2024年10月集热管原理是什么？热管余热锅炉的热管原理

　　⑴集热管原理是什么？热管余热锅炉的热管原理

　　⑵全玻璃真空集热管，内管利用黑色涂层吸收阳光热能辐射，将光能转换成热能，利用冷水比热水重的原理，近使热水向上浮升，达到自然循环的目的，使太阳能热水器水箱的水温达到设定温度。首先液态物质在导热管热端吸热，挥发为气体，同时吸收大量热。气体运动到冷端，遇冷凝结为液体，释放大量热。冷凝的液体在重力或毛细（或其它方式作用下重新回到热端，进入下一循环。管内抽取真空，可以保证液体的汽化不受管内空气气压影响。由于真空集热管呈圆柱形，对阳光具有自动跟踪的特点。因此，只要有阳光，设备即可工作，即使在严寒的冬天，热水器也可以正常使用。因此导热管在冷端和热端温差很小的情况下仍可以正常工作，并具有超导热性。真空集热管内外玻璃层抽真空，象保温瓶一样具有很好的保温性（非真空夹层效果会差很多，使吸收的热量较少外传。热管式集热管的工作原理当阳光射在真空管内的吸热片上，热管内的工质受热沸腾汽化，蒸汽不断冲向顶部的冷凝端，在冷凝端冷凝变成液体，冷凝的工质沿管壁流回热管的蒸发段，完成一个循环。这种在一端吸热汽化而在另一端凝结放热，通过内部相变实现热量传递的热管，习惯称为重力热管。热管的内部没有吸热芯，凝结的液体从凝结段回流到蒸发段是依靠凝结液自身的重力，不需要外部动力而自动循环，这就是热管式真空管的集热过程。由于热管是依靠重力使工质循环的，在使用中必须将蒸发段置于凝结段的下方。若蒸发段置于凝结段的上方，重力对凝结液的回流会起阻碍作用，这时没有动力使凝结液返回到蒸发段，热管就不能工作。所以热管也可以称之为单向传热的热二极管。热管的这种特性非常适用于太阳能集热器，它可以将吸收的太阳能热量传送至水箱，将水加热，而反向不可逆。也就是说，白天吸热，晚上不放热。这对减少集热器的热损失，提高集热器的保温性能是十分有益的。由于热管主要依靠工质相变时吸收和释放潜热以及蒸汽流动传输热量，而大多数工质的汽化潜热是很大的，因此不需要很大的蒸发量就能传递大量的热。当蒸汽处于饱和状态，其流动和相变时的温差很小，而管壁又比较薄，故热管的表面温度梯度很小。当热流密度很低时，可以得到高度等温的表面，提高导热系数。热管的安装倾角对传热性能有一定的影响。对于一定的充液比，当倾角较小时，传热率随倾角的变化迅速上升；当超过某一倾角时，传热率的变化变得很平坦，倾角对传热率的影响较小。当倾角为°～°时，传热效率最高，其中以°时为最佳。热管安装倾角范围由当地地理纬度决定，而在我国境内，从广州到哈尔滨的纬度为Ｎ°～Ｎ°，倾角均在传热效率高的范围内，这对于热管作为集热器是十分有利的，可以最大限度地提高热管的传热效率。热管具有启动工作温度低、热损少、管内不结垢、不炸管、全年使用不结冻、集热效率高、使用寿命长等特点

　　⑶热管余热锅炉的热管原理

　　⑷热管（heatpipe，按较精确的定义，应称之谓“封闭两相传热系统”，即在一个封闭的体系内，依靠流体的相态变化（液相变为汽相或汽相变为液相来传递热量的装置。众所周知，当某种介质由液相变为汽相（如水蒸发或沸腾时，会吸收热量；而当介质由汽相变为液相（如蒸汽的凝结时，会放出热量。将这两种过程巧妙地结合在一起，并置于封闭的容器内，就构成了一个先进的传热元件---热管了。图热管的典型结构和工作原理热管的典型结构如图所示。一个园筒状的容器，内部衬以多孔性的材料，将容器内部抽成某种程度的真空，然后注入一定量的液体（介质并将容器密封起来。这样，一支热管就做成了。如果将热管的一端加热，另一端冷却，中间用隔板或绝热材料将二者分开，这样，热管内部将开始两相传热过程。加热段的介质会沸腾或蒸发，吸收汽化潜热，由液体变为蒸汽。产生的蒸汽在管内一定压差的作用下，流动到冷却段，蒸汽遇到冷的壁面会凝结成液体，同时放出汽化潜热，通过管壁传给外面的冷源。冷凝下来的液体依靠管内壁的多孔材料所产生的毛细管力再回流到加热段，重新开始蒸发吸热过程。这样，通过管内介质的连续相变，完成了热量的连续转移。当热管在地面上应用时，可以让重力来帮助凝液回流，这时，就不需要管内吸液芯了，只要将热管倾斜放置或垂直放置，让加热段在下方，冷却段在上方就可以了。这样的热管叫重力辅助热管或重力热管。下面讲述的热管换热器，绝大部分用的都是重力热管。

　　⑸我想知道散热器热管的工作原理

　　⑹热管散热原理热管技术的原理比较简单，主要是利用工作流体的蒸发与冷凝来传递热量（热管工作流体涵盖从低温应用的氦、氮，到高温应用的钠、钾等液态金属；较为常见的热管工作流体则有氨、水、丙酬及甲醇等。热管一般是由管壳、吸液芯和端盖三个部分组成。将管内抽至较高的真空度后充以适量的工作流体，使得紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。热管有两端，分别为蒸发端（加热端和冷凝端（散热端，两端之间间根据需要采取绝热措施。当热管的一端受热时（即两端出现温差时，毛细芯中的液体蒸发汽化，蒸汽在压差之下流向另一端放出热量并凝结成液体，液体再沿多孔材料依靠毛细作用流回蒸发端。如此循环不已，热量得以沿热管迅速传递。由于蒸发——冷凝的传热过程中，管内工作流体处于饱和状态，因此热管几乎是在等温下传递热量。这个是太平洋电脑网上写的，我不太喜欢抄别人的，所以这次抄了，说了出处。属于转载吧。想具体的了解的话你可以到太平洋电脑网：这个网址看看介绍

　　⑺热管是依靠自身内部工作液体相变来实现传热的传热元件，具有以下基本特性。（很高的导热性热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热，热阻很小，因此具有很高的导热能力。与银、铜、铝等金属相比，单位重量的热管可多传递几个数量级的热量。当然，高导热性也是相对而言的，温差总是存在的，不可能违反热力学第二定律，并且热管的传热能力受到各种因素的限制，存在着一些传热极限；热管的轴向导热性很强，径向并无太大的改善（径向热管除外。（优良的等温性热管内腔的蒸汽是处于饱和状态，饱和蒸汽的压力决定于饱和温度，饱和蒸汽从蒸发段流向冷凝段所产生的压降很小，根据热力学中的方程式可知，温降亦很小，因而热管具有优良的等温性。（热流密度可变性热管可以独立改变蒸发段或冷却段的加热面积，即以较小的加热面积输入热量，而以较大的冷却面积输出热量，或者热管可以较大的传热面积输入热量，而以较小的冷却面积输出热量，这样即可以改变热流密度，解决一些其他方法难以解决的传热难题。（热流方向酌可逆性一根水平放置的有芯热管，由于其内部循环动力是毛细力，因此任意一端受热就可作为蒸发段，而另一端向外散热就成为冷凝段。此特点可用于宇宙飞船和人造卫星在空间的温度展平，也可用于先放热后吸热的化学反应器及其他装置。（热二极管与热开关性能热管可做成热二极管或热开关，所谓热二极管就是只允许热流向一个方向流动，而不允许向相反的方向流动；热开关则是当热源温度高于某一温度时，热管开始工作，当热源温度低于这一温度时，热管就不传热。（恒温特性（可控热管普通热管的各部分热阻基本上不随加热量的变化而变，因此当加热量变化时，热管备部分的温度亦随之变化。但人们发展了另一种热管——可变导热管，使得冷凝段的热阻随加热量的增加而降低、随加热量的减少而增加，这样可使热管在加热量大幅度变化的情况下，蒸汽温度变化极小，实现温度的控制，这就是热管的恒温特性。（环境的适应性热管的形状可随热源和冷源的条件而变化，热管可做成电机的转轴、燃气轮机的叶片、钻头、手术刀等等，热管也可做成分离式的，以适应长距离或冲热流体不能混合的情况下的换热；热管既可以用于地面（重力场，也可用于空间（无重力场。上图表示了热管管内汽-液交界面形状，蒸气质量流量，压力以及管壁温度Tw和管内蒸气温度Tv沿管长的变化趋势.沿整个热管长度，汽-液交界处的汽相与液相之间的静压差都与该处的局部毛细压差相平衡。△Pc，毛细压头—是热管内部工作液体循环的推动力，用来克服蒸汽从蒸发段流向冷凝段的压力降△Pv，冷凝液体从冷凝段流回蒸发段的压力降△Pl和重力场对液体流动的压力降△Pg（△Pg可以是正值，是负值或为零，视热管在重力场中的位置而定。因此，△Pc≥△Pl+△Pv+△Pg是热管正常工作的必要备件。

　　⑻热管技术热管这项技术早在年就在位于美国的LosAlamos国家实验室中诞生了，其发明人是G.M.Grover。热管属于一种传热元件，它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力已远远超过任何已知金属的导热能力。以前热管技术一直被广泛应用在宇航、军工等行业，被引入散热器制造业还是近几年的事情。正是因为有热管技术的存在，使得人们改变了传统散热器的设计思路，摆脱了单纯依靠大风量风扇获得更好散热效果的传统散热模式。取而代之的是采用低转速、低风量风扇配合热管技术的崭新散热模式。热管技术更为PC的静音时代带来了契机。走近热管看究竟热管技术为什么会有如此的高性能呢？这个问题我们要从热力学的角度看。物体的吸热、放热是相对的，凡是有温度差存在的时候，就必然出现热从高温处向低温处传递的现象。热传递有种方式：辐射、对流、传导，其中热传导最快。热管就是利用蒸发制冷，使得热管两端温度差很大，使热量快速传导。常见的热管均是由管壳、吸液芯和端盖组成。制作方法是将热管内部抽成负压状态，然后充入适当的液体，这种液体沸点很低，容易挥发。管壁有吸液芯，由毛细多孔材料构成。热管一端为蒸发端，另外一端为冷凝端。当热管一段受热时，毛细管中的液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体。液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段，如此循环不止。热量由热管一端传至另外一端，这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来。热管技术的特点高速度的热传导效果：－重量轻且构造简单。－温度分布平均，可作均温或等温动作。－热传输量大。热传送距离长。－没有主动元件，本身并不耗电。－可以在无重力力场的环境下使用。－没有热传方向的限制，蒸发端以及凝结端可以互换。－容易加工以改变热传输方向。－耐用、寿命长、可靠，易存放保管。热管的制作工艺看似简单的热管其实对工艺的要求是非常高的，下面让我们来一起看看它的工艺及测试：－工作流体选定：非燃性、操作温度、热传量、容许热阻、经济性。－容器材料选定：热传导性、真空维持度、耐压、流体相容性（腐蚀、化学反应。－容器及注入加工：长度、去毛边、洗净、封口、保存。泄漏测试就：氦气泄漏探测、高压气泡检查（防止容器出现针孔、裂隙以及氧化。－真空烘烤：高温、真空的环境下对热管组件作毛细表面脱水、脱氧处理。－工作流体真空处理：加热驱出（液态、气态液化（气态、真空补汞法。注入封口：钨电极纯气熔接（这对于导热管来说，是唯一的防漏封口法。－抽样测试：氧化/腐蚀耐用性测试、最大热传效能测试、最大弯曲/扁平后泄漏测试、最大弯曲/扁平后效能测试、寿命测试。其他特性限制在热传输上，热管也有一些限制：－黏性限制：低温的蒸气流动黏性力。－音速限制：蒸气流达音速的塞流现象。－飞散限制：蒸气流速过大，超过液体表面张力，使液滴飞散的剪断力。－毛细管限制：流体的流量大于毛细输送能力。此现象易使毛细干燥，烧毁导管。－沸腾限制：所有流体都达沸腾汽化时，会降低传热的能力。

　　⑼热管技术是年美国LosAlamos国家实验室的G.M.Grover发明的一种称为“热管”的传热元件，它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。

　　⑽从热力学的角度看，为什么热管会拥有如此良好的导热能力呢？物体的吸热、放热是相对的，凡是有温度差存在的时候，就必然出现热从高温处向低温处传递的现象。从热传递的三种方式：辐射、对流、传导，其中热传导最快。热管就是利用蒸发制冷，使得热管两端温度差很大，使热量快速传导。一般热管由管壳、吸液芯和端盖组成。热管内部是被抽成负压状态，充入适当的液体，这种液体沸点低，容易挥发。管壁有吸液芯，其由毛细多孔材料构成。热管一段为蒸发端，另外一段为冷凝端，当热管一段受热时，毛细管中的液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段，如此循环不止，热量由热管一端传至另外一端。这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来。

　　⑾像笔记本中的热管，其实并不是真正的热管，只是纯铜质的导热原件而已