热管技术在热能工程中的应用分析

吴庆非

摘 要：近年来，随着科技日新月异，热管技术利用率逐渐加大，在诸多领域中都收获了不小成就。本文将主要围绕热管的作业原理、分类及特征展开分析，并探究其在热能工程中的实际运用。

关键词：热管技术；热能工程；航空业

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.17.095

0 引言

端盖、管壳、吸液芯是热管的三大构成部分，其作业流程是通过液体蒸发、流动、凝结与凝结液的回流构成的封闭循环。此种构造能让热管始终维持封闭状态，而且可承载外部较高压力，并且还能确保内在构造的可靠性。

1 热管作业原理

依据热管的传热情况，可把其的作业流程划分成蒸发时期、传输时期、凝结时期三个作业时期。在热管的一侧被热源实施加热时，工作液会受此蒸发，形成的气体的压差的影响下迅速向着热管的另一侧移动，在另一侧释放潜热从而凝结。而凝结液在吸液芯毛细抽吸力的影响下，自冷端迁移至热端。这样重复循环，热量便在热端连续不断的传输到冷端，此种循环是迅速展开的，热量能持续性的被传递。在热量展开传输的进程中，要把2端的传输予以分离，这样一来能确保热量的高效传输，保障其在传输进程中减少热量亏损[1]。

2 热管的类分

热管的种类繁多，一般依据各种区分标准有着相应对的类分形式。依据作业温度区分，热管通常主要有低温热管，作业温度小于-200℃；极低温热管，作业温度在-200℃到60℃；常温热管，作业温度为60℃-260℃；中温热管，作业温度为260℃-610℃；高温热管，作业温度超过610℃。依据工作流回流规律区分，热管通常有旋转热管、有芯热管、重力协助热管等之分。依据形态区分，其通常有可弯曲型、L型、版型、管型等等。

3 热管技术的特征

首先，具有安全性。热管技术在实际操纵过程中是无束缚的，也不会出现2次转换，因此普通作业过程中并不会出现破坏情况。在作业进程中可确保相关搭配的设施常规运作，保证总体工作进程的稳定性、安全性与可靠性。

其次，传热速率大。热管在展开热量输送过程中往往是运用其自身的热导单元，导热效果良好。将其和普通的金属做对比，热管可以良好的输送能量。另外，热管的速率往往维持在84%之上，可以高效的运用的热能，确保能源的科学运用，节约能源。

最后，恒温效果。在热源温度开始出现较大转变时，可变导热管并不会随着其温度的升高而升高，而且能高效维持凝结位置的液体温度不变，进而让冷热源具有稳定性。将其和其余换热形式做比较，此种热管的恒温特征让其在实际的运用进程中，彰显出明显优点。比如：就车辆尾气余热收回使用来讲，伴随车辆的运作形态出现转变，其尾气的排期温度与热负荷均会渐渐转变，甚至尾气温度会上升至650℃-750℃。然而，若想良好高效的展开余热收回使用，热源与凝结位置的温度必须要维持恒定，而可变导热管此种优越属性，能良好处理此种问题。

4 热管技术在热能工程中的实际运用

此技术诞生与20世纪61年代的美国，截至目前为止，有着五十多年的发展历程，这项技术具备其余正常的热换技术不能拥有的功效且性能良好，所以实用性较高。另外，伴随热管技术的进步，此技术在世界各个国家中广泛推行研发，热管的制作资金投入愈来愈少，这便直接推动此技术普及面的增加，目前热管技术现已运用到了工业商品、航空航天等诸多工程之中，并且，历经五十年的成长探究，国内热管技术现已走在国际前端，将其优势展现的淋漓尽致。

（1）在锅炉中的运用。此技术在锅炉中被普遍运用。锅炉中的核心构成部分：空气预热器，在確保锅炉正常运作中有着至关重要的作用。然而，针对以往的空气预热器而言，长久性运用会出现漏风、低温腐化、损耗、堵灰等情况，若是不利用有效对策，必然会干扰锅炉常规应用，其可靠性和安全性匮乏高效保证。在空气预热器中添加热管，将其当做传导元件，能轻松处理以上状况。主要是由于热管在烟气端的管壁温度是较为均衡的，而且其能被高效掌控，在管壁温度上升大于水蒸气露点和酸露点时，便能最大化的杜绝腐化问题出现。与此同时，若是未掌控好烟气端的管壁温度，还可利用策划相应的烟速，让烟气具备自吹灰功效，能杜绝积灰情况发生。另外，由于其自身的漏风参数是0，在使用进程中不会时常发生漏风问题。

（2）在余热回收中的利用。在余热收回过程中，此技术同样能发挥良好作用，具备较大的使用意义。针对纺织领域而言，热管能利用余热回收，把热量输送到制定的装备之中，从而确保热量循环使用。在余热收回进程中，把热管装置在废弃排出口处，能收回诸多废弃里的热量，这样一来，能高效节省能源，减少生产资金投入，杜绝经济亏损。其关键的作业原理为，鲜风在定型机的负压影响下输进热管的蒸发位置之后，热管逐步吸纳热量，之前的鲜风流经传热管的新风阶段中，最终输进定型机烘箱的散热器内。这便是余热收回的重点作业环节，较为简易，所以，此技术备受人们所青睐和认可，得以普遍运用。

（3）在其余方面的使用。不单单有上述2个方面，此技术在其余领域的运用也非常普遍，比如：航空领域、道路交通等等。第一，在国内部分北区区域，冬天的温度通常较低，会致使土体变成冻土的形态。在夏天来临之际，随着温度不断提高，冻土层会从下到上的消融，从而发生翻涌问题。在此状况下，铁路路基稳定性会渐渐下降，有较大几率会引发交通事故，造成巨大经济损失和人身安全问题。要想高效处理这一问题，要科学合理的使用低温热管技术。经过剖析热管的特征可知，热管能良好的顺应温差转变，而且高效的均衡温差。在建设铁路路基过程中国要使用低温热管，在热量反复传输的基础上，能均衡空气和冻土层间的温度，进而高效杜绝翻涌问题的发生，减少交通安全事故的出现几率。第二，把热管装置到航天器之中，还能迅速的均衡航天器两端温度。热量互相输送，能最大化的减少由于温差较大而致使航天器无法正常工作。

5 结论

综上所述，伴随社会的不断进步，人们对资源的研发和使用力度逐渐加强，致使大量资源渐渐枯竭。但把热管技术运用在热能工程中，便能加大能源的使用率，杜绝能源浪费现象。

参考文献：

[1]杨慧鑫.热管技术在热能工程中的应用探究[J].甘肃科技，2014

，30（17）：71-73.