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浅谈热管技术的起源与发展

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行业新闻
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发布时间:
2019/07/30 16:35
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  浅谈热管
  一、热管的起源
  1963年美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的乔治·格罗佛发明了一种管状的传热元件,后称热管。它充分利用了热传导原理与相变介质的快速热传递性质,通过热管将热能迅速迁移到另一端,其导热能力超过任何已知金属的导热能力,是普通金属的几百倍到一百万倍。以前广泛应用在宇航、军工等行业,近10多年来,各个相关领域根据热管的性质都纷纷开发了热管的用途,促使了新产品的诞生。被广泛的用在换热、热回收、环保、散热、电子、化工等各项领域。
  二、热管的原理
  从热传递的三种方式来说,有传导、辐射、对流。热传导对流最快。热管是在负压下启动工作的,就像在高原上烧水一样,需要很少的热量就能使水沸腾。热管一般分为:蒸发段、绝热段、冷凝段组成。热管是利用工质在热端受热蒸发后通过绝热段在冷凝段冷凝发生相变过程。蒸汽不断向冷凝段流动,传递热量,冷凝段的蒸汽不断冷凝变成液体回流到蒸发段,以此反复运行,达到传热的目的。工质的回流是靠重力、毛吸力、虹吸力来实现的。热管内部主要靠工质的汽、液相变传热。热阻小、传热快、导热性能高、可逆性的特点。
  三、热管的分类
  1.按温度分:可分为低温热管、中温热管、高温热管。
  2.按工质回流动力分:可分为有芯热管、热虹吸管(重力热管)、重力辅助热管、旋转热管、电流体动力热管(电动热管)、磁流体动力热管、渗透热管、脉动热管。
  3.按管壳分:可分为铜、铝、不锈钢、碳钢、玻璃等。
  4.按结构形状分:可分为普通热管、分离式热管、毛纫泵回路热管、微型热管、平板热管、径向热管、翅片热管、异形热管等。
  四、热管选材
  管壳大多为金属管。有铜、铝、碳钢、不锈钢、合金钢、玻璃等。形状可以是圆形、异形、椭圆形、正方形、矩形、扁平、波纹等。
  热管选材时应考虑到与工质的化学反应、结构形式、经济性、用途等因素。
  五、热管工质
  热管的工质一般有水、乙二醇、氨、丙酮、甲醇、萘、钾、钠、酒精、铯、铷、锂、锶、钙、铅、铊、银等。
  工质的选择要考虑运行温度、热管材质、无毒不爆安全性、易获取、经济性等因素。
  六、热管制作
  热管制造一般分如下几步
  1.热管结构设计
  2.管壳选材
  3.工质选材-材质、形状
  4.热管加工
  5.工质充注、密封
  七、工质充注
  工质的充注是热管加工的重要核心技术。需要什么样的工质必需了解工质的性质,是否耐温、表面张力、腐蚀性、纯度、有无杂质、物性因素、安全、经济性、相容性等。它的工作温度范围、凝固点、上限热力学临界点、工作压力等。根据热管体积计算充注量,使热管达到最佳效果。
  八、结束语
  经过一个多月的学习,对热管有了初步的了解,我将继续深入学习研究,为人类造福,有错误之处请多多指教!
  袁锋
  2019/7/15
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