套管換熱器的工作原理和結(jié)構(gòu)

1、套管換熱器的工作原理和結(jié)構(gòu)熱管的工作原理熱管是一種充填了適量工作介質(zhì)的真空密封容器,是一種高效傳熱元件,主要由管芯、管殼和工質(zhì)組成。熱管的制作過程是先將管密閉,抽成負(fù)壓,在此狀態(tài)下充入少量液體工質(zhì)。熱管的內(nèi)壁有同心圓筒式的金屬絲網(wǎng)(或其他多孔介質(zhì)),稱為吸液芯,吸液芯內(nèi)充滿液體工質(zhì),當(dāng)熱量傳入熱管的蒸發(fā)段時,工作介質(zhì)吸熱蒸發(fā)流 向冷凝段,在那里介質(zhì)蒸汽被冷卻,釋放出汽化潛熱,冷凝變成液體,然后在多孔吸液芯的毛細(xì)力或重力的作用下返回蒸發(fā)段

2、,如此反復(fù)循環(huán), 通過工質(zhì)的相變和傳質(zhì)實現(xiàn)熱量的高效傳遞。管芯與工質(zhì)是組成熱管的最重要的兩個部分。管芯一方面把工質(zhì)液體分布到整個蒸發(fā)段和冷凝段,另一方面提供冷凝液回流的方式和動力。傳統(tǒng)的熱管研究常常根據(jù)熱虹吸管的原理研究重力熱管,而沒有什么特殊的管芯,只是對管的內(nèi)部進(jìn)行一些清洗或是氧化處理。現(xiàn)在,越來越多的科研機(jī)構(gòu)致力于管芯結(jié)構(gòu)的研究,尤其是毛細(xì)結(jié)構(gòu)的管芯,例如絲網(wǎng)均勻管芯、槽道管芯和組合管芯。熱管中工質(zhì)的選用要考慮到蒸汽運(yùn)行的溫度范圍

3、[2],以及工質(zhì)與管芯和管殼材料的相容性問題。在合適的溫度范圍和相容性的前提條件下,還要根據(jù)熱管內(nèi)工質(zhì)熱流所受到的相關(guān)的各種套管式熱管換熱器的工作原理及特性套管式熱管換熱器結(jié)構(gòu)為兩不等徑的圓管同心相套,又稱其為徑向熱管,這是因為其熱量傳遞方向為徑向。當(dāng)外管外側(cè)為高溫側(cè),內(nèi)管內(nèi)側(cè)為低溫側(cè)時,處于真空狀態(tài)的套管間隙內(nèi)熱側(cè)工質(zhì)受熱汽化膨脹,與冷側(cè)工質(zhì)形成高速對流并在冷側(cè)凝結(jié),即當(dāng)熱量傳入熱管的外管時,工作介質(zhì)吸熱蒸發(fā),流向冷側(cè),在那里介質(zhì)蒸汽

4、被冷卻,釋放出汽化潛熱,冷凝變成液體,然后返回?zé)醾?cè),如此反復(fù)循環(huán),通過工質(zhì)的相變和傳質(zhì)實現(xiàn)熱量的高效傳遞。套管式熱管換熱器除了具有常規(guī)重力式熱管換熱器的特性外,還具有以下特點(diǎn)。(1)熱量傳遞方向可以雙向進(jìn)行,既可以由外向內(nèi)傳遞,也可以由內(nèi)向外傳遞;而常規(guī)重力式熱管只能由蒸發(fā)段傳向冷凝段,不能反向傳遞。(2)工作時相對重力場方向可以任意擺放, 由垂直到平行角度任意;而常規(guī)重力式熱管不能垂直于重力場方向工作。(3)由于套管式熱管換熱器冷熱