套管换热器的工作原理和结构热管的工作原理　　热管是一种充填了适量工作介质的真空密封容器是一种高效传热元件主要由管芯、管壳和工质组成热管的制作过程是先将管密闭抽成负压在此状态下充入少量液体工质热管的内壁有同心圆筒式的金属丝网或其他多孔介质称为吸液芯吸液芯内充满液体工质当热量传入热管的蒸发段时工作介质吸热蒸发流向冷凝段在那里介质蒸汽被冷却释放出汽化潜热冷凝变成液体然后在多孔吸液芯的毛细力或重力的作用下返回蒸发段如此反复循环通过工质的相变和传质实现热量的高效传递　　管芯与工质是组成热管的*重要的两个部分管芯一方面把工质液体分布到整个蒸发段和冷凝段另一方面提供冷凝液回流的方式和动力传统的热管研究常常根据热虹吸管的原理研究重力热管而没有什么特殊的管芯只是对管的内部进行一些清洗或是氧化处理现在越来越多的科研机构致力于管芯结构的研究尤其是毛细结构的管芯例如丝网均匀管芯、槽道管芯和组合管芯　　热管中工质的选用要考虑到蒸汽运行的温度范围

　　[2]以及工质与管芯和管壳材料的相容性问题在合适的温度范围和相容性的前提条件下还要根据热管内工质热流所受到的相关的各种热力学限制来选择工质的种类和充装量这些限制有黏性限、声速限、毛细限、携带限和沸腾限等热管的特性　　1优良的导热性由于热管以潜热形式进行传热所以和银、铜、铝等金属相比单位重量的热管可传递几个数量级的热量　　2具有低热阻的等温面热管运行时冷凝段表面的温度趋向于恒定不变如果局部加上热负荷则有更多的蒸汽在该处冷凝使温度又维持在原来的水平上;同样蒸发段也存在等温面热管工作时管内蒸汽处于饱和状态蒸汽流动和相变时的温差很小而管壁和毛细芯比较薄所以热管的表面温度梯度很小即表面的等温性好　　3具有热流密度变换能力热管中蒸发和凝结的空间是分开的因此可以实现热流密度变换在蒸发段可用高热流密度输入而在冷凝段可以用低热流密度输出反之亦然　　4优良的热响应性热管内部压力很小当蒸发端受热后蒸汽就以近似于该温度下的音速前进　　5热管的结构简单、重量轻、体积小、维修方便　　6热管没有运动部件运行可靠使用寿命长套管式热管换热器的工作原理及特性　　套管式热管换热器结构为两不等径的圆管同心相套又称其为径向热管这是因为其热量传递方向为径向当外管外侧为高温侧内管内侧为低温侧时处于真空状态的套管间隙内热侧工质受热汽化膨胀与冷侧工质形成高速对流并在冷侧凝结即当热量传入热管的外管时工作介质吸热蒸发流向冷侧在那里介质蒸汽被冷却释放出汽化潜热冷凝变成液体然后返回热侧如此反复循环通过工质的相变和传质实现热量的高效传递　　套管式热管换热器除了具有常规重力式热管换热器的特性外还具有以下特点　　1热量传递方向可以双向进行既可以由外向内传递也可以由内向外传递;而常规重力式热管只能由蒸发段传向冷凝段不能反向传递　　2工作时相对重力场方向可以任意摆放由垂直到平行角度任意;而常规重力式热管不能垂直于重力场方向工作　　3由于套管式热管换热器冷热两侧热量传递的路程比常规重力式热管有极大的缩短传热系数增大所以其两侧热阻很小温差相应也很小　　4由于套管式热管换热器冷热两侧热量传递的横截面积比常规重力式热管有极大的增加两侧单位面积的热负荷可以很大;没有常规重力式热管的音速极限、携带极限更无毛细极限和沸腾极限。

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