热管新华能ND钢

热管简介从热力学的角度看，为什么热管会拥有如此良好的导热能力呢?物体的吸热、放热是相对的，凡是有温度差存在的时候，就必然出现热从大温处向小温处传递的现象。从热传递的三种方式:辐射、对流、传导，其中热辐射最快。热管就是利用蒸发制冷，使得热管两端温度差很大，使热量快速传导。一般热管由管壳、吸液芯和端盖组成。热管内部是被抽成负压状态，充入适当的液体，这种液体沸点低，容易挥发。热管一段为蒸发端，另外一段为冷凝端，当热管一端受热时，毛细管中的液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体由重力的作用流回蒸发段，如此循环不止，热量由热管一端传至另外一端。这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断的传导开来。

热管，是一种导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管内的液体的蒸发与凝结来传递热量。具有很好的导热性、优良的等温性、热流密度可变性、热流方向酌可逆性、可远距离传热、恒温特性(可控热管)、热二极管与热开关性能等一系列优点，并且由热管组成的换热器具有传热效率大、结构紧凑、流体阻损小等优点。由于其特殊的传热特性，因而可控制管壁温度，避免露点腐蚀。但价格相对较大。基本工作典型的热管由管壳和端盖组成，将管内抽成1·3×(10负1-10负4)Pa的负压后充以适量的工作液体。管的一端为蒸发段(加热段)，另一端为冷凝段(冷却段)，热量由热管的一端传至另-端。基本特性热管是依靠自身内部工作液体相变来实现传热的传热元件，具有以下基本特性。

(1)导热性好

热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热，热阻很小，因此具有很好的导热能力。与银、铜、铝等金属相比，单位重量的热管可多传递几个数量级的热量。当然，导热性也是相对而言的，温差总是存在的，不可能违反热力学第二定律，并且热管的传热能力受到各种因素的限制，存在着一些传热极限;热管的轴向导热性很强，径向并无太大的改善(径向热管除外)。

2)优良的等温性

热管内腔的蒸汽是处于饱和状态，饱和蒸汽的压力决定于饱和温度，饱和蒸汽从蒸发段流向冷凝段所产生的压降很小，根据热力学中的方程式可知，温降亦很小，因而热管具有优良的等温性。

(3)热流密度可变性

热管可以独立改变蒸发段或冷却段的加热面积，即以较小的加热面积输入热量，而以较大的冷却面积输出热量，或者热管可以较大的传热面积输入热量，而以较小的冷却面积输出热量，这样即可以改变热流密度，解决一些其他方法难以解决的传热难题。

(4)热二极管与热开关性能

热管可做成热二极管或热开关，所谓热二极管就是只允许热流向一个方向流动，而不允许向相反的方向流动;热开关则是当热源温度高于某一温度时，热管开始工作，当热源温度低于这一温度时，热管就不传热。

(5)热管也可做成分离式的，以适应长距离或冲热流体不能混合的情况下的换热;热管既可以用于地面(重力场)，也可用于空间(无重力场)。

热管管内汽-液交界面形状，蒸气质量流量，压力以及管壁温度Tw和管内蒸气温度Tv沿管长的变化趋势.沿整个热管长度，。△Pc，毛细压头-是热管内部工作液体循环的推动力，用来克服蒸汽从蒸发段流向冷凝段的压力降△Pv，冷凝液体从冷凝段流回蒸发段的压力降△Pl和重力场对液体流动的压力降△Pg(△Pg可以是正值，是负值或为零，视热管在重力场中的位置而定)。因此，△Pc≥△Pl+△Pv+△Pg是热管正常工作的必要备件。

热管分类由于热管的用途、种类和型式较多，再加上热管在结构、材质和工作液体等方面各有不同之处，故而对热管的分类也很多，常用的分类方法有以下几种。

温度区分按照热管管内工作温度区分，热管可分为低温热管(-273 - 0℃)、常温热管(0-250℃)、中温热管(250-450℃)、热管(450-1000℃)等。

回流动力区分按照工作液体回流动力区分，热管可分为有芯热管、两相闭式热虹吸管(又称重力热管)、重力辅助热管、旋转热管、电流体动力热管、磁流体动力热管、渗透热管等等。

组合方式划分按管壳与工作液体的组合方式划分，(这是一种习惯的划分方法)可分为铜-水热管、碳钢-水热管、铜钢复合-水热管、铝-丙酮热管、碳钢·荣热管、不锈钢·钠热管等等。

结构形式区分按结构形式区分，可分为普通热管、分离式热管、毛细泵回路热管、微型热管、平板热管、径向热管等。

功用划分按热管的功用划分，可分为传输热量的热管、热二极管、热开关、热控制用热管、仿真热管、制冷热管等等。

性能寿命热管的相容性是指热管在预期的设计寿命内，管内工作液体同壳体不发生显著的化学反应或物理变化，或有变化但不足以影响热管的工作性能。相容性在热管的应用中具有重要的意义。只有长期相容性良好的热管，才能保证稳定的传热性能，长期的工作寿命及工业应用的可能性。碳钢-水热管正是通过化学处理的方法，有效地解决了碳钢与水的化学反应问题，才使得碳钢-水热管这种高性能、长寿命、低成本的热管得以在工业中大规模推广使用。

影响热管寿命的因素很多，归结起来，造成效管不相容的主要形式有以下三方面，即:产生不凝性气体:工作液体热物性恶化:管壳材料的腐蚀、溶解。

(1)产生不凝性气体由于工作液体与管壳材料发生化学反应或电化学反应，产生不凝性气体，在热管工作时，该气体被蒸汽流吹扫到冲凝段聚集起来形成气塞，从而使有效冷凝面积减小，热阻增大，传热性能恶化，传热能力降低甚至失效。

(2)工作液体物性恶化有机工作介质在一定温度下，会逐渐发生分解，这主要是由于有机工作液体的性质不稳定，或与壳体材料发生化学反应，使工作介质改变其物理性能，如甲苯、烷、烃类等有机工作液体易发生该类不相容现象。

(3)管壳材料的腐蚀、溶解、工作液体在管壳内连续流动，同时存在着温差、杂质等因素，使管壳材料发生溶解和腐蚀，流动阻力增大，使热管传热性能降低。当管壳被腐蚀后，引起强度下降，甚至引起管壳的腐蚀穿孔，使热管完全失效。这类现象常发生在碱金属高温热管中。折叠编辑本段热管制造热管的主要零部件为管壳、端盖(封头)、吸液芯、腰板(连接密封件)四部分。不同类型的热管对这些零部件有不同的要求。

管壳热管的管壳大多为金属无缝钢管，根据不同需要可以采用不同材料，如铜、铝、碳钢、不锈钢、合金钢等。管子可以是标准圆形，也可以是异型的，如椭圆形、正方形、矩形、扁平形、波纹管等。管径可以从2mm到200mm，甚至更大。长度可以从几毫米到100米以上。低温热管换热器的管材在国外大多采用铜、铝作为原料。采用有色金属作管材主要是为了满足与工作液体相容性的要求。

端盖热管的端盖具有多种结构形式，它与热管舶连接方式也因结构形式而异。端盖外圆尺寸可稍小于管壳。配合后，管壳的突出部分可作为氩弧焊的熔焊部分，不必再填焊条，焊口光滑乎整质量容易保证。旋压封头是国内外常采用的一种形式，旋压封头是在旋压机上直接旋压而成，这种端盖形式外型美观，强度好、省材省工，是一种良好的端盖形式。

制造工艺

重力热管节能(如定型机余热回收)领域的热管换热器，常用热管多为重力热管。重力热管主要由管壳、端盖、工质三部分组成，其通常制作工艺如下:

1、机械加工(管壳、端盖，或者直接采购)

2、前处理(管壳、端盖除油除锈

)3、烘干

4、端盖焊接(氩弧焊，焊口打磨)

5、充装工质

6、排空气(烘烤)

7、封头焊接(氩弧焊)

8、检验关键工序为:

6、排空气 

7、封头焊接