熱管技術(shù)概述及利用價值

吳克強(qiáng)

東北電力設(shè)計院有限公司

熱管技術(shù)概述及利用價值

吳克強(qiáng)

東北電力設(shè)計院有限公司

熱管技術(shù)起源美國，現(xiàn)在逐漸被越來越多的國家所利用，熱管技術(shù)以其成本低、節(jié)約能源的特點(diǎn)，且效果顯著被越來越多的人認(rèn)可并應(yīng)用到日常的生產(chǎn)生活中。熱管技術(shù)解決了傳統(tǒng)技術(shù)中出現(xiàn)的問題，彌補(bǔ)了不足，提高了生產(chǎn)中工作環(huán)節(jié)的進(jìn)度，節(jié)省了一定的人力物力，同時有利于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實行。本文主要介紹了熱管技術(shù)的屬性特點(diǎn)及其利用價值，以其幫助人們更好的了解這一技術(shù)。

熱管技術(shù)；屬性；利用價值

引言

熱管，作為一種導(dǎo)熱材料，與銀、柴銅、鋁相比而言導(dǎo)熱性更好，因此，在生產(chǎn)生活中熱管技術(shù)應(yīng)用較為廣泛。同時，熱管在應(yīng)用過程中，運(yùn)行狀態(tài)相對穩(wěn)定，具備良好的安全性和使用時間長的優(yōu)勢。除此之外，熱管技術(shù)在極大程度上降低了生產(chǎn)成本，節(jié)約了能源，最大程度上避免資源的浪費(fèi)，尤其在熱能工程中的應(yīng)用更是效果顯著。隨著我國經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的不斷發(fā)展，熱管技術(shù)逐漸應(yīng)用廣泛，為我國能源開發(fā)、環(huán)保及再生能源打下夯實基礎(chǔ)。

一、熱管技術(shù)的特征屬性

為了更好的了解熱管技術(shù)，我們應(yīng)首先了解熱管技術(shù)的特征屬性，從屬性入手，再進(jìn)一步理解其它方面的優(yōu)勢，從而更好的應(yīng)用熱管技術(shù)。

1.熱 管輸送熱量效果顯著屬性

與鋁、銀、柴銅等材料相比較，熱管在轉(zhuǎn)換器內(nèi)的導(dǎo)熱指數(shù)要高出百倍、甚至千倍。另一方面，從導(dǎo)熱的效率來說，熱管可以達(dá)到85%以上，因此熱管具有良好的導(dǎo)熱性能，它是一種十分重要的傳熱媒介[1]。傳統(tǒng)的熱能導(dǎo)熱設(shè)備不能有效發(fā)揮出空調(diào)裝置中的溫差熱輸送動力作用，因此導(dǎo)致熱量的大量浪費(fèi)。但是伴隨熱管技術(shù)的應(yīng)用與普及，使得該問題迎刃而解，推動了工業(yè)廢熱的有效性回收。

熱管技術(shù)可以回收大量余熱，還可以充分有效的利用地?zé)崮?、太陽能、廢熱、paired等低品質(zhì)熱源。在避免熱量浪費(fèi)的同時，節(jié)約成本和能源，利于可持續(xù)發(fā)展。

2.熱 管具備恒溫屬性

熱管在工作時具有恒溫的屬性。在正常運(yùn)作中，一旦熱源溫度發(fā)生巨變，可變導(dǎo)熱管不會受到溫度的影響而出現(xiàn)變化，它能夠繼續(xù)維持冷凝階段中工作液體的溫度，從而實現(xiàn)恒溫狀態(tài)。與傳統(tǒng)的換熱方法比較而言，可變導(dǎo)熱管這一恒溫的特點(diǎn)使其在實際應(yīng)用中具有良好的優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用。例如，在汽車尾氣余熱的回收利用中，汽車尾氣會隨著汽車的運(yùn)轉(zhuǎn)不斷發(fā)生改變，溫度、熱負(fù)荷都在發(fā)生變化，汽車尾氣排放的溫度有時會達(dá)到600-700℃。所以，只有保證熱源溫度和冷凝階段的穩(wěn)定性才可以進(jìn)行余熱的有效回收。而可變導(dǎo)熱管擁有恒溫特點(diǎn)，可以用于解決這一問題。

3.熱 管材料具有使用范圍廣屬性

熱管材料與其他的導(dǎo)熱材料相比具有使用范圍廣、適應(yīng)性強(qiáng)的屬性。在外界溫度變化不定的環(huán)境下，熱管材料能夠適應(yīng)溫差的變化，同時熱管材料具備良好的平衡溫差的特性。在蒸發(fā)階段和冷凝階段的位置布置、結(jié)構(gòu)方面相對容易受控制，從而達(dá)到熱源分離的目的，并能夠達(dá)到較好的效果[2]。熱管材料除了對溫度的適應(yīng)能力外，還可以獨(dú)立工作，方便更換和拆卸，減少了連帶問題。同時，熱管設(shè)備具有放熱和受熱靈活設(shè)計的結(jié)構(gòu)，可以很好的控制對熱源分離的距離，不會出現(xiàn)因一頭受損壞而導(dǎo)致兩頭工作液體質(zhì)量出現(xiàn)問題，從而達(dá)到冷熱液體之間零泄漏的目的。

二、熱管技術(shù)應(yīng)用的技術(shù)關(guān)鍵

1.恒 溫技術(shù)

可變導(dǎo)熱管具有恒溫的特點(diǎn)，所以能夠在外界溫度變化的狀態(tài)下實現(xiàn)熱源、冷源的恒溫。比如說：熱源溫度或者熱負(fù)荷產(chǎn)生的變化較大時，冷凝階段或者熱匯階段的溫度會保持始終不變。恒溫技術(shù)利用熱管等溫這一特點(diǎn)，把不同的溫度場變成了各處恒溫的溫度場。

2.交 變熱流密度

交變熱流密度技術(shù)主要利用熱管去實現(xiàn)小面積的熱量輸送、大面積的熱量輸出、大面積的熱量輸入、小面積的熱量輸出[3]。這項技術(shù)可以使單位冷卻傳熱面積和單位加熱傳熱面積之間的熱量進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換。能夠有效的控制管壁溫度，用于防止露點(diǎn)的腐蝕，這在熱能工程中發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。

3.高 溫?zé)峁芗夹g(shù)

高溫?zé)峁芗夹g(shù)主要是指熱管中工作液體主要以液壓金屬為主，液壓金屬一旦進(jìn)入到工作狀態(tài)，便會形成飽和蒸汽壓，相對來說氣壓較低，所以，不會對高溫下的熱管造成高壓影響。在實際的應(yīng)用中，此項技術(shù)廣泛的應(yīng)用于核工程、高溫?zé)犸L(fēng)爐、太陽能電站等熱能工程中。

三、熱管技術(shù)利用價值

熱管技術(shù)之所以應(yīng)用廣泛離不開它自身的價值體現(xiàn)，一下主要介紹熱管技術(shù)的幾點(diǎn)價值。

1.節(jié) 約成本價值

傳統(tǒng)的供熱系統(tǒng)耗資成本大，后續(xù)的維護(hù)和修繕也會耗資巨大的人力物力，相對于傳統(tǒng)技術(shù)而言，熱管技術(shù)占地面積小，輸送熱能效率高，同時其自身的易拆卸特點(diǎn)使得在維護(hù)和修理中更好地進(jìn)行，節(jié)省了人力物力，從而節(jié)約了成本。

2.節(jié) 約能源的價值

隨著經(jīng)濟(jì)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，資源的消耗程度日漸加深，為此，世界各國都在尋找可循環(huán)的資源進(jìn)行利用，同時尋求科技替代品來挽救日漸消耗的自然資源。熱管技術(shù)作為逐漸完善的新科技，極大程度上節(jié)省了熱能資源的浪費(fèi)現(xiàn)象，節(jié)約了能源，發(fā)揮了自身的價值。

3.利 于可持續(xù)發(fā)展的價值

隨著環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，人們意識到惟有做到可持續(xù)發(fā)展人類才能繼續(xù)發(fā)展，所以，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略一直是我國在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中提到的重中之重。熱管技術(shù)因其節(jié)約資源，故對熱力資源的循環(huán)再利用起到了巨大的作用，是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的具體體現(xiàn)，其實用價值不言而喻。

四、結(jié)語

熱管技術(shù)無論在日常實踐中還是從環(huán)保角度而言都具有一定的利用價值，如何更好的利用這一技術(shù)是需要我們共同探討和開發(fā)的。熱管技術(shù)制作工藝可以隨著科技的進(jìn)步逐步完善和開發(fā)，從而更好的適應(yīng)熱力工程項目的需要。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展絕不是以犧牲環(huán)境為代價，所以科學(xué)的、可持續(xù)發(fā)展的理念要融入當(dāng)今的經(jīng)濟(jì)開發(fā)中，希望熱管技術(shù)能在這一理念下得到更好的應(yīng)用和推廣。

[1]王韜.淺談熱管技術(shù)在熱能工程中的運(yùn)用[J].科技風(fēng)，2017(1)：68-68.

[1]王復(fù)程.淺談熱管技術(shù)在熱能工程中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015(5)：86-86.

[3]趙英杰.熱管技術(shù)在熱能工程中的應(yīng)用技術(shù)初探[J].科技尚品，2016(7).