熱管熱力學(xué)計(jì)算書(shū)

第一章設(shè)備預(yù)算1、設(shè)備參數(shù)項(xiàng)次參數(shù)名稱單位數(shù)值備注進(jìn)口溫度°C355客戶給定煙出口溫度°C145客戶給定氣煙氣流量Nm/h6799客戶給定設(shè)側(cè)煙氣壓力Pa計(jì)算后，建議壓力煙氣成分按標(biāo)準(zhǔn)煙氣、粉塵多進(jìn)口溫度C0數(shù)空出口溫度C客戶要求，300C以上氣空氣流量Nm/h6440計(jì)算值，受出口溫度影響側(cè)空氣壓力Pa計(jì)算后，建議壓力空氣成分按標(biāo)準(zhǔn)空氣夕卜長(zhǎng)mm實(shí)際應(yīng)有出入形寬mm實(shí)際應(yīng)有出入寸高mm實(shí)際應(yīng)有出入接煙氣側(cè)MmXmm口空氣側(cè)MmXmm基管mm?25煙翅片高mm12.5氣翅片厚mm1.2中標(biāo)后附詳細(xì)圖紙側(cè)螺距mm15有效長(zhǎng)度mm965基管mm?25元空翅片高mm12.5件氣翅片厚mm1中標(biāo)后附詳細(xì)圖紙參側(cè)螺距mm8有效長(zhǎng)度mm935橫向間距mm62縱深間距mm54縱深排數(shù)排排布形式正三角設(shè)熱管kg主機(jī)報(bào)價(jià)：備管板kg重殼體kg量附件kg及支撐槽鋼kg報(bào)外包裝kg合計(jì)第二章工程熱力學(xué)計(jì)算設(shè)計(jì)參數(shù)及要求：空氣溫度：t=0°C；t=220°C；c1 c2煙氣溫度：t=355；t=145°Ch1 h2煙氣流量：q=10000Nm3/h；根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),無(wú)機(jī)高效熱管定型為:熱管?25X3(GB3087)煙氣側(cè)長(zhǎng)度0.965m；空氣側(cè)長(zhǎng)度0.935m；工藝連接長(zhǎng)度為0.lm；煙氣側(cè)螺距為P=15mm；翅片高lhh=12.5mm；翅片厚［加=1.2mm；h空氣側(cè)螺距為Pc=8mm；翅片高lhc=12.5mm；翅片厚5fc=1mm；橫向間距S=0.062m；縱深間距:S=0.054m；TL煤氣側(cè)單位長(zhǎng)度翅片數(shù)n=67片；空氣側(cè)單位長(zhǎng)度翅片數(shù)n=125片;fn fn換熱計(jì)算(確定傳熱元件)計(jì)算換熱量計(jì)算傳熱量Qth+th煙氣定性溫度th=t亠=250Cf2查得定性溫度下煙氣的參數(shù)：定壓比熱CP=1.1095kJ/kg-oC；密度：Ph=0.687kg/m3;粘度：號(hào)=26.355x10-6kg/(m-s)。導(dǎo)熱系數(shù)：九h=4.425x10-2w/(m?s)f普朗特?cái)?shù)：Prh=0.66煙氣放熱量QhQ=V?ph?Chx(th-th)=6799x0.687x1.1095x(355-145)/3600hhfp1 2=302.3kw熱管傳到空氣側(cè)的熱量考慮煙氣側(cè)有3％熱損，故：Qc=302.3(1—3%)=293.23kW?？諝鈧?cè)實(shí)際獲得熱量Q〃

考慮冷側(cè)3％熱損，故：Qc=293.23x(l—3%)=284.43kW。⑤空氣流量出口溫度;空氣流量：q=6440Nm3/h；估計(jì)空氣出口溫度為：tc二158°C2tc+tc2定性溫度f(wàn)寸=79C定壓比熱：Cc=1.009kJ/(kg?C);p密度：pc=1kg/m3；f粘度：卩c=21.1x10-6kg/(m-s)。導(dǎo)熱系數(shù)：九c=3.05x10-2w/(m-k)f普朗特?cái)?shù)：Prh=0.692換熱關(guān)系：Qc1=Vc-pc-CC—tc)/3600h f p2 1求得空氣出口溫度為：tc1=157.6C2158估計(jì)偏差：屮=( —1)x100%=0.64%V2%157.6可視為滿足數(shù)學(xué)回歸。計(jì)算對(duì)數(shù)平均溫差A(yù)tm對(duì)數(shù)平均溫差：At二A；_At2=182.77m,(At)ln—y

IAt丿2確定迎風(fēng)面積Aex和迎風(fēng)面管排數(shù)B熱管煙氣側(cè)長(zhǎng)度：l=0.965mh①取標(biāo)準(zhǔn)迎面風(fēng)速w=2.5m/s；NVh②煙氣側(cè)迎煙氣側(cè)迎風(fēng)面積：Ah=一=0.755m2exwN③迎風(fēng)寬度：Eh斗二0965二0.78mh④迎風(fēng)寬度上熱管數(shù)量：B= =12.6取13支;S⑤實(shí)際迎風(fēng)寬度：Ehi二0.062x13二0.806m⑥實(shí)際迎風(fēng)面積:Ahi二0.806x0.965二0.778m2ex⑦實(shí)際迎面風(fēng)速wN'=2.42m/s(4)求總傳熱系數(shù)UH管束最小流通截面積NFA：熱側(cè):NFAh=「(S-d)-2(/-5-n)1-/-B=0.44m2；L T 0 hh fh fh」h冷側(cè):NFAc=「(S-d)-2(l-5-n)1-1-B=0.414m2L T 0 hc fc fc」c最大質(zhì)量流速G最大質(zhì)量流速GmaxVh?Oh熱側(cè)：Gh二ff=10.6157x103kg/(m2-h)；max NFAhVc-Oc冷側(cè):Gc=-f f二15.5556x103kg/(m2-h)max NFAcRe求fGh-d熱側(cè)：Reh=-maxf=2797；f 卩hfGC-d冷側(cè):Rec=max'0=5144f卩Cf求流體給熱系數(shù)hf熱側(cè)：冷側(cè)：=33.35w/(m2-s)hh=0.137x^L(Reh》638熱側(cè)：冷側(cè)：=33.35w/(m2-s)0=34.27w/(m2-s)he=0.137x鑒Ge=34.27w/(m2-s)f df求翅片效率n熱側(cè)：查圖得=0.425fh?(Gh}-L熱側(cè):AP= maxx2-g?Dh-pheVf2hC=0.472冷側(cè)：耳廠治;k.SwfC查圖得:nf=0.94(、4huh

甘w丿-0.14x0.4xS)

slJT0.6求熱管管外總表面積加熱段熱管表面積翅片表面積Afh為:>xl=0.2m2hA=<2x一fh、兀C2一>xl=0.2m2hA=<2x一fh、4f0 f其中，d0=0.025m,df=0.050m。翅片間光管表面積Ahr為：A=兀?d-1(1-5-Nh)=0.076血。hr0hff加熱段熱管管外總表面積Ah為：A=A+A=0.276m2。hfhhr②冷卻段管外表面積AcA翅片表面積fcAfc2x—(d2-d2)+—-d0 fc?5fcxn=0.4596m2單位長(zhǎng)度翅片間光管表面積Acr為：A=—?d-1(1-5-Nc)=0.069m2；cr 0c ff段熱管管外總表面積AC；

A=A+A=0.528m2cfccrh管外有效給熱系數(shù)fe側(cè)：熱側(cè)：hhfe冷側(cè)：h熱側(cè)：hhfe冷側(cè)：hCfehhCA+九h?A) ( )d=32.14W/(m2?K丿hrhc(ACrc?A) ( )ffc=32.51W/(m2?K丿r壁熱阻rw和污垢熱阻y熱側(cè)55rh熱側(cè)55rh===(=QD000057?m2/W/Wkkyw0.03045yw，其=5=0.0015mk=4.926x10-2w/(m?k)y冷側(cè)可忽略不計(jì)。金屬管壁熱阻：khw=48W/(m-k)5=0.000057m2?oC/W=khw=48W/(m-k)5=0.000057m2?oC/W=5w=0.000057m2?oC/Wwrkh=0.000063 wrkc=0.000053ww，ww求總傳熱系數(shù)UHAh=k-d-1=0.06m2,Ac=n-d-1=0.058m2；ihiCAh=兀W-d-1=0.076m2,Ac=k-dWh-1=0.074m2cA=0.276m2；A=0.528m2hChh=hc=5810W/(m2?°C)HPHPAhA1A~ +rhh+rh h+ ?h+ ?一h+rc h+rch+ hAh yA hh Ah hc Ac wAc yA1AUhhw由HfehchHPiHPihcAcfec其中：只有第一項(xiàng)與最后一項(xiàng)對(duì)實(shí)際設(shè)計(jì)起關(guān)鍵作用,其他均不屬于同一數(shù)量級(jí)。得：U=16.16W/(m?K)H

Ah（5）求理論加熱側(cè)總傳熱面積H標(biāo)準(zhǔn)換熱量取Q=（302.3+284.43）/2=293.4KW;Ah= =358m2hU-AtHm（6）所需熱管數(shù)nN二A二1297根h（7）實(shí)際采用數(shù)量n0工程換熱效率取0.8得到NN= =1622根00.8根據(jù)縱深排布關(guān)系13錯(cuò)排12得到實(shí)際用量為：1625支（8）換熱器縱深排數(shù)m1625m= =6513+12即:13支管與12支管各65排TOC\o"1-5"\h\z（9）具體縱深方向排放關(guān)系：1313 13；12121210）求通過(guò)熱管換熱器的壓力降換熱器的凈自由容積NFV熱側(cè):NFV熱側(cè):NFVh-Nf=0.866S-S-d2- (d2-d2)5LT202f0f=16.68x10-4m3/m\o"CurrentDocument"兀 兀冷側(cè)：NFVc=0.866S-S-d2-(d2-d2)5-NLT202f0ff=15.8x10-4m3/m求容積當(dāng)量直徑D；熱側(cè)：Dh=4NFVh=24.2x10-3m2；eVAh4NFVC冷側(cè)：De= =11.96x10-3m2；eVAe3)求Ref

Dh?Gh熱側(cè)：Rehl=eV max=9.7X106TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"f ?hTDC c冷側(cè):ReCi二eJmax二8.8X106f ?Cf4)求摩擦系數(shù)ffh=1.92(Rehi>°?145=0.1effc=1.92(ReC1L145=0.19ef平均管壁溫度熱側(cè)：th=th- =173C；wfhh-A-Nfeh冷側(cè)：tc=tc+ Q=76C；wfhc-A-Nfeh求壁溫下的流體動(dòng)力黏度卩w熱側(cè)：卩h=23.27x10-6kg/(m-s)w冷側(cè)：卩c=20.6x10-6kg/(m-s)w求通過(guò)換熱器的壓降A(chǔ)pf?(Gh1?L熱側(cè)：Af?(Gh1?L熱側(cè)：AP=」皿x2?g?Dh?pheVff?(Gc)-L冷狽9:AP=—c max2-g?Dc-pceVf電］-°?14(Dh)0.4X<ST?(S)0.6X —L<ST丿=157.3Pa(、4cUcw丿-0.14(Dc)—<ST?0.40.6=1000Pa11)結(jié)論在壓力允許條件下：選擇熱管數(shù)量為1625支；列數(shù)為：13、12的正三角叉排；縱深排數(shù)：13列為65排、12列為65排縱深方向長(zhǎng)度約L=7000mm；實(shí)際還要有6個(gè)左右的支撐管；熱管幾何尺寸基管：?25X3 20# GB3087翅片：12.5X1.2、12.5X1 Q195-BF GB700翅片高：熱側(cè)12.5mm 冷側(cè)12.5mm螺距：熱側(cè)15mm 冷側(cè)8mm排布關(guān)系迎風(fēng)面積：熱側(cè)0.778m2 冷側(cè)熱側(cè)0.75m2橫向節(jié)距：0.062m縱深節(jié)距:0.054m縱深排布關(guān)系：13(12)管板厚度確定開(kāi)孔數(shù)量：813個(gè)；開(kāi)孔間距：30mm；開(kāi)孔尺寸:三角形排布D=62mm；開(kāi)孔焊接總周長(zhǎng):8.17m；極限使用溫度:t=600°C；N<丄[t]根據(jù)：AStNxS得：5'k得：t計(jì)算：鋼板厚度6取15mm(已經(jīng)考慮腐蝕裕量1.5mm)工作原理特點(diǎn)本空氣預(yù)熱器采用高級(jí)無(wú)效熱管作為傳熱換熱元件，具有體積小，換熱效率高資金回收期短，壽命長(zhǎng)等無(wú)法比擬的特色。無(wú)機(jī)高效熱管表現(xiàn)在：?jiǎn)?dòng)迅速、傳熱速度快：自元件一端加熱，數(shù)秒鐘就可將熱量傳遞到另一端。熱阻小、均溫性好：無(wú)機(jī)高效熱管主要是通過(guò)腔體內(nèi)部的無(wú)機(jī)介質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)傳熱過(guò)程，傳熱能力遠(yuǎn)高於金屬材料，沿?zé)o機(jī)高效熱管軸向溫差趨於零，從而使無(wú)機(jī)高效熱管的表面溫度趨於一致。導(dǎo)熱係數(shù)高：當(dāng)量導(dǎo)熱係數(shù)為6.8MW/m.°C，是純銀的3.2萬(wàn)倍。傳熱能力大：軸向熱流密度27.2MW/m2,徑向熱流密度15.8kW/m2適用溫度範(fàn)圍廣：介質(zhì)適用溫度範(fàn)圍-30?1100C，具備批量生產(chǎn)的元件壁溫範(fàn)圍-30?350C。工作壓力低：工作時(shí)無(wú)機(jī)高效熱管內(nèi)腔壓力低，不會(huì)發(fā)生高溫爆管。相容性好：無(wú)機(jī)高效熱管介質(zhì)自身能夠有效抑制氫、氧的產(chǎn)生，與常用金屬材料不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。使用壽命長(zhǎng)：無(wú)機(jī)高效熱管介質(zhì)自身消降速率持續(xù)11萬(wàn)小時(shí)，可使無(wú)機(jī)高效熱管長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。經(jīng)大量實(shí)踐證明，無(wú)機(jī)高效熱管介質(zhì)與多種金屬如銅、鋁、碳鋼和不銹鋼及非金屬具有良好的相容性，不產(chǎn)生不凝性氣體，使用壽命長(zhǎng)。設(shè)備運(yùn)行原理空氣掠過(guò)翅片型熱管管束，高溫?zé)煔庖策B續(xù)的流過(guò)熱管管束，在熱管的吸熱段與放熱段進(jìn)行熱量的交換。其主要傳熱原理實(shí)質(zhì)是無(wú)機(jī)高效熱管的工作原理的放大。無(wú)機(jī)高效熱管技術(shù)簡(jiǎn)介：熱管技術(shù)是1963年美國(guó)LosAlamos國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的G.M.Grover發(fā)明的一種稱為“熱管”的傳熱元件，它充分利用了熱傳導(dǎo)原理與致冷介質(zhì)的快速熱傳遞性質(zhì)，透過(guò)熱管將發(fā)熱物體的熱量迅速傳遞到熱源外，其導(dǎo)熱能力超過(guò)任何已知金屬的導(dǎo)熱能力。熱管技術(shù)以前被廣泛應(yīng)用在宇航、軍工等行業(yè)，自從被引入散熱器制造行業(yè)，使得人們改變了傳統(tǒng)散熱器的設(shè)計(jì)思路，擺脫了單純依靠高風(fēng)量電機(jī)來(lái)獲得更好散熱效果的單一散熱模式，采用熱管技術(shù)使得散熱器即便采用低轉(zhuǎn)速、低風(fēng)量電機(jī)，同樣可以得到滿意效果，使得困擾風(fēng)冷散熱的噪音問(wèn)題得到良好解決，開(kāi)辟了散熱行業(yè)新天地。

Section從熱力學(xué)的角度看，為什么熱管會(huì)擁有如此良好的導(dǎo)熱能力呢？物體的吸熱、放熱是相對(duì)的，凡是有溫度差存在的時(shí)候，就必然出現(xiàn)熱從高溫處向低溫處傳遞的現(xiàn)象。從熱傳遞的三種方式：輻射、對(duì)流、傳導(dǎo)，其中熱傳導(dǎo)最快。熱管就是利用蒸發(fā)制冷，使得熱管兩端溫度差很大，使熱量快速傳導(dǎo)。一般熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成。熱管內(nèi)部是被抽成負(fù)壓狀態(tài)，充入適當(dāng)?shù)囊后w，這種液體沸點(diǎn)低，容易揮發(fā)。管壁有吸液芯，其由毛細(xì)多孔材料構(gòu)成。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)，毛細(xì)管中的液體迅速蒸發(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，液體再沿多孔材料靠毛細(xì)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)。熱管的基本工作典型的熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成，將管內(nèi)抽成1.3X(10-110-4)Pa的負(fù)壓后充以適量的工作液體，使緊貼管內(nèi)壁的吸液芯毛細(xì)多孔材料中充滿液體后加以密封。管的一端為蒸發(fā)段(加熱段)，另一端為冷凝段(冷卻段)，根據(jù)應(yīng)用需要在兩段中間可布置絕熱段。當(dāng)熱管的一端受熱時(shí)毛紉芯中的液體蒸發(fā)汽化，蒸汽在微小的壓差下流向另一端放出熱量凝結(jié)成液體，液體再沿多孔材料靠毛細(xì)力的作用流回蒸發(fā)段。如此循環(huán)不己，熱量由熱管的一端傳至另一端。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：熱量從熱源通過(guò)熱管管壁和充滿工作液體的吸液芯傳遞到(液 汽)分界面；液體在蒸發(fā)段內(nèi)的(液 汽)分界面上蒸發(fā)；蒸汽腔內(nèi)的蒸汽從蒸發(fā)段流到冷凝段；蒸汽在冷凝段內(nèi)的汽.液分界面上凝結(jié)：熱量從(汽 液)分界面通過(guò)吸液芯、液體和管壁傳給冷源：在吸液芯內(nèi)由于毛細(xì)作用使冷凝后的工作液體回流到蒸發(fā)段。熱管的基本特性熱管是依靠自身內(nèi)部工作液體相變來(lái)實(shí)現(xiàn)傳熱的傳熱元件，具有以下基本特性。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。當(dāng)然，高導(dǎo)熱性也是相對(duì)而言的，溫差總是存在的，可能違反熱力學(xué)第二定律，并且熱管的傳熱能力受到各種因素的限制，存在著一些傳熱極限；熱管的軸向?qū)嵝院軓?qiáng)，徑向并無(wú)太大的改善(徑向熱管除外)。優(yōu)良的等溫性熱管內(nèi)腔的蒸汽是處于飽和狀態(tài)，飽和蒸汽的壓力決定于飽和溫度，飽和蒸汽從蒸發(fā)段流向冷凝段所產(chǎn)生的壓降很小，根據(jù)熱力學(xué)中的方程式可知，溫降亦很小，因而熱管具有優(yōu)良的等溫性。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，即以較小的加熱面積輸入熱量，而以較大的冷卻面積輸出熱量，或者熱管可以較大的傳熱面積輸入熱量，而以較小的冷卻面積輸出熱量，這樣即可以改變熱流密度，解決一些其他方法難以解決的傳熱難題。熱流方向酌可逆性一根水平放置的有芯熱管，由于其內(nèi)部循環(huán)動(dòng)力是毛細(xì)力，因此任意一端受熱就可作為蒸發(fā)段，而另一端向外散熱就成為冷凝段。此特點(diǎn)可用于宇宙飛船和人造衛(wèi)星在空間的溫度展平，也可用于先放熱后吸熱的化學(xué)反應(yīng)器及其他裝置。熱二極管與熱開(kāi)關(guān)性能熱管可做成熱二極管或熱開(kāi)關(guān)，所謂熱二極管就是只允許熱流向一個(gè)方向流動(dòng)，而不允許向相反的方向流動(dòng)；熱開(kāi)關(guān)則是當(dāng)熱源溫度高于某一溫度時(shí)，熱管開(kāi)始工作，當(dāng)熱源溫度低于這一溫度時(shí)，熱管就不傳熱。恒溫特性(可控?zé)峁?普通熱管的各部分熱阻基本上不隨加熱量的變化而變，因此當(dāng)加熱量變化時(shí)，熱管備部分的溫度亦隨之變化。但人們發(fā)展了另一種熱管——可變導(dǎo)熱管，使得冷凝段的熱阻隨加熱量的增加而降低、隨加熱量的減少而增加，這樣可使熱管在加熱量大幅度變化的情況下，蒸汽溫度變化極小，實(shí)現(xiàn)溫度的控制，這就是熱管的恒溫特性。環(huán)境的適應(yīng)性熱管的形狀可隨熱源和冷源的條件而變化，熱管可做成電機(jī)的轉(zhuǎn)軸、燃?xì)廨啓C(jī)的葉片、鉆頭、手術(shù)刀等等，熱管也可做成分離式的，以適應(yīng)長(zhǎng)距離或沖熱流體不能混合的情況下的換熱；熱管既可以用于地面（重力場(chǎng)），也可用于空間（無(wú)重力場(chǎng)）。 ［瑤上圖表示了熱管管內(nèi)汽-液交界面形狀，蒸氣質(zhì)量流量，壓力以及管壁溫度Tw和管內(nèi)蒸氣溫度Tv沿管長(zhǎng)的變化趨勢(shì)?沿整個(gè)熱管長(zhǎng)度，汽-液交界處的汽相與液相之間的靜壓差都與該處的局部毛細(xì)壓差相平衡。Pc（毛細(xì)壓頭一是熱管內(nèi)部工作液體循環(huán)的推動(dòng)力，用來(lái)克服蒸汽從蒸發(fā)段流向冷凝段的壓力降△Pv,冷凝液體從冷凝段流回蒸發(fā)段的壓力降Pl和重力場(chǎng)對(duì)液體流動(dòng)的壓力降（APg可以是正值,是負(fù)值或?yàn)榱?，視熱管在重力?chǎng)中的位置而定）。因此，△Pc三API+△Pv+△Pg是熱管正常工作的必要備件。由于熱管的用途、種類和型式較多，再加上熱管在結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和工作液體等方面各有不同之處，故而對(duì)熱管的分類也很多，常用的分類方法有以下幾種。（1） 按照熱管管內(nèi)工作溫度區(qū)分熱管可分為低溫?zé)峁埽ㄒ?730°C）、常溫?zé)峁埽?—250°C）、中溫?zé)峁埽?50 450°C）、高溫?zé)峁埽?50—1000°C）等。（2）按照工作液體回流動(dòng)力區(qū)分 熱管可分為有芯熱管、兩相閉式熱虹吸管(又稱重力熱管)、重力輔助熱管、旋轉(zhuǎn)熱管、電流體動(dòng)力熱管、磁流體動(dòng)力熱管、滲透熱管等等。按管殼與工作液體的組合方式劃分(這是一種習(xí)慣的劃分方法)可分為銅一水熱管、碳鋼。水熱管、銅鋼復(fù)合一水熱管、鋁一丙酮熱管、碳鋼?榮熱管、不銹鋼．鈉熱管等等。按結(jié)構(gòu)形式區(qū)分 可分為普通熱管、分離式熱管、毛紉泵回路熱管、微型熱管、平板熱管、徑向熱管等。按熱管的功用劃分 可分為傳輸熱量的熱管、熱二極管、熱開(kāi)關(guān)、熱控制用熱管、仿真熱管、制冷熱管等等。熱管的相容性及壽命熱管的相容性是指熱管在預(yù)期的設(shè)計(jì)壽命內(nèi)，管內(nèi)工作液體同殼體不發(fā)生顯著的化學(xué)反應(yīng)或物理變化，或有變化但不足以影響熱管的工作性能。相容性在熱管的應(yīng)用中具有重要的意義。只有長(zhǎng)期相容性良好的熱管，才能保證穩(wěn)定的傳熱性能，長(zhǎng)期的工作壽命及工業(yè)應(yīng)用的可能性。碳鋼－水熱管正是通過(guò)化學(xué)處理的方法，有效地解決了碳鋼與水的化學(xué)反應(yīng)問(wèn)題，才使得碳鋼一水熱管這種高性能、長(zhǎng)壽命、低成本的熱管得以在工業(yè)中大規(guī)模推廣使用。影響熱管壽命的因素很多，歸結(jié)起來(lái)，造成效管不相容的主要形式有以下三方面，即：產(chǎn)生不凝性氣體：工作液體熱物性惡化：管殼材料的腐蝕、溶解。產(chǎn)生不凝性氣體由于工作液體與管完材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生不凝性氣體，在熱管工作時(shí)，該氣體被蒸汽流吹掃到?jīng)_凝段聚集起來(lái)形成氣塞，從而使有效冷凝面積減小，熱阻增大，傳熱性能惡化，傳熱能力降低甚至失效。工作液體物性惡化 有機(jī)工作介質(zhì)在一定溫度下，會(huì)逐漸發(fā)生分解，這主要是由于有機(jī)工作液體的性質(zhì)不穩(wěn)定，或與殼體材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使工作介質(zhì)改變其物理性能，如甲苯、烷、烴類等有機(jī)工作液體易發(fā)生該類不相容現(xiàn)象。管殼材料的腐蝕、溶解、工作液體在管殼內(nèi)連續(xù)流動(dòng)，同時(shí)存在著溫差、雜質(zhì)等因素，使管殼材料發(fā)生溶解和腐蝕，流動(dòng)阻力增大，使熱管傳熱性能降低。當(dāng)管殼被腐蝕后，引起強(qiáng)度下降，甚至引起管殼的腐蝕穿孔，使熱管完全失效。這類現(xiàn)象常發(fā)生在堿金屬高溫?zé)峁苤小峁苤圃鞜峁芰悴考捌浼庸峁艿闹饕悴考楣軞ぁ⒍松w(封頭)、吸液芯、腰板(連接密封件)四部分。不同類型的熱管對(duì)這些零部件有不同的要求。管殼熱管的管殼大多為金屬無(wú)縫鋼管，根據(jù)不同需要可以采用不同材料，如銅、鋁、碳鋼、不銹鋼、合金鋼等。管子可以是標(biāo)準(zhǔn)圓形，也可以是異型的，如橢圓形、正方形、矩形、扁平形、波紋管等。管徑可以從2mm到200mm，甚至更大。長(zhǎng)度可以從幾毫米到l00米以上。低溫?zé)峁軗Q熱器的管材在國(guó)外大多采用銅、鋁作為原料。采用有色金屬作管材主要是為了滿足與工作液體相容性的要求。端蓋熱管的端蓋具有多種結(jié)構(gòu)形式，它與熱管舶連接方式也因結(jié)構(gòu)形式而異。端蓋外圓尺寸可稍小于管殼。配合后，管殼的突出部分可作為氬弧焊的熔焊部分，不必再填焊條，焊口光滑乎整質(zhì)量容易保證。旋壓封頭是國(guó)內(nèi)外常采用的一種形式，旋壓封頭是在旋壓機(jī)上直接旋壓而成，這種端蓋形式外型美觀，強(qiáng)度好、省材省工，是一種良好的端蓋形式。吸液芯結(jié)構(gòu)吸液芯是熱管的一