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热管换热器的结构形式

    以热管为传热单元的热管换热器是一种新型高效换热器,它是由壳体、热管和隔板组成的。热管作为主要的传热元件,是一种具有高导热性能的传热装置。它是一种真空容器,其基本组成部件为壳体、吸液芯和工作液。将壳体抽真空后充入适量的工作液,密闭壳体便构成一只热管。当热源对其一端供热时,工作液自热源吸收热量而蒸发汽化,携带潜热的蒸汽在压差作用下,高速传输至壳体的另一端,向冷源放出潜热而凝结,冷凝液回至热端,再次沸腾汽化。如此反复循环,热量乃不断从热端传至冷端。
 
热管按冷凝液循环方式分为吸液芯热管、重力热管和离心热管三种。吸液芯热管的冷凝液依毛细管的作用回到热端,这种热管可以在失重情况下工作;重力热管的冷凝液是依靠重力流回热端,它的传热具有单向性,一般为垂直放置离心热管是靠离心力使冷凝液回到热端,通常用于旋转部件的冷却。
 
热管按工作液的工作温度分为深冷热管、低温热管、中温热管和高温热管四种。深冷热管在200K以下工作,工作液有氮、氢、氖、氧、甲烷、乙烷等;低温热管在 200~550K 范围内工作,工作液有氟里昂、氨、丙酮、乙醇、水等;中温热管在550~750K范围内工作,工作液有导热姆A、水银、铯、水及钾─钠混合液等;高温热管在750K 以上工作,工作液有液态金属钾、钠、锂、银等。
 
热管的传热特点是热管中的热量传递通过沸腾汽化、蒸汽流动和蒸汽冷凝三步进行,由于沸腾和冷凝的对流传热强度都很大,而蒸汽流动阻力损失又较小,因此热管两端温度差可以很小,即能在很小的温差下传递很大的热流量。因此,它特别适用于低温差传热及某些等温性要求较高的场合。热管换热器具有结构简单、使用寿命长、工作可靠、应用范围广等优点,可用于气─气、气─液和液─液之间的换热过程。
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