节能原理与技术3(热管).pptVIP

节能原理与技术(3) 1.热管是利用密闭管内工质的蒸发和冷凝进行传热的热备。 2.结构：典型热管由管壳、吸液芯和端盖组成。吸液芯由多孔结构物组成，起毛细力作用。 3.工作原理：当加热段受热时，工作液体沸腾，产生的蒸汽流至冷却段遇冷后冷凝放出潜热，冷凝液沿具有毛细结构的吸液芯在毛细管力的作用下流回蒸发段，热量由热管的一端传至另一端。 3.工作原理 热力学角度:液体蒸发—蒸汽流动—蒸汽凝结—液体回流(循环) 传热学观点:热量传递经历7个环节 流体力学观点: 按热管的工作温度划分 低温热管 ： -273~0 ℃ 常温热管：0~250 ℃ 中温热管：250~450 ℃ 高温热管：450~1000℃ 按热管的工作液体回流方式分 按热管的壳体材料和使用工质划分: 铜-水热管 碳钢-水热管 不锈钢-钠热管等 按热管的结构划分 整体式热管 分离式热管等 * * 化工节能原理与技术 3 热管及热管换热器 3.1 热管的基本知识 1936年,J.帕金斯,热虹吸管,重力热管 1944年,高斯勒:毛细吸液芯概念 1962年,格罗弗制造出样品:钠-不锈钢-丝网 1968年,应用卫星仪器温度控制 1970年,应用范围扩大:电子\机械\能源\动力 我国,1972年,试制成功钠热管 用途:冷却\新能源开发\余热回收\传热 3.1.1 热管的发展与现状 3.1 热管的基本知识 3.1.2 热管的结构和工作原理 典型的热管结构 3.1.2 热管的结构和工作原理 毛细吸液芯 热管两端 压差 工作液体流 动压力降 工作蒸汽流 动压力降 重力作用 压力降 3.1.3 热管的分类 按热管的工作温度划分: 按热管的工作液体回流方式分: 按热管的结构划分 按热管的壳体材料和使用工质划分: 按热管的功能划分 常用热管工质的温度范围 3.1.4 热管的基本特性 高导热性: 等温特性: 热流密度可变性 传热方向的可逆性: 恒温特性 3.3 热管理论 3.3.1 热管的热量传递 6.3 热管理论 1 高温热源----热管蒸发段外壁的换热热阻 2 热管蒸发段固体壁面的导热热阻 3 热管蒸发段的沸腾换热热阻 4 热管蒸发段---热管冷凝段换热热阻 5 热管冷凝段冷凝换热热阻 6 热管冷凝段固体壁面的导热热阻 7 热管冷凝段外壁---低温热源间的换热热阻 8 蒸发段---冷凝段的轴向导热热阻 6.3 热管理论 3.3 热管理论 10-1～10-2 10-4 10-3 10-7 10-3 10-4 10-1～10-2 数量级 R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 热阻 碳钢-水热管： 表6-2 热管各热阻的近似值 3.3 热管的设计 6.3 热管的设计 1、热管工作温度确定(蒸汽的温度)