淺談熱管技術在熱能工程中的運用

王韜

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的日益走向繁榮，我國的科技水平亦在持續(xù)向高水平推進，由此帶動了熱管工藝在熱能利用領域中亦獲取了廣泛的運用?，F(xiàn)階段，熱能工程領域對熱管工藝的關注水平不斷提高，同時，因為熱管具有很強的導熱特征，其本身所發(fā)出的熱能也相當多，所以其越發(fā)獲得廣泛的運用。筆者重點就熱管工藝的優(yōu)勢和操作原理展開深入剖析，與此同時，本文亦對熱管工藝在熱能領域中的實際運用做以梗概性闡釋。

關鍵詞：熱管工藝；性能特征；工作原理；熱能產(chǎn)業(yè)

熱管材料具備極佳的導熱品質，所以其在介質間的熱能傳播效率極高。同時，熱管在熱傳導過程中不可能造成很多的熱能損失，所以其已被工程領域命名為導超水平導熱材料。熱管具備很強的傳熱能力，就當今時期它的應用領域來看，熱管材料已經(jīng)變成了在各項建設工程中運用最為普遍的導熱材料。其受到普遍運用的重要原因是其具備有效服役周期長久、傳熱系數(shù)高、穩(wěn)定性高等特征，所以其逐步在各項熱能工程中受到廣泛的運用。

正是由于熱管工藝的大力普及，其亦獲得了快速的發(fā)展，特別是在熱能領域中的運用更是廣泛。由此給熱能利用工程的健康型發(fā)展創(chuàng)造了有力的條件。

1 對熱管技術的工作原理進行分析

當熱管材料受到外部施予的加熱過程時，其熱管內部空間即可散發(fā)出熱量，而且在熱管空間內也可發(fā)生蒸發(fā)現(xiàn)象并產(chǎn)生大量蒸汽，同時蒸汽必然要連續(xù)帶出熱管內原來存有的熱量，過了一會之后，其中蒸汽在遇到冷卻介質時即轉變成液相物質而存在，在其進行液相化的階段內也必然釋放出很多熱量，而其中管芯部件的功能即為將液相物質再返回傳導到蒸發(fā)段空間。這一運作的總體過程會構建出一個完整的循環(huán)流程，推動蒸汽在熱管內進行反復的循環(huán)流動和發(fā)生相變轉化，由此能夠確保熱力能量由預熱部件傳送到散熱部件。

倘若把熱管垂直放置，將其加熱部件置于底層，把冷卻部件置于頂層，此種狀態(tài)下并不需要作為裝置中維系部件的管芯施予推動力，其液體能夠單獨依托其自身重力的作用而產(chǎn)生回流，此類型的熱管亦稱為熱虹吸型管。當今時期，此類熱虹吸型管已經(jīng)在熱能利用領域中獲取普及型運用。

2 對熱管工藝的屬性特征展開闡釋

2.1 熱管設備的適應范圍廣

因為熱管部件的冷凝過程及預熱空間的設置狀態(tài)相當方便確定，如此能夠更徹底的把熱源進行隔離。另外，熱管傳熱裝置的散熱部件和吸熱部件的空間結構確定機動性較大，如此可實現(xiàn)更佳效果的利用熱源的隔離空間，進而滿足工程運作需求。針對熱源的隔離空間較為機動，大的限度能夠設置100cm之多，小的范圍僅達數(shù)十厘米，如此能夠確保冷熱流體不外漏。在溫差波動范圍內，熱管亦能夠充分的滿足，尚能夠穩(wěn)定好平衡型溫差，由此決定了此類熱管設備廣泛適應性，在工程上可以獲取極為廣泛的應用。

2.2 傳導熱量效果比較好

熱管材料是屬于主體的導熱媒介，和某些金屬材料相比較，其傳導熱能的效果更好。依照有關考察可知，其熱傳導效率可突破89%之多。此類材料說明熱力管路對于廢熱的收集效果更好，況且它也能夠完整利用別的類型熱源。

以往的熱能傳導設備并不可以高效發(fā)揮空調裝置間的溫差熱傳導動力作用，因而造成浪費了很多熱量。然而熱管工藝的普及運用促使此類問題獲取完善的解決，達到了工業(yè)廢熱的回收利用。

3 熱管工藝在熱能領域中的運用

3.1 熱管工藝在廢熱收集中的運用

當今時期，熱管工藝在廢熱收集環(huán)節(jié)中的運用空間愈趨寬闊，如此能夠抑制能量損失的問題出現(xiàn)，最大程度消除能源損失。比如在紡織工程行業(yè)中，熱管裝置能夠把其所收集的熱量收集到特定設備中進而實現(xiàn)熱量的回收再利用。

在實施廢熱收集的環(huán)節(jié)中，熱管裝置是被設置在尾氣通道出口部位，其亦能高效完成尾氣的收集運用，進而在最寬限度內杜絕了額外的損失，達到對能量的合理控制。在此基礎上，熱能裝置的負壓功能可將新鮮風導到熱管空間內的蒸發(fā)區(qū)段，在儲存相應的熱能之后，可將其導入熱管中的新風空間，爾后送入最末流程——定型裝置中烘箱的散熱部件，歷經(jīng)前面流程后廢熱收集過程即可總體實現(xiàn)。此類廢熱收集流程較為簡便，而且廢熱收集的速度比較快，給紡織工業(yè)業(yè)收集了大批富裕熱量，從而使能量得以重復再利用，在很大程度上降低了成本投入，扼制了能源損失現(xiàn)象出現(xiàn)。

3.2 熱管工藝在鍋爐裝置運行中的運用

熱管工藝重點是依靠換熱部件來實現(xiàn)熱量轉移，其傳熱裝置的運作機理是把熱力管道內的熱量經(jīng)過蒸發(fā)過程和冷凝過程，而后再實施熱傳導。其特征基本是：首先，各個熱管部件之間在工作狀態(tài)下是彼此相互隔離的，而且這樣有助于熱管部件的檢修；其次，能夠更圓滿的把冷介質與熱介質彼此隔離，而且不至于出現(xiàn)液體泄漏現(xiàn)象，不置于因為熱管部件一頭損毀而損壞整體部件。把熱管工藝利用到鍋爐裝置中，亦即用熱管器頂替空氣預熱器，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，那么將導致熱管外表面干燥。熱管換熱器可通過設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)。

4 結語

隨著科學技術水平的不斷進步，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。將熱管技術應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、解決熱管技術上所存在的問題，才能促使熱管技術得到穩(wěn)定快速的發(fā)展。

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