超常工业热管的研制.pdfVIP

改进与制作 超常工业热管的研制 　闫小克　　　　　　　　　唐志伟　　　　　　俞昌铭 ( ) ( ) ( ) 中国计量科学研究院 ,北京 100013 　 北京工业大学 ,北京 100022 　 北京科技大学热能系 　　摘 　要 　本文介绍了超常工业热管的研制过程。我们所制作的超常工业热管已在石化行业投入生产使用。 关键词 　热管 　工质 　充液率 　传热性能 翅片管的清洗 ; (2) 多相多组分工质的研制 ; (3) 真空 一、引言 除气、检漏; (4) 充液 ; ( 5) 加热、封口、密封焊。下面 热管是一种利用工质相变进行热量传递的高效 分别进行阐述 : 传热元件[1 ] 。从上世纪70 年代以来 ,作为一种卓有 1 翅片管的清洗 成效的节能新技术而在国内外各行各业得到了广泛 对翅片管内壁及端盖进行除锈、除油及钝化处 应用。特别是传热效率高、工艺简单、成本低廉的碳 理。首先用蒸馏水清洗 ,用布擦干或用风吹干 ,然后 钢 - 水热管的问世 ,更为热管换热器在烟气温度低 加钝化液 ,在翅片管内壁生成一层致密的氧化物保 于 350 ℃的工业余热回收方面的应用开辟了广阔的 护膜 ,阻止碳钢与水接触发生化学反应。钝化液的 前景。为了区别其它类型的热管 ,我们将此种热管 浓度必须按配方中的要求配比 ,钝化液的浓度不应 称之为工业热管。在温度计量部门中 ,正是利用了 太低 ,这样效果不明显。钝化时间至少 12 天 , 时间 工业热管均温性能好的优点 ,研制出了温场非常均 太短 ,不能生成致密的氧化物保护膜。 匀的水沸点炉来进行铂电阻温度计日常的检定工 2 多相多组分工质的研制 作。 在调研分析和已有工作的基础上 ,确定所选工 然而 ,碳钢 - 水热管的相容性仍然是制约工业 质的最佳充液率。在研究中发现 ,冲液量对热管的 热管使用寿命的一个非常重要的问题。众所周知 , 传热性能有很大的影响。若冲液量过大 ,会有很多 碳钢与水要发生化学反应 , 生成不可凝结气体氢 的液体被携带到冷凝段 ,出现携带现象 ,严重时会引 气[2 ] 。因此 ,碳钢 - 水热管失效的原因归根到底是 起热管纵向窜动 ;若冲液量过小 ,加热段会出现局部 热管的上端产生了不凝结气体氢气 ,其累积在热管 干枯 ,造成局部过热 , 引起热管失效。因此 ,最佳的 中阻碍工质蒸汽在冷却段的流动范围和冷凝换热 , 冲液量是热管正常工作的保证 ;并且 ,在最佳冲液量 从而使热管的传热性能逐渐下降 , 以致热管失效。 下 ,热管加热段具有最大的对流换热系数[1 ] 。我们 热管的失效主要表现为 :起初热管上端有一小段不 利用所建立的热管实验装置 ,测出不同加热功率下 热 ,慢慢不热段越来越长 ,最终致使热管整根失效。 热管加热段的表面温度 ,进而可以计算出加热段的 正是鉴于目前常规工业热管所存在这些问题 ,我们 对流换热系数。从图 1 中可以直观看出不同热流密 决定开发研制超常工业热管。所谓超常 ,是指研制 度下 ,加热段对流换热系数随充液率的变化规律。 的多相多组分混合工质比通常以水为工质的热管具 当充液率较小时 ,对流换热系数就很小。但当充液 有更优良的传热性能 ,并且该工质在热管的运行中