【導(dǎo)讀】作一簡(jiǎn)要的闡述。天領(lǐng)域，現(xiàn)早已普及運(yùn)用于各式熱交換器、冷卻器、天然地?zé)嵋?高效的導(dǎo)熱（非散熱）元件。壁的吸液芯毛細(xì)多孔材料中充滿液體后加以密封。中間可布置絕熱段。當(dāng)熱管的一端受熱時(shí)毛紉芯中的液體蒸發(fā)汽。再沿多孔材料靠毛細(xì)力的作用流回蒸發(fā)段。如此循環(huán)不己，熱量。熱管在實(shí)現(xiàn)這一熱量轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，液體在蒸發(fā)段內(nèi)的分界面上蒸發(fā)；蒸汽腔內(nèi)的蒸汽從蒸發(fā)段流到冷凝段；單層、多層絲網(wǎng)格吸液芯，燒結(jié)粉末吸液芯，軸向槽道吸液芯，方向?yàn)殡娮悠骷鋮s和空間飛行器上的應(yīng)用。氣換熱器、熱管余熱鍋爐、高溫?zé)峁苷羝l(fā)生器等各類熱管產(chǎn)品。于碳鋼—水重力熱管的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、制造方便、易于推廣，使得此類熱管得到了廣泛的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，熱管研究和應(yīng)用的領(lǐng)域也在不斷拓寬。腦CPU冷卻及電路控制板等的冷卻。都根據(jù)設(shè)備的工藝條件、現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)計(jì)、制造?？此拼植诘膬?nèi)壁中，遍布各種細(xì)小的孔洞。他們就像是人身體

　　

【正文】 不會(huì)積灰反而可不斷磨刷垢層更新?lián)Q熱表面 ,保持高效換熱。在含有露點(diǎn)的氣體換熱過(guò)程中 ,可以巧妙地利用調(diào)整熱管兩側(cè)的翅片間距使管壁溫度保持在氣體結(jié)露溫度 以上 ,避免因露點(diǎn)腐蝕引起的管壁穿孔和積灰堵塞。這種技術(shù)已在小化肥煤造氣爐的余熱回收、大型電站鍋爐的空氣預(yù)熱器及高溫燃煤熱風(fēng)發(fā)生器的應(yīng)用中得到充分證實(shí)。 熱管的均溫?zé)崞帘渭胺蛛x式熱管技術(shù)的完善 ,將可能解決化學(xué)反應(yīng)器中溫度分布不均勻、反應(yīng)過(guò)程偏離最佳反應(yīng)溫度的缺陷、電子設(shè)備熱設(shè)計(jì) 大作業(yè) 石油裂解中由于管壁溫度不均勻而出現(xiàn)的過(guò)熱分解以及核反應(yīng)堆安全殼體的散熱等等問(wèn)題。 液態(tài)金屬熱管的出現(xiàn)及材料價(jià)格的下降 ,有可能實(shí)現(xiàn)在超高溫反應(yīng)設(shè)備中實(shí)現(xiàn)連續(xù)取熱。如實(shí)現(xiàn)煤造氣爐的連續(xù)制氣、核電工程的新型熱管蒸汽發(fā)生器及緊湊高效液態(tài)金屬熱管換熱器技術(shù) 的完善將取代玻璃和冶金等工業(yè)中的陶瓷換熱器。 3 2021年完成并重點(diǎn)推廣的幾項(xiàng)新型熱管設(shè)備 根據(jù)以上所述的熱管的基本特性及其在工業(yè)中可能發(fā)揮的作用 ,可以認(rèn)為熱管技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)充滿了廣闊前景 ,從現(xiàn)在到 2021 年還有 12 年的時(shí)間 ,根據(jù)目前的開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)及正在進(jìn)行的工作可能有以下的新?lián)Q熱設(shè)備出現(xiàn)。 適應(yīng)于高溫高含塵氣體的大型熱管蒸汽發(fā)生器 (余熱鍋爐 ) 高溫高含塵氣體蒸汽發(fā)生器 (余熱鍋爐 )的可靠性一直是化學(xué)工業(yè)和其他工業(yè)界所重視的問(wèn)題 ,典型的這類設(shè)備莫過(guò)于硫酸工業(yè)中沸騰爐后的高溫 SO2 氣體的余熱鍋爐 ,一臺(tái)用于 萬(wàn) t/a 硫酸生產(chǎn)的SO2 熱管蒸汽發(fā)生器已于 1996 年 11 月在我國(guó)某廠運(yùn)轉(zhuǎn)成功。 這臺(tái)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)成功證明其原理及設(shè)計(jì)思想正確。隨著操作經(jīng)驗(yàn)的積累及制造技術(shù)的完善 ,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將不斷改進(jìn) ,預(yù)計(jì) 10 年后其體積及金屬耗量均將比現(xiàn)在減少 1/3 以上。 電子設(shè)備熱設(shè)計(jì) 大作業(yè) 燃煤熱管高溫?zé)犸L(fēng)發(fā)生器 隨著精細(xì)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展 ,對(duì)粉料噴霧干燥技術(shù)也提出了更高的要求 ,在許多場(chǎng)合需要 450～ 600℃甚至更高溫度的熱風(fēng)氣源 ,常規(guī)的換熱設(shè)備很難將空氣加熱到這一溫度范圍 ,如采用燃料煙氣往往會(huì)帶入污染物 ,產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)不到要求。 4 熱管技術(shù)在化工及石化領(lǐng)域 的應(yīng)用 熱管及熱管換熱器近年來(lái)在石油化工領(lǐng)域中的應(yīng)用已愈來(lái)愈受人們的重視，它具有體積緊湊、壓力降小、可以控制露點(diǎn)腐蝕、一段破壞不會(huì)引起兩相流互混等優(yōu)點(diǎn)，提高的設(shè)備的運(yùn)行效率和可靠性。它在石化領(lǐng)域的應(yīng)用可謂是無(wú)所不在，如下所示為熱管換熱器在該領(lǐng)域的部分應(yīng)用場(chǎng)合： 在合成氨工業(yè)中： 回收低溫余熱余熱助燃空氣，或生產(chǎn)低壓蒸汽作為原料；回收高溫余熱產(chǎn)生中壓蒸汽作原料蒸汽的補(bǔ)充，或生產(chǎn)高壓蒸汽作為生產(chǎn)的動(dòng)力源；控制固定床催化反應(yīng)器的化學(xué)反應(yīng)溫度，使其向最佳反映溫度曲線無(wú)限逼近，從而提高合成氨的效率。 在硫酸工業(yè) 中： 沸騰焙燒爐沸騰層內(nèi)的余熱回收； SO2 爐氣余熱回收； SO3 氣體冷卻器； 在石化領(lǐng)域中： 電子設(shè)備熱設(shè)計(jì) 大作業(yè) 熱管裂解爐；熱管乙苯脫氫反映器；熱管氧化反應(yīng)器；催化裂化再生取熱器； 5 熱管技術(shù)在建材及輕紡織工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用 建材行業(yè)如水泥、陶瓷等工業(yè)都要消耗大量的能量，以陶瓷為例，據(jù)統(tǒng)計(jì)，能源費(fèi)占生產(chǎn)總成本的 40%以上。開(kāi)發(fā)新型高效節(jié)能設(shè)備將極大的促進(jìn)此行業(yè)的發(fā)展。 80 年代國(guó)內(nèi)的許多單位應(yīng)用熱管換熱技術(shù)回收陶瓷、水泥生產(chǎn)中排放的余熱取得了良好的節(jié)能效果， 90 年代高溫?zé)峁芗夹g(shù)的工業(yè)開(kāi)發(fā)應(yīng)用獲得成功，這些都為熱管技術(shù)的工業(yè)推 廣打下了良好的基礎(chǔ)。如下是近年來(lái)熱管技術(shù)在建材、輕工業(yè)中成功應(yīng)用的一些實(shí)例： 高嶺土噴霧干燥熱風(fēng)爐； 十二醇硫酸鈉噴霧干燥； 玻璃窯爐的余熱回收； 水泥生產(chǎn)工業(yè)中的回轉(zhuǎn)窯冷卻機(jī)的余熱利用、廢尾氣余熱利用； 懸浮預(yù)熱機(jī)、烘干機(jī)等熱工設(shè)備； 陶瓷窯爐的隧道窯煙道氣余熱利用； 電瓷廠遂道窯冷卻帶余熱利用； 紡織工業(yè)中的熱定型機(jī)余熱回收利用、漿紗機(jī)的余熱回收等。 電子設(shè)備熱設(shè)計(jì) 大作業(yè) 6 熱管技術(shù)在冶金工業(yè)中的應(yīng)用 冶金工業(yè)也是耗能大戶，不論是有色冶金或黑色冶金工業(yè)都存在大量的節(jié)能問(wèn)題。 以鋼鐵企業(yè)為例，焦?fàn)t、高爐及煉鋼工序均有相 當(dāng)數(shù)量的余熱未能回收利用。余熱的溫度最高可達(dá) 1600oC，熱能的形態(tài)有固體、氣體、液體，其中最多的為間隙排放，因此給余熱回收帶來(lái)了一定的難度。由于熱管的眾多特點(diǎn)，特別適宜于上述場(chǎng)合的余熱回收利用，從 70 年代開(kāi)始，國(guó)內(nèi)冶金界就有許多工程技術(shù)人員和熱管技術(shù)工作者進(jìn)行了卓有成效的合作開(kāi)發(fā)，取得了良好的效果。目前已經(jīng)在燒結(jié)排期限熱核熱風(fēng)爐燃燒廢氣的余熱回收方面，達(dá)到了定性設(shè)計(jì)和系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的程度。高溫?zé)峁芗案邷責(zé)岣锌諝忸A(yù)熱器、高溫?zé)峁芸諝庹舭l(fā)器的開(kāi)發(fā)運(yùn)行成功，又給冶金業(yè)帶來(lái)了新的希望。在冶金工業(yè)中大量應(yīng)用的熱管換 熱器設(shè)備有： 坯件加熱爐熱管空氣預(yù)熱器； 線材退火爐； 軋鋼連續(xù)加熱爐； 熱管余熱鍋爐； 熱管省煤器等。 4 熱管散熱器開(kāi)發(fā)的幾個(gè)問(wèn)題 熱管是一種有效的傳熱元件，應(yīng)用前景廣闊，但不是萬(wàn)能。一般當(dāng)導(dǎo)熱是主要矛盾時(shí)，采用熱管技術(shù)可能是合理而有效的。即使如此，也還要顧及開(kāi)發(fā)條件和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)該將熱管與其它電子設(shè)備熱設(shè)計(jì) 大作業(yè) 傳熱方案進(jìn)行科學(xué)而全面的對(duì)比論證。目前利用我國(guó)的鋼制柱子型（或板型）散熱器為外殼，制作熱管散熱器，用于集中供暖系統(tǒng)，就存在一些難以解決的問(wèn)題，其可行性如何，還需要研究。 (1)外殼真空的建立和保持，是熱管生產(chǎn)中 最難實(shí)現(xiàn)的一個(gè)關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)。在我國(guó)散熱器廠目前的生產(chǎn)工藝條件下，沒(méi)有大的工藝成本投入和技術(shù)改造，要想利用簡(jiǎn)單縫焊工藝制作的散熱器殼體，達(dá)到保持高真空的技術(shù)要求，是困難的；由于工藝和原材料的原因，散熱器初始真空度不夠，啟動(dòng)溫度上移的情況最為常見(jiàn)。這種狀態(tài)下，在過(guò)渡季節(jié)供暖或熱媒溫度較低時(shí)，熱管散熱器就不能啟動(dòng)，因而不能供暖。 (2) 工質(zhì)與散熱器殼體化學(xué)相容性不能保證。目前見(jiàn)到的一些熱管散熱器，多為無(wú)表面處理的鋼制外殼，因而在與工質(zhì)的相容性上存在問(wèn)題較多。有的產(chǎn)品使用一段時(shí)間后，工質(zhì)渾濁變色，不凝氣體產(chǎn)生， 工作性能惡化失效。 (3) 熱工性能并不優(yōu)越。從傳熱分析可知，常規(guī)鋼制散熱器傳熱主要取決于散熱器外表面熱阻的大小，而熱管散熱器的傳熱能力，主要取決于熱媒管內(nèi)的傳熱熱阻。這就是說(shuō)，采用熱管后，總傳熱熱阻比以前增加，將使以散熱器外表面計(jì)算的總傳熱系數(shù)下降。目前有研究表明，增強(qiáng)管內(nèi)熱媒向管壁的傳熱，可以使散熱器總傳熱系數(shù)提高30%以上。但即使如此，強(qiáng)化后的熱管散熱器，在相同的熱媒條件下，其散熱量也低于同型的常規(guī)散熱器，這已為實(shí)驗(yàn)所證明。 電子設(shè)備熱設(shè)計(jì) 大作業(yè) (4) 與現(xiàn)有鋼制散熱器相比，制造成本提高。熱管制造工藝要求嚴(yán)格，工藝成 本大大高于原料成本，所以，嚴(yán)格按照工藝要求制造的熱管散熱器，其成本要高于一般散熱器。可以預(yù)見(jiàn)，隨著供暖管理的改善和制造工藝水平的提高，我國(guó)鋼制散熱器腐蝕問(wèn)題的逐步解決，熱管散熱器成本高的弊病將更為突出。 參考文獻(xiàn) [1] 莊駿 ,張紅 .熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用 [m]. 北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021. 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