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热管换热器heat exchanger with heat pipes

时间：2020-03-01 来源：网络 浏览：
以热管作为传热元件的换热器。热管是20世纪60年代由航天工业开发的一种新型传热元件，能在很小温差下传递巨大的热流量。近年来，已推广应用到各个工业部门。
　　热管 　内部设有传输液体的吸液芯的金属管，在抽除其中不凝性气体并充以某种工作液体后封闭而成(图1)。

图1

常用的工作液体有水、氨、乙醇、丙酮、钠、锂和汞等，不同工作液体适用于不同工作温度。在热管被称作蒸发段的一端，工作液体从外界热源受热而汽化，流向称作冷凝段的另一端，将热量传给外界受热体而冷凝；冷凝液沿吸液芯流回蒸发段，如此不断循环，实现热量在两个外部物体间的连续传递。沸腾传热和冷凝传热的传热分系数很大，管外侧还可用翅片加强传热，因此即使热管两端的温度差很小，仍可获得很高的传热速率。从热管的传热速率和相应的温度差折算而得的表观热导率，可达到良好热导体的103～104倍。　 根据使冷凝液返回蒸发段的推动力，热管的主要类型有：①毛细热管。依靠紧贴管壁的多孔吸液芯（如编织丝网、烧结多孔层或管壁上开的细槽）对冷凝液的毛细管作用，使冷凝液从冷凝段流回蒸发段。②重力热管。冷凝液依靠重力流回蒸发段。
　　热管换热器的构造和应用 　换热器由热管束构成，中间用块隔板把冷热流体隔开(图2)，热管束的蒸发段浸在热流体中，冷凝段则浸在冷流体中。当管外传热分系数小时（如气体对流传热），可在管外加翅片来增加传热表面和增强流体湍动，使其与管内相变传热的高传热分系数相匹配。

图2

　　热管换热器在化工生产中的应用起始于70年代初，主要有利用余热的热管空气预热器和热管废热锅炉，以及控制固定床反应器中催化剂床层温度用的换热器等。随着廉价耐用的新型热管的出现，其使用范围必将进一步扩大。  
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