1.熱管的工作原理及構(gòu)造熱管是熬發(fā)一冷凝器型的換熱設(shè)備,板式換熱器中間熱媒在自然對流或毛細管壓力作用下實現(xiàn)其中的循環(huán)。
一個單根熱管是由鋼、鋁等管材兩頭密封經(jīng)抽真空后充填相變工質(zhì)(如氛里昂-12等)制成。水平安裝的熱管,在管內(nèi)裝有緊貼管內(nèi)壁的毛細芯層,熱管的一端接觸熱源.另一端接觸冷源,毛細芯層是把放熱冷凝的液態(tài)工質(zhì)傳抬到受熱蒸發(fā)端去的通道,見圖7-55所示。
熱管在投人運行之前,內(nèi)部工作介質(zhì)的狀態(tài)取決于當時環(huán)境溫度和介質(zhì)在該溫度下對應(yīng)的飽和壓力。這就是熱管工作前介質(zhì)的初始參數(shù)。
熱童自高溫熱源(T1)傳人熱管時,處于與熱源接觸段的熱管內(nèi)壁吸液芯中的飽和液體吸熱氣化.蒸汽進人熱管空腔,該段稱為燕發(fā)段(也叫加熱段或汽化段)。當蒸汽分子不斷進人汽化段空腔,空腔內(nèi)的壓力不斷升高,蒸汽分子便由汽化段經(jīng)傳輸段流向熱管的另一端。燕汽在這里遇到冷源T2凝結(jié)成液休,同時對冷源放出潛熱,液體為吸液芯層所吸收。這段叫冷凝段(也叫冷卻段)。
由于熱管內(nèi)汽相和液相工質(zhì)同時存在.所以管內(nèi)壓力由汽液分界面的溫度所決定。如果熱管的蒸發(fā)段和冷凝段由于外界的加熱和冷卻作用引起一個溫差,而管內(nèi)又存在這個氣液分界面.那么兩段之間的燕汽壓力就會不同,在此燕汽壓差的推動下,蒸汽就從蒸發(fā)段流向冷凝段,并在冷段冷凝成液體,經(jīng)毛細芯層流回蒸發(fā)段,從而完成一個循環(huán)。
通常,熱管換熱器由多根熱管組成,為了增大傳熱面積,管外加有翅片,肋化系數(shù)(翅化比)一般為10-25,沿氣流方向的熱管排數(shù)通常為4-10排。
空調(diào)工程熱回收系統(tǒng)中應(yīng)用的大都是重力熱管.其性能受工作時熱管傾斜角度的影響,所以,選取和控制傾斜角度是很關(guān)健的問題。一般熱管換熱器傾角為5.一7-,傾角坡向熱端。
利用熱管進行空調(diào)熱回收時,由于冷、熱空氣的溫差較小.為了提高換熱效率,必須選擇熱阻小的管芯結(jié)構(gòu),如軸向槽道或周向槽道管芯、金屬燒結(jié)管芯。圖7-56所示為低沮熱管換熱器,圖7-57所示為JNKI熱管能童回收空調(diào)機組裝配圖。
2.低溫熱管換熱器尺寸、性能北京市門頭溝妙峰山環(huán)保設(shè)備廠生產(chǎn)的KLS型低溫熱管.系由兩端密封的鋁軋翅片管,經(jīng)清洗并抽成真空后注人適童液態(tài)工質(zhì)而成。將熱管元件按一定行列間距采用等邊三角形布置方式,成束裝在框架的殼體內(nèi),有中間隔板將熱管的回熱段和散熱段分隔開,構(gòu)成熱管換熱器,其主要外形尺寸如圖7-58所示。各種型號的尺寸、迎風面積、傳熱面積、重量見表7-380