以熱管作為傳熱元件的換熱器。熱管是20世紀(jì)60年代由航天工業(yè)開(kāi)發(fā)的一種新型傳熱元件，能在很小溫差下傳遞巨大的熱流量。近年來(lái)，已推廣應(yīng)用到各個(gè)工業(yè)部門(mén)。
熱管 內(nèi)部設(shè)有傳輸液體的吸液芯的金屬管，在抽除其中不凝性氣體并充以某種工作液體后封閉而成(圖1)。
常用的工作液體有水、氨、乙醇、丙酮、鈉、鋰和汞等，不同工作液體適用于不同工作溫度。在熱管被稱(chēng)作蒸發(fā)段的一端，工作液體從外界熱源受熱而汽化，流向稱(chēng)作冷凝段的另一端，將熱量傳給外界受熱體而冷凝；冷凝液沿吸液芯流回蒸發(fā)段，如此不斷循環(huán)，實(shí)現(xiàn)熱量在兩個(gè)外部物體間的連續(xù)傳遞。沸騰傳熱和冷凝傳熱的傳熱分系數(shù)很大，管外側(cè)還可用翅片加強(qiáng)傳熱，因此即使熱管兩端的溫度差很小，仍可獲得很高的傳熱速率。從熱管的傳熱速率和相應(yīng)的溫度差折算而得的表觀熱導(dǎo)率，可達(dá)到良好熱導(dǎo)體的103～104倍?！?根據(jù)使冷凝液返回蒸發(fā)段的推動(dòng)力，熱管的主要類(lèi)型有：①毛細(xì)熱管。依靠緊貼管壁的多孔吸液芯（如編織絲網(wǎng)、燒結(jié)多孔層或管壁上開(kāi)的細(xì)槽）對(duì)冷凝液的毛細(xì)管作用，使冷凝液從冷凝段流回蒸發(fā)段。②重力熱管。冷凝液依靠重力流回蒸發(fā)段。
熱管換熱器的構(gòu)造和應(yīng)用 換熱器由熱管束構(gòu)成，中間用塊隔板把冷熱流體隔開(kāi)(圖2)，熱管束的蒸發(fā)段浸在熱流體中，冷凝段則浸在冷流體中。當(dāng)管外傳熱分系數(shù)小時(shí)（如氣體對(duì)流傳熱），可在管外加翅片來(lái)增加傳熱表面和增強(qiáng)流體湍動(dòng)，使其與管內(nèi)相變傳熱的高傳熱分系數(shù)相匹配。
熱管換熱器在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用起始于70年代初，主要有利用余熱的熱管空氣預(yù)熱器和熱管廢熱鍋爐，以及控制固定床反應(yīng)器中催化劑床層溫度用的換熱器等。隨著廉價(jià)耐用的新型熱管的出現(xiàn)，其使用范圍必將進(jìn)一步擴(kuò)大。
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