太陽(yáng)雨熱管技術(shù)

1、太陽(yáng)能超導(dǎo)熱管技術(shù)太陽(yáng)能超導(dǎo)熱管技術(shù) 王相林2010年07月14號(hào)引引 言言 全球性的環(huán)境惡化和能源危機(jī)已經(jīng)越來(lái)越引起全人類的普遍全球性的環(huán)境惡化和能源危機(jī)已經(jīng)越來(lái)越引起全人類的普遍重視。太陽(yáng)能作為一種巨大的、無(wú)污染的可再生能源，它在未重視。太陽(yáng)能作為一種巨大的、無(wú)污染的可再生能源，它在未來(lái)的能源替代中處于非常重要的位置。在太陽(yáng)能中低溫應(yīng)用領(lǐng)來(lái)的能源替代中處于非常重要的位置。在太陽(yáng)能中低溫應(yīng)用領(lǐng)域中，熱管整機(jī)熱水器及熱管式集熱器有著廣闊的應(yīng)用前景。域中，熱管整機(jī)熱水器及熱管式集熱器有著廣闊的應(yīng)用前景。熱管式集器經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展，逐步走向產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、產(chǎn)品熱管式集器經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展，逐步走向產(chǎn)品

2、質(zhì)量穩(wěn)定、產(chǎn)品性能持久。性能持久。 熱管技術(shù)和真空管技術(shù)相結(jié)合，具有熱損失少、熱容量小、熱管技術(shù)和真空管技術(shù)相結(jié)合，具有熱損失少、熱容量小、熱二級(jí)管特性。同時(shí)使系統(tǒng)承壓運(yùn)行、抗凍、單管破損不影響熱二級(jí)管特性。同時(shí)使系統(tǒng)承壓運(yùn)行、抗凍、單管破損不影響整機(jī)運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)。熱管是我們已知傳導(dǎo)最快、傳熱量最大的物整機(jī)運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)。熱管是我們已知傳導(dǎo)最快、傳熱量最大的物體。它可以通過(guò)很小的截面積大量長(zhǎng)距離傳熱而不需要外加動(dòng)體。它可以通過(guò)很小的截面積大量長(zhǎng)距離傳熱而不需要外加動(dòng)力。它的利用領(lǐng)域非常廣闊，像航空航天、電子、鐵路路基、力。它的利用領(lǐng)域非常廣闊，像航空航天、電子、鐵路路基、能源等。能源等。 目目 錄錄

3、 一、熱管起源一、熱管起源 二、熱管工作原理二、熱管工作原理 三、熱管產(chǎn)品特性三、熱管產(chǎn)品特性 四、生產(chǎn)工藝介紹四、生產(chǎn)工藝介紹 五、熱管性能檢測(cè)五、熱管性能檢測(cè) 六、相關(guān)術(shù)語(yǔ)六、相關(guān)術(shù)語(yǔ)一.熱管起源1944年:通用發(fā)動(dòng)機(jī)公司的R.S.Gaugler首先提出 了熱管的工作原理,但是他的想法當(dāng)時(shí)并沒(méi)有被廣泛的采納利用。1963年:美國(guó)的Los Alamos國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的G.M.Grover重新獨(dú)立發(fā)明了這種傳熱元件,并進(jìn)行了性能測(cè)試實(shí)驗(yàn),將這種傳熱元件正式命名為熱管-heat pipe。1965年:Cotter首次提出了較完整的熱管理論。70年代以來(lái):熱管技術(shù)飛速發(fā)展.我國(guó)也自70年代開(kāi)始,開(kāi)展了

4、對(duì)熱管的研究和應(yīng)用。二.太陽(yáng)能熱管原理太陽(yáng)能熱管原理，將管內(nèi)充以適量的工作液體熱排抽成13(10負(fù)110負(fù)4)Pa的負(fù)壓，工作液體沸點(diǎn)低，容易揮發(fā)。熱管一段為蒸發(fā)端，另外一段為冷凝端，當(dāng)熱管一段受熱時(shí)，工質(zhì)迅速蒸發(fā)，蒸氣在微小的壓力差下流向另外一端，并且釋放出熱量，重新凝結(jié)成液體，液體再沿腔壁面靠重力的作用流回蒸發(fā)段，如此循環(huán)不止，熱量由熱管一端傳至另外一端。這種循環(huán)是快速進(jìn)行的，熱量可以被源源不斷地傳導(dǎo)開(kāi)來(lái)。熱管比普通的金屬導(dǎo)體高幾個(gè)數(shù)量級(jí)。 熱管在實(shí)現(xiàn)這一熱量轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，包含了以下六個(gè)相互關(guān)聯(lián)的主要過(guò)程： (1)熱量從熱源通過(guò)熱管管壁傳遞到（液汽）分界面； (2)液體在蒸發(fā)段內(nèi)的（液汽）

5、分界面上蒸發(fā)； (3)蒸汽腔內(nèi)的蒸汽從蒸發(fā)段流到冷凝段； (4)蒸汽在冷凝段內(nèi)的汽液分界面上凝結(jié)： (5)熱量從（汽液）分界面通過(guò)液體和管壁傳給冷源： (6)在內(nèi)壁上由于重力作用使冷凝后的工作液體回流到蒸發(fā)段，再循環(huán)。熱管熱傳遞原理圖熱管熱傳遞原理圖熱管集熱器運(yùn)行原理 熱管的傳熱過(guò)程可以描述為；當(dāng)全玻璃真空集熱管吸收到太陽(yáng)光后，將光能轉(zhuǎn)換成熱能，再將熱能傳遞到玻璃內(nèi)管的鋁翼上，傳導(dǎo)給熱管蒸發(fā)段內(nèi)的液體介質(zhì)，液態(tài)介質(zhì)受熱后蒸發(fā)，在氣壓差的作用下迅速傳遞到冷凝段，介質(zhì)再由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，并將熱量釋放，在重力的作用下液體沿管壁回流到蒸發(fā)段，反復(fù)循環(huán)運(yùn)行。 三.太陽(yáng)能熱管特性 熱管是依靠自身內(nèi)部工作液體

6、相變來(lái)實(shí)現(xiàn)傳熱的傳熱元件，具有以下基本特性。(1)很高的導(dǎo)熱性 熱管內(nèi)部主要靠工作液體的汽、液相變傳熱，熱阻很小，因此具有很高的導(dǎo)熱能力。與銀、銅、鋁等金屬相比，單位重量的熱管可多傳遞幾個(gè)數(shù)量級(jí)的熱量。 (2)優(yōu)良的等溫性 熱管內(nèi)腔的蒸汽是處于飽和狀態(tài)，熱管具有優(yōu)良的等溫性。(3)熱流密度可變性 熱管可以獨(dú)立改變蒸發(fā)段或冷卻段的加熱面積，這樣制作出太陽(yáng)能熱管。 (4)熱二極管與熱開(kāi)關(guān)性能 熱管單向傳熱，保溫效果最好。1、等徑熱管、等徑熱管 蒸發(fā)段和冷凝段直徑相同的熱管；此型號(hào)熱管常用在普通不承壓式熱水器，解決了真空管不走水，管子不結(jié)垢，不炸管的好處。在寒冷的北方有廣闊的市場(chǎng)前景產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹

7、2、變徑熱管、變徑熱管此型號(hào)熱管冷凝端為14mm,蒸發(fā)端為8mm，在熱管太陽(yáng)能重力熱管中是常規(guī)型號(hào)，該熱管式集熱器在出口產(chǎn)品中占到70%的份額公司現(xiàn)生產(chǎn)熱管規(guī)格型號(hào)公司現(xiàn)生產(chǎn)熱管規(guī)格型號(hào)現(xiàn)公司主要生產(chǎn)的熱管型號(hào)冷凝端為24mm.有效長(zhǎng)度為70mm蒸發(fā)端為8mm,有效長(zhǎng)度為1700mm.熱管總長(zhǎng)為1800mm.冷凝短的壁厚為1.2mm.蒸發(fā)端的壁厚為0.6mm.聯(lián)箱聯(lián)箱1.熱管式集熱管的冷凝端熱管式集熱管的冷凝端 2.絕熱端絕熱端 3.不銹鋼蓋不銹鋼蓋 4.熱管式集熱管的蒸發(fā)端熱管式集熱管的蒸發(fā)端 5.全玻璃真空集熱管全玻璃真空集熱管 6.鋁翅片（玻璃管內(nèi)）鋁翅片（玻璃管內(nèi)）23456 4、聯(lián)箱

8、、聯(lián)箱1、外殼外殼2、保溫層（聚氨酯）、保溫層（聚氨酯）3、TJ管（集管、支管）管（集管、支管）4、密封圈、裝飾蓋、密封圈、裝飾蓋支管熱管集熱器列舉幾個(gè)優(yōu)點(diǎn) 干式系統(tǒng)，熱管通過(guò)支管與聯(lián)箱管道中的水換熱，熱管不與水接觸，減少腐蝕，增加熱管壽命。 集熱管任何一支損壞，不影響系統(tǒng)正常運(yùn)行，不爆管，安全美觀。 在陽(yáng)光低輻射時(shí)候，系統(tǒng)就可以運(yùn)行集熱，效率高使用更方便。單向傳熱保溫效果好，凌晨就可以快速集熱，保持熱水正常供給。生產(chǎn)工序流程圖生產(chǎn)工序流程圖一、清洗一、清洗二、除氣二、除氣三、下料三、下料五、尾部點(diǎn)封五、尾部點(diǎn)封四、成型（縮頭）四、成型（縮頭）六、平頭六、平頭七、鉆孔七、鉆孔 九、焊接九、焊接

9、八、裝配八、裝配十一、注液十一、注液十、檢漏十、檢漏十二、排氣十二、排氣十三、頭部十三、頭部夾封、夾封、點(diǎn)封點(diǎn)封十四、水浴測(cè)試十四、水浴測(cè)試十五、打標(biāo)十五、打標(biāo)十六、鍍鎳、酸洗十六、鍍鎳、酸洗四四.生產(chǎn)工藝介紹生產(chǎn)工藝介紹 1、清洗工序、清洗工序自動(dòng)清洗線自動(dòng)清洗線清洗車清洗車2、除氣工序、除氣工序高溫除氣爐高溫除氣爐3、下料工序、下料工序下料機(jī)下料機(jī)下料下料4、成型（縮尾）工序、成型（縮尾）工序兩端成型兩端成型冷凝頭成型冷凝頭成型蒸發(fā)段縮頭蒸發(fā)段縮頭縮頭縮頭五、尾部點(diǎn)封五、尾部點(diǎn)封尾部點(diǎn)尾部點(diǎn)封封六、平頭六、平頭儀表車床平頭儀表車床平頭未平頭未平頭已平頭已平頭七、鉆孔七、鉆孔鉆床鉆孔鉆床鉆孔

10、蒸發(fā)端內(nèi)孔有臺(tái)階便于定位蒸發(fā)端內(nèi)孔有臺(tái)階便于定位八、裝配八、裝配排氣管裝配排氣管裝配蒸發(fā)段裝配蒸發(fā)段裝配銀焊環(huán)銀焊環(huán)九、焊接九、焊接高頻焊機(jī)焊接高頻焊機(jī)焊接熱管熱管已焊好已焊好十、檢漏十、檢漏氦質(zhì)檢漏儀檢漏氦質(zhì)檢漏儀檢漏十一、注液十一、注液十二、排氣十二、排氣十三、頭部夾封、點(diǎn)封十三、頭部夾封、點(diǎn)封排氣管頭部用夾封鉗夾緊排氣管頭部用夾封鉗夾緊頂部用氬弧焊焊接頂部用氬弧焊焊接十四、水浴測(cè)試十四、水浴測(cè)試 將恒溫水浴溫度設(shè)定為70C，待檢測(cè)熱管蒸發(fā)段一頭約1/3長(zhǎng)放入水浴內(nèi)（傾角4050 C），其余置于空氣中。待34min后開(kāi)始檢測(cè)冷端溫度，測(cè)溫點(diǎn)距熱管冷端頭30mm，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)為：10s內(nèi)溫度保持

11、60 C。十五、打標(biāo)十五、打標(biāo)在距蒸發(fā)端420mm處打標(biāo)，要求字跡清晰、正確，不得有歪打、漏打、淺打、深打、錯(cuò)打等現(xiàn)象。十六、鍍鎳、酸洗十六、鍍鎳、酸洗將酸洗后的工件冷凝頭處鍍鎳，標(biāo)準(zhǔn)：鍍鎳長(zhǎng)度距冷凝端120mm，鍍層要求光滑，無(wú)起鼓、漏鍍、堆鍍、鍍層不均、鍍層雜色等現(xiàn)象。用通規(guī)檢測(cè)熱管冷凝頭外徑，要求能輕松通過(guò)，通規(guī)內(nèi)徑2401 . 0120鍍鎳酸洗酸洗 五、熱管性能檢測(cè)1、傳熱性能 （1）啟動(dòng)性能 （2）均溫性能 （3）冷端溫度2、傳熱量3、耐溫性 （1）耐高溫性（老化試驗(yàn)） （2）耐低溫性（冷凍試驗(yàn)）太陽(yáng)能熱管行業(yè)性能標(biāo)準(zhǔn)主要有以下幾點(diǎn)：太陽(yáng)能熱管行業(yè)性能標(biāo)準(zhǔn)主要有以下幾點(diǎn)： （1）外觀

12、包括機(jī)械強(qiáng)度）外觀包括機(jī)械強(qiáng)度（2）啟動(dòng)性能）啟動(dòng)性能（3）等溫性）等溫性（4）傳熱功率）傳熱功率（5）老化性能）老化性能（6）冷凍性能）冷凍性能太陽(yáng)雨熱管測(cè)試3、耐溫性檢測(cè)、耐溫性檢測(cè)（1）耐高溫性（老化試驗(yàn)） 將熱管置于加熱爐中升溫至2505 C，保溫48h后停爐，熱管隨爐冷卻至80 C后出爐。按標(biāo)準(zhǔn)檢查外形尺寸、焊接性能、傳熱性能。（2）耐低溫性（冷凍試驗(yàn)）耐低溫性（冷凍試驗(yàn)） 耐低溫性能試驗(yàn)臺(tái)主要由冷凍裝置和測(cè)溫裝置組成。將熱管置于冷凍裝置內(nèi)，溫度調(diào)至-305 C，保溫1h后取出，放入溫度不低于60 C，深度不小于200mm的水中，待熱管啟動(dòng)5min后，再將其放入-305 C冷凍裝置中

13、，試驗(yàn)反復(fù)進(jìn)行10次，熱管應(yīng)無(wú)損壞。太陽(yáng)雨熱管國(guó)家檢驗(yàn)報(bào)告太陽(yáng)雨熱管國(guó)家檢驗(yàn)報(bào)告六、相關(guān)術(shù)語(yǔ)六、相關(guān)術(shù)語(yǔ)1、太陽(yáng)能相變熱管：、太陽(yáng)能相變熱管：利用熱虹吸（重力）來(lái)驅(qū)動(dòng)工作介質(zhì)循環(huán)流動(dòng)的利用熱虹吸（重力）來(lái)驅(qū)動(dòng)工作介質(zhì)循環(huán)流動(dòng)的 蒸發(fā)、凝結(jié)，蒸發(fā)、凝結(jié)， 用于太陽(yáng)能的傳熱元件（簡(jiǎn)稱熱管）。用于太陽(yáng)能的傳熱元件（簡(jiǎn)稱熱管）。2 、啟動(dòng)性能：、啟動(dòng)性能：熱管開(kāi)始受熱后，凝結(jié)段達(dá)到規(guī)定溫度所需的時(shí)間。熱管開(kāi)始受熱后，凝結(jié)段達(dá)到規(guī)定溫度所需的時(shí)間。3、 蒸發(fā)段：蒸發(fā)段：熱管工質(zhì)受熱氣化的區(qū)域。熱管工質(zhì)受熱氣化的區(qū)域。4、 凝結(jié)段：凝結(jié)段：熱管工質(zhì)散熱、凝結(jié)的區(qū)域熱管工質(zhì)散熱、凝結(jié)的區(qū)域。5 、絕熱段：、

14、絕熱段：熱管蒸發(fā)段與凝結(jié)段之間的不與外界換熱的區(qū)域。熱管蒸發(fā)段與凝結(jié)段之間的不與外界換熱的區(qū)域。6 、充液量：、充液量：注入熱管內(nèi)的工質(zhì)質(zhì)量。注入熱管內(nèi)的工質(zhì)質(zhì)量。7 、傳熱性能：、傳熱性能：熱管的啟動(dòng)性能、均溫性能、冷端溫度、傳熱量的統(tǒng)稱。熱管的啟動(dòng)性能、均溫性能、冷端溫度、傳熱量的統(tǒng)稱。8 、穩(wěn)定工作狀態(tài)：、穩(wěn)定工作狀態(tài)：熱管溫度不隨時(shí)間變化的狀態(tài)。熱管溫度不隨時(shí)間變化的狀態(tài)。9、 傳熱量：傳熱量：熱管在設(shè)定工作溫度下所能傳遞的熱量。熱管在設(shè)定工作溫度下所能傳遞的熱量。10、均溫性能：、均溫性能：在一定的熱負(fù)荷和工作溫度下，熱管呈現(xiàn)的管壁溫度均在一定的熱負(fù)荷和工作溫度下，熱管呈現(xiàn)的管壁溫度均 勻的特性。勻的特性。11、等徑熱管：、等徑熱管：當(dāng)熱管管徑結(jié)構(gòu)為等徑時(shí)，稱為等徑熱管。當(dāng)熱管管徑結(jié)構(gòu)為等徑時(shí)，稱為等徑熱管。12、變徑熱管：、變徑熱管：當(dāng)熱管凝結(jié)段與蒸發(fā)段不同時(shí)，稱為變徑熱管當(dāng)熱管凝結(jié)段與蒸發(fā)段不同時(shí)，稱為變徑熱管13、工作介質(zhì)：、工作介