王復(fù)程(山東省冶金設(shè)計院股份有限公司,濟南 250000)
淺談熱管技術(shù)在熱能工程中的應(yīng)用
王復(fù)程
(山東省冶金設(shè)計院股份有限公司,濟南 250000)
伴隨著我國社會的不斷發(fā)展,我國科學(xué)技術(shù)也在不斷的進步,熱管技術(shù)在熱能工程中也得以更好的應(yīng)用。如今,人們對熱管技術(shù)的重視程度越來越高,并且,由于熱管的導(dǎo)熱性能比較好,自身產(chǎn)生的熱量比較大,其應(yīng)用也越來越廣泛。本文主要對熱管技術(shù)的特點及原理進行分析,并在此基礎(chǔ)上,對熱管技術(shù)在熱能工程中的具體應(yīng)用進行簡要闡述。
熱管技術(shù);特點;原理;熱能工程
熱管具有良好的導(dǎo)熱性能,因此其在媒介間的熱能傳遞速度較快。而且而言,熱管不會造成較大的熱損耗量,故其常被人們稱為傳熱超導(dǎo)體。入關(guān)具有較高的導(dǎo)熱系數(shù),從目前的應(yīng)用范圍來看,熱管已經(jīng)成為在各個領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的傳熱設(shè)備。其應(yīng)用廣泛的主要原因為熱管具有壽命長、導(dǎo)熱性能強、安全性強等特點,故逐漸被應(yīng)用在各個領(lǐng)域。正因熱管技術(shù)的廣泛應(yīng)用,其發(fā)展也越來越迅速,尤其在熱能工程中的應(yīng)用。熱管技術(shù)在熱能工程中的廣泛應(yīng)用為熱能工程的可持續(xù)發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)。
在對熱管進行加熱時,熱管內(nèi)就會釋放熱量,并且熱管內(nèi)還會有大量蒸汽出現(xiàn),蒸汽會帶走熱管內(nèi)的熱量,一段時間后,蒸汽遇冷會變?yōu)橐簯B(tài),在液化的過程當中會釋放大量熱量,而管芯的作用就是促使液態(tài)物質(zhì)重新回流到蒸發(fā)段。上述的整個過程會形成一個閉合的路線,蒸汽在管內(nèi)無線循環(huán),這樣可以保證熱量從加熱段傳到散熱段。如果將熱管豎直放,加熱段在下層,冷卻段在上層,這種情況下不需要毛細結(jié)構(gòu)的管芯提供作用力,液體可以直接依靠重力的作用進行回流,這樣的熱管也叫熱虹吸管?,F(xiàn)如今,熱虹吸管已經(jīng)在熱能工程中被廣泛應(yīng)用。
2.1熱管的適應(yīng)性較強
由于熱管的冷凝結(jié)構(gòu)與加熱段的位置情況比較容易控制,這樣可以更好的將熱源分離。此外,熱管換熱設(shè)備的放熱部分與受熱部分結(jié)構(gòu)設(shè)置靈活性較強,這樣得以更好的控制熱源的分離距離,從而符合實際需要。對于熱源的分離距離的比較寬泛,大的距離可以達到一百多厘米,小的距離只有幾十厘米,這樣可以保證冷熱液體不泄漏。在溫差變化方面,熱管也可以很好的適應(yīng),還可以控制好平衡溫差。
2.2傳輸熱量效率比較高
熱管是主要的傳熱介質(zhì),與一些金屬相比,其傳輸熱量的效率更高。根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示,其傳熱效率可以達到87%以上。該項數(shù)據(jù)表明熱管對于余熱的回收能力更強,而且其也可以充分利用其他熱源。傳統(tǒng)的傳熱裝置并不能有效完全回收利用空調(diào)系統(tǒng)間的溫差,從而導(dǎo)致?lián)p失了大量熱量。但熱管技術(shù)的廣泛應(yīng)用使得這一問題得以很好的解決,實現(xiàn)了余熱的再利用。
3.1熱管技術(shù)在余熱回收中的應(yīng)用
現(xiàn)如今,熱管技術(shù)在余熱回收中的應(yīng)用范圍愈趨廣泛,這樣可以減少能源浪費的情況發(fā)生,最大限度杜絕能源浪費。例如在紡織業(yè)中,熱管可以將充分回收的熱量送往固定裝置中進行熱量的循環(huán)利用。在進行余熱回收的過程中,熱管是被安裝在廢氣出口位置,其其也可有效實現(xiàn)廢氣的回收利用,從而在最大程度上避免了不必要的損失,實現(xiàn)對能源的節(jié)約利用。除此之外,定型機的負壓作用會將新風送入熱管的蒸發(fā)段,在吸收一定的熱量后,會被送到熱管的新風部位,之后進入最后階段——定型機烘箱的散熱器,經(jīng)過上述階段后余熱回收工作便全部完成。上述余熱回收過程較為簡單且余熱回收的效率比較高,為紡織業(yè)回收了大量余熱,使能量進行循環(huán)利用,無形中節(jié)約了成本支出,減少了資源浪費情況發(fā)生。
3.2熱管技術(shù)在鍋爐方面的應(yīng)用
熱管技術(shù)主要利用換熱器來進行熱量傳送,換熱器的工作原理是將熱管內(nèi)的熱量蒸發(fā)冷凝,然后進行傳熱。其特點主要有:第一點,熱管與熱管之間工作時獨立的,并且便于熱管的更換;第二點,可以更好的將冷氣與熱氣分離開,并不會有泄漏情況出現(xiàn),不會由于熱管一端損壞而影響整體。將熱管技術(shù)應(yīng)用在鍋爐中,也就是用熱管器取代空氣預(yù)熱器,這樣可以減少腐蝕及堵塞情況發(fā)生。熱管中煙氣一側(cè)的管壁溫度比較均勻,并且對冷熱段的控制可以更好的控制熱管壁的溫度。若在熱量傳輸過程中未能控制好管壁溫度,那么將導(dǎo)致熱管外表面干燥。熱管換熱器可通過設(shè)定煙速而起到吹灰的作用,從而在一定程度上避免了阻塞的發(fā)生。此外,由于熱管換熱器的本身具有防漏風功能,因此,還可以防止漏風情況出現(xiàn)。
隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷進步,人們對于能源的利用需求會愈加強烈,傳統(tǒng)能源也在日漸減少。將熱管技術(shù)應(yīng)用到熱能工程當中不但可以實現(xiàn)熱能的循環(huán)利用,而且也可起到節(jié)約能源的重要作用。但因技術(shù)水平仍存在一定的不完善之處,因此日后加大對其研究力度、解決熱管技術(shù)上所存在的問題,才能促使熱管技術(shù)得到穩(wěn)定快速的發(fā)展。
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