有高效的传热性能,可以减少传热距离、使用少量流体以及节省能源,因此在许多工业和商业应用中被广泛采用以实现节能环保的目的。

热管及热管式换热器的研究

热管及热管式换热器的研究

热管及热管式换热器的研究文章来源:中国换热器网添加人:admin 添加时间:2008-12-10<DIV><FONT face=Verdana>热管及热管式换热器的研究</FONT></DIV><DIV> </DIV><DIV><FONT face=Verdana> 能源是发展国民经济的重要物质基础,是人类赖以生存的必要条件,能源的开发和利用程度直接影响着国民经济的发展和人民物质文化生活水平的提高,余热回收是合理利用能源、节约能源、提高能源利用率等方面不可忽视的问题。

热管是一种具有高效传热性能的元件,它可利用很小的截面积远距离传输大量热量而无需外加动力。

热管式换热器具有输热能力大、均温性能优良、传热方向可逆、热流密度可变、适应环境能力较强、阻力损失较小等优点,所以热管式换热器能较大限度的回收利用低品位余热。

< BR> 1热管及热管式换热器的发展<BR> 1.1热管工作原理及特点<BR> 热管是依靠自身内部工作液体相变来实现传热的元件,一般由管壳、吸液芯、工质组成,管壳通常由金属制成,两端焊有端盖,管壳内壁装有一层由多孔性物质构成的管芯(若为重力式热管则无管芯),管内抽真空后注入某种工质,然后密封。

热管可分为蒸发段、绝热段和冷凝段三个部分,当热源在蒸发段对其供热时,工质自热源吸热汽化变为蒸汽,蒸汽在压差的作用下沿中间通道高速流向另一端,蒸汽在冷凝段向冷源放出潜热后冷凝成液体;工质在蒸发段蒸发时,其气液交界面下凹,形成许多弯月形液面,产生毛细压力,液态工质在管芯毛细压力和重力等的回流动力作用下又返回蒸发段,继续吸热蒸发,如此循环往复,工质的蒸发和冷凝便把热量不断地从热端传递到冷端。

<BR> 由于热管是利用工质的相变换热来传递热量,因此热管具有很大的传热能力和传热效率。

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