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(1)很高的導(dǎo)熱性:熱管內(nèi)部主要靠工作液體的汽、液相變傳熱,熱阻很小,因此具有很高的導(dǎo)熱能力。與銀、銅、鋁等金屬相比,單位重量的熱管可多傳遞幾個(gè)數(shù)量級(jí)的熱量。當(dāng)然,高導(dǎo)熱性也是相對(duì)而言的,溫差總是存在的,不可能違反熱力學(xué)第二定律,并且熱管的傳熱能力受到各種因素的限制,存在著一些傳熱極限;熱管的軸向?qū)嵝院軓?qiáng),徑向并無(wú)太大的改善(徑向熱管除外)。
(2)優(yōu)良的等溫性:熱管內(nèi)腔的蒸汽是處于飽和狀態(tài),飽和蒸汽的壓力決定于飽和溫度,飽和蒸汽從蒸發(fā)段流向冷凝段所產(chǎn)生的壓降很小,根據(jù)熱力學(xué)中的方程式可知,溫降亦很小,因而熱管具有優(yōu)良的等溫性。
(3)熱流密度可變性:熱管可以獨(dú)立改變蒸發(fā)段或冷卻段的加熱面積,即以較小的加熱面積輸入熱量,而以較大的冷卻面積輸出熱量,或者熱管可以較大的傳熱面積輸入熱量,而以較小的冷卻面積輸出熱量,這樣即可以改變熱流密度,解決一些其他方法難以解決的傳熱難題。
一般液體工質(zhì)其汽相速度不能超過音速,一旦達(dá)到音速,即出現(xiàn)“阻塞”現(xiàn)象;具有良好的等溫性,試驗(yàn)證明,一根長(zhǎng)4M的超導(dǎo)熱管,其一端置于100℃的熱水中,另一端置于無(wú)風(fēng)的大氣中,熱、冷兩端溫差不大于1℃,而同樣條件下的一般液體工質(zhì)熱管,熱、冷兩端溫差高達(dá)3~4℃,這說(shuō)明超導(dǎo)熱管具有良好的等溫性,即可在很小的溫差下,傳遞很大的熱通量,傳熱阻力?。挥捎诓豢紤]內(nèi)壓,超導(dǎo)熱管形狀具有更大的靈活性,具有更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。
常規(guī)熱管因?yàn)閭鳠峤橘|(zhì)與管材不能長(zhǎng)期相容,運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生不凝性氣體,積累到一定程度熱管會(huì)失效,甚至爆管。一般使用壽命為1-2年,個(gè)別使用溫度不高時(shí)也有用6-7年的。常規(guī)熱管比較怕外表面積灰、積水垢,需要定期清灰、除垢。超導(dǎo)熱管的使用壽命可長(zhǎng)達(dá)10年以上??赡芤?yàn)閮?nèi)部介質(zhì)高頻振動(dòng),超導(dǎo)熱管在熱水中不易積垢,而在鍋爐爐膛中的超導(dǎo)熱管因?yàn)闆]有翅片,積灰也難,一旦積灰,清灰容易.
超導(dǎo)熱管是依靠其內(nèi)部工質(zhì)在一個(gè)抽成一定的真空的封閉殼體中循環(huán)相變而傳遞熱量的裝置,其工作原理是:當(dāng)熱量自高溫?zé)嵩磦魅霟峁軙r(shí),處于熱管加熱段內(nèi)的工質(zhì)隨即被激起,吸熱汽化變成蒸汽(汽化段),蒸汽瞬間流向熱管另一端(傳輸段),到達(dá)另一端時(shí)遇冷放出潛熱后凝結(jié)成液體(冷凝段),冷凝液體經(jīng)傳輸段回流到汽化段,循環(huán)相變而實(shí)現(xiàn)熱量傳遞。超導(dǎo)熱管的較強(qiáng)導(dǎo)熱系數(shù)是一般金屬的萬(wàn)倍左右,換熱效率可以高達(dá)98%以上,是任何一種普通熱交換器無(wú)法達(dá)到的。