• 学前教育
  • 小学学习
  • 初中学习
  • 高中学习
  • 语文学习
  • 数学学习
  • 英语学习
  • 作文范文
  • 文科资料
  • 理科资料
  • 文档大全
  • 当前位置: 雅意学习网 > 数学学习 > 正文

    热管技术在热能工程中的应用探究

    时间:2020-12-10 08:02:02 来源:雅意学习网 本文已影响 雅意学习网手机站


      摘 要:在科学技术不断发展的今天,热管技术的应用也更加普遍,受到了人们的广泛关注,在各个领域中都取得了很大的成就。本文主要是对热管技术在热能工程中的应用做出简单的探究,从热管的组成部分、工作原理以及分类等方面出发,对热管技术的应用情况作出一系列的分析,为以后进一步的使用提供参考。
      关键词:热管技术;热能加工;应用
      DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.096
      0 引言
      热管一般是由管壳、吸液芯和端盖三个部分组成,它的工作过程是由液体的蒸发、蒸汽的流动、蒸汽的凝结和凝结液的回流组成的闭合循环。这种结构使热管能够处于一种封闭的状态,并且能够承受外界较大的压力,同时保证了内部结构的稳定。热管技术现已广泛地应用于宇航、电子、动力、化工、冶金、石油、交通等许多部门,是一种新型的传热元件。
      1 热管的工作原理
      根据热管的传热状况,可以将热管的工作过程分为蒸发段、输送段、凝结段三个工作阶段。当热源对热管的一端进行加热时,工作液受热沸腾而蒸发,蒸气在压差的作用下高速地流向热管的另一端,在另一端放出潜热而凝结。凝结液在吸液芯毛细抽吸力的作用下,从冷端返回热端。如此反复循环,热量就从热端不断地传递到冷端,这种循环是快速进行的,热量可以被源源不断地传导开来。在热量进行传递的过程中,要将两个部分的传递划分开来,这样做的好处是能够保证热量的有效传递,确保它在传递的过程中不会发生过多的热量损失。
      2 热管的分类
      热管的类型很多,通常按照不同的划分标准有不同的分类方式。按工作温度划分,热管一般分为极低温热管(工作温度低于-200℃)、低温热管(工作温度在-200℃~50℃)、常温热管(工作温度在50℃~250℃)、中温热管(工作温度在250℃~600℃)、高温热管(工作温度高于600℃)。按工作液回流的原理划分,热管一般分为内装有吸液芯的有芯热管、两项闭式热虹吸管、重力辅助热管、旋转热管。按形状划分,热管一般分为管形、板形、室形、L形、可弯曲形等。
      3 热管技术的特点
      (1)安全性。热管技术在实践操作的时候是没有障碍的,也不会涉及二次转换,所以一般工作的时候不会发生损坏。在工作的过程中能够保证相配套的设备正常运行,确保了整个工作过程的安全性。
      (2)传热效率高。热管在进行热量传递的时候一般是使用他本身的导热单元,导热性能较强。相比于一般的金属来说,热管能够更好的传递能量。同时,热管的效率通常都在80%以上,能够有效地利用热能,保证能源的合理利用。
      4 热管在热能工程中的应用
      (1)热控制技术。热控制技术是利用热阻的变化达到传递热能的目的,这样做的好处是能够有效的控制温度的变化,使温度的传递具有一定的规律性。在一般的情况下,通过这种技术可以有效的控制热源以及冷源的温度,确保两者之间以一个稳定的形式存在。
      (2)均温技术。均温技术是通过对热管的温度进行调整,将它每一处的温度进行一个统一的划分,确保温度能够统一的进行控制。
      (3)高温技术。高温技术指的是将液态金属作为它工作的主体。相对于其他的金属而言,液态金属造成的蒸汽压一般来说是比较低的,不会给热管带来伤害。这种技术也应用在其他方面,比如核工程、太阳能发电厂等等。
      5 热管在工程中的应用
      (1)在铁路工程上的应用。我国很多地方一年当中多数时期土壤都处于一种动土的状态,每当温度升高,动土就会从下而上的融化,导致铁路路基松懈,引发铁路脱轨等严重的交通事故。为了解决这一问题,就可以采用低温热管技术。首先在凍土层中埋上低温热管,在温度较低的时候,热管就会散发一定的热量,保证土层的稳定性。而当温度比较高的时候,因为温度的升高,热管内部的气体不再冷凝,从而保证了内外的气压得到平衡,确保温度能够一直保持一个稳定的状态。
      (2)在航空航天上的应用。在航空事业中,航空器的使用都面临着一个共同的问题,即航天器背对太阳的一侧温度是比较低的,而正对着太阳的一侧温度是比较高的,这样就无法对空气的温度进行调节,导致同一个航天器两侧表面温度之差达到300多度。这种情况也可以用热管技术进行调整,确保航天器两侧的温度达到一个合理的相差范围。将温度较低的一侧看做冷凝段,而将温度较高的一侧看做蒸发段,利用热管技术来平衡航天器的整体温度。
      (3)在纺织业的应用。目前,纺织业可以利用热管技术对废气进行余热处理。它工作的流程主要是对纺织过程产生的废气热能进行回收,再把回收的热能送到其他需要的地方。这个工作的过程必须要用到废气,一旦废气排出就可以进行回收,从而避免不必要的热能损失,起到了节能减排的作用。此外,在回收的过程中,外部风的进入也可能影响回收的效果。在对外部风进行利用的时候,要结合内部的工作情况适当的进行使用,力求使纺织业的余热回收达到更好的效果。
      (4)在炼焦炉余热回收工程的应用。炼焦炉烟囱排放出来的烟气一般都具有较高的温度,如果不能对其进行回收利用的话,就会造成很大的能量浪费。所以为了避免热能的大量浪费,可以采用将热管安装到炼焦炉烟囱的内部,利用热管来回收炼焦炉工作过程中产生的余热,保证了能源的有效使用。
      6 结语
      近几年来,随着社会的发展,人类对于资源的开发和利用不断地加快,导致了各种资源慢慢地走向衰竭。而将热管技术应用于热能工程等领域,就能够实现能源的有效利用,从而节省了大量的能源。随着热管应用的逐渐普及,我们仍需不断地探索研究,尽早地解决热管在应用当中出现的一些问题,使热管技术能够更加快速有效地推广开来,更好的作用于我们的生产与生活。
      参考文献:
      [1]别辉.热管技术在工业生产上的全面应用[J].北京科技大学,2016.
      [2]王春民.热管技术在航空事业上的应用[J].热管技术与研究,2012.
      [3]庄继德.热管系统工程[M].北京:北京理工大学出版社,2014.
      [4]黄素逸.节能概论[M].武汉:华中科技大学出版社,2008.
      作者简介:赵若焱(1988-),女,陕西西安人,硕士,助教,研究方向:电厂热能。
    相关热词搜索: 热能 探究 热管 工程 技术

    • 文档大全
    • 故事大全
    • 优美句子
    • 范文
    • 美文
    • 散文
    • 小说文章