低温热管,热管的工作原理是什么

原理 在加热热管的蒸发段，管芯内的工作液体受热蒸发，并带走热量，该热量为工作液体的蒸发潜热，蒸汽从中心通道流向热管的冷凝段，凝结成液体，同时放出潜热，在毛细力的作用下，液体回流到蒸发段。这样，就完成了一个闭合循环，从而将大量的热量从加热段传到散热段。 当加热段在下，冷却段在上，热管呈竖直放置时，工作液体的回流靠重力足可满足，无须毛细结构的管芯，这种不具有多孔体管芯的热管被称为热虹吸管。热虹吸管结构简单，工程上广泛应用。 扩展资料： 一、基本工作 典型的热管由管壳、吸液芯和端盖组成，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，使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。 管的一端为蒸发段（加热段），另一端为冷凝段（冷却段），根据应用需要在两段中间可布置绝热段。当热管的一端受热时毛纫芯中的液体蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。 如此循环不己，热量由热管的一端传至另—端。热管在实现这一热量转移的过程中，包含了以下六个相互关联的主要过程： （1）热量从热源通过热管管壁和充满工作液体的吸液芯传递到（液－汽）分界面； （2）液体在蒸发段内的（液－汽）分界面上蒸发； （3）蒸汽腔内的蒸汽从蒸发段流到冷凝段； （4）蒸汽在冷凝段内的汽·液分界面上凝结： （5）热量从（汽－液）分界面通过吸液芯、液体和管壁传给冷源： （6）在吸液芯内由于毛细作用使冷凝后的工作液体回流到蒸发段。 二、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。 1、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℃）、高温热管（450－1000℃）等。 2、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。 3、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。 4、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。 5、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。 参考资料：百度百科—热管原理

回答问题前,你的知道什么是热管技术:
热传递有3中形式，热传导的导热速度是最快的。因此热管技术是一种高效的散热技术。目前热管散热器大多采用中空的圆柱形铝管或铜管，其中一部分空间填充有易于蒸发的液体，管壁由毛细多孔材料材料构成的吸液芯。管内空间始终保持真空状态，因而其中液体的蒸发温度与环境温度相近。当热管两端产生温差的时候，蒸发端的液体就会迅速气化。由于气化后蒸汽压力较大，在压力差的作用下，通过蒸汽运动至冷却端，然后遇冷重新液化，气体液化释放热量，从而把热量从蒸发端带向冷却端。液体的液态和气态的转换效率极高，因此热管的热传导效率比普通的纯铜高数十倍，甚至上百倍。热量通过热管均匀地分布到各个散热鳍片上，不会在发热部位堆积，极大地提高了散热器的散热性能。

热管技术是1963年美国LosAlamos国家实验室的G.M.Grover发明的一种称为“热管”的传热元件，它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。 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，就必然出现热从高温处向低温处传递的现象。从热传递的三种方式：辐射、对流、传导，其中热传导最快。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。管壁有吸液芯，其由毛细多孔材料构成。热管一段为蒸发端，另外一段为冷凝端，当热管一段受热时，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，液体再沿多孔材料靠毛细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地传导开来。 像笔记本中的热管，其实并不是真正的热管，只是纯铜质的导热原件而已

本人从业15年，以下是我所了解的热缩材料温度等级方面的知识：
常见的制作热缩管用的聚烯烃类聚合物有：聚乙烯（PE）、乙烯－醋酸乙烯共聚物（EVA），聚氯乙烯，聚偏氯乙烯，聚四氟乙烯等等。他们的响应温度依聚合物种类的不同有很大差异，从80℃的到180℃不等，因而具有不同的用途。
如：1、EVA收缩温度低，制成低温热缩管（80～135℃），应用在家电、电子仪表领域。
2、EVA与硅橡胶及其他聚合物共混，可以制成耐高温材料。硅橡胶热缩管（125～200℃），是将EVA、甲基乙烯基硅橡胶、EPDM、阻燃剂等原料做共混生产制成的。把硅橡胶和热缩管的优点结合起来，阻燃、耐热、耐油、耐溶剂，并且有很好的电绝缘性能。
3、LDPE长期使用温度在－40～125℃，短期使用温度可达到150℃，因此，制成的PE热缩管广泛应用于电线电缆护套，管道保护材料等。
4、当LDPE某些性能满足不了客户要求的时候，通过：以PE为基体，与其他聚合物共混来达到目的。如PE与EDPM(三元乙丙橡胶)共混制成强度高、耐老化的的室外电缆护套管，PE与α聚烯烃＋助剂，制成介电常数高、体积电阻率低的应力管，等等。
5、氟塑料和氟橡胶制成的热缩材料，耐高温、抗老化、抗腐蚀，电性能优异，是中高端需求的一个重要种类，用于电子、机械、化工防腐领域。目前这个领域研究和应用最多的是PTFE管（200～260℃，聚四氟乙烯管，铁氟龙管，F46管）和PVDF管（150～175℃，偏氟乙烯热缩管，因原料厂家命名的俗称Kynar管）。

（1）在①处，液体会吸热从液态变成气态而汽化，蒸气跑到温度低的上方一端遇冷从气态变成液态而液化，②处是液化；（2）当热管“制冷”时，上方一端的温度低于下方一端的温度时，热管把从高温处吸收的热量“搬到”低温处放出；当上方的温度和下方的温度相同时，热管停止“制冷”；（3）液态氨的沸点度数最接近青藏高原的气温，所以热棒中的工作介质取液态氨最好．故答案为：（1）①是汽化，②是液化；汽化和液化都吸热；（2）调节温度；（3）液态氨．

一般地，轴向热管由管壳、管芯和工作介质三部分组成。管壳通常由金属制成，两端焊有端盖，管壳内壁装有一层由多孔性物质构成的管芯（若为重力式热管则无管芯），管内抽真空后注入某种工质，然后密封。热管的工作原理是：在管的一端（蒸发段）加热，管内的工质吸收热量被蒸发，气态工质沿中间通道流向另一端，在冷却段放出潜热凝结成液体；液态工质在管芯的作用（虹吸作用）下返回蒸发段，继续吸收热量蒸发，如此循环往复，把热量源源不断地从蒸发段传递到冷却段。由于热管传潜是相变潜热，因此且有很高的传热效率。

新型整体式热管省煤器由吸热管束、放热管束、圆筒壳构成的封闭构件制作成重力式热管，在封闭的构件内充有一定量的工质，并使封闭构件处于真空状态。锅炉的烟气流经蒸化区与吸热管束进行热交换，工质被气化；气态工质依次通过上升管集合管、上升管连通管、上升管进入冷凝区，在冷凝区中通过放热管束与给水进行热交换，冷凝后重新成为液体工质；液态工质依次通过下降管、下降管连通管、下降管集合管流回到吸热管束，这样周而复始地继续上述过程，不断地回收低温低温废温。整个省煤器相当于是一个大的热管元件，由于热管内气、液两相处于饱和平衡状态，因此互相连通的封闭的空间具有良好的等温性。热管的温度由工质、蒸发区和冷凝区的结构及烟气和给水的状态共同决定，只要进行合理的设计就能使吸热管束的管壁温度保持在烟气露点之上，从而避免露点腐蚀，提高设备的使用寿命，保证生产正常进行。实际应用中，只要控制给水的流量就能控制吸热管束的管壁温度，很容易实现自动控制。

下面介绍几种常用的热交换器。
1. 转轮式全热换热器
转轮式换热器的表面为蜂窝状，涂上一层吸附材料作干燥剂。将转轮置于风道之间,使其分成两部分。来自空调房间的排风从一侧排出，室外空气以相反的方向从另一侧进入。为加大换热面积，轮子缓慢旋转（10~12转/分）。轮子的一半从较热空气中吸收存储热量，旋转到另一侧时，释放热量,使热量发生转移。附着表面的干燥剂将来自高湿度的空气流里的湿气冷凝后，通过干燥剂吸收，旋转到另一侧时，将湿气释放到低湿度的气流里，这个过程将潜热转移。
换热器旋转体的两侧设有隔板，使新风与排风逆向流动。转轮芯片用特殊的纸或铝箔制成，其表面涂上吸湿性涂层，形成热、湿交换的载体，它以10-12r/min的速度旋转，先把排风中的冷热量收集在蓄热体（转轮芯）里，然后传递给新风，空气以2.5-3.5m/s的流速通过蓄热体，靠新风与排风的温差和蒸汽分压差来进行热湿交换。所以，既能回收显热，又能回收潜热。

1） 转轮换热器的功能与适用范围
功 能 适用范围
有优良的吸湿性能，可回收显热与潜热，效率可达70%（有覆有吸湿性涂层的轮体） 有湿度要求的空调系统，如纺织厂、造纸厂和一些生产车间
无吸湿性性要求，主要回收显热时，应使用显热回收器，表面无涂层。当排风温度低于露点时，有吸湿可能，也回收潜热。 体育馆、百货商店，工业通风系统
2） 转轮换热器的主要优缺点：
优 点 缺 点
1.能回收显热和潜热 1. 装置较大，占用建筑面积和空间多
2. 排风与新风逆向交替过程中具有一定的自净作用 2. 接管位置固定，配管灵活性差
3. 通过转速控制，能适应不同的室内外空气参数 3. 有传动设备，自身需要消耗动力
4. 回收效率高，可达到70~80% 4. 压力损失较大，易脏堵
5. 能应用于较高温度的排风系统 5. 有渗漏，无法完全避免交叉污染
3) 影响转轮换热器效率的因素：
a. 空气流速：空气流过转轮时的迎风面流速越大，效率越低，反之效率则高，推荐风速2~4m/s。
b. 转轮两侧气流入口处，需要加装空气过滤器。
c. 设计时，必须计算校核转轮上是否会出现结霜、结冰现象；必要时应在新风管上设空气预热器，或在热回收器后设温度自控装置，当温度达霜点，就发出信号关闭新风阀门或开启预热器。
d. 由于全热交换器转轮需要动力，并且增加了阻力，从而增加输送动力和增加投资，因此，必须计算回收效应，当总能耗节约显著时， 方可选用。
e. 适用于排风不带有害物或有毒物质的场所。

2. 低温热管换热器
1942年，美国工程师提出了热管原理，20世纪60年代初，开始研究和试制，最早被用于航天器与核反应堆，20世纪70年代，热管换热器作为全新风系统中的热能回收装置而最终在暖通行业中体现出卓越的优越性。热管是靠自身内部液体的相变来实现热量传递的传热元件，它有以下特点：⑴每根热管都是永久性密封的，传热时没有额外的能量损耗，无运行部件，运行可靠性高。⑵热管换热器的结构决定了它是典型的逆流换热，热管又几乎是等温运行，因此热管换热器具有很高的效率。⑶因冷热气体的换热在热管的外表面进行容易扩展受热面积。⑷冷热气体中间用隔板隔开，没有泄漏，因此没有交叉污染问题。⑸由于流体流动通道宽敞，阻力损失小。⑹每根热管完全独立，维修方便。⑺从环境的适应性，余热回收效率、压力损失、防止堵塞、清洗、寿命等综合指标看，热管换热器占据优势。
工作原理：热管由管壳、吸液芯和端盖组成，在抽成真空的管子里充以适当的工作液，再将其两端密封。热管既是蒸发器又是冷凝器。热流吸热的一端是蒸发段，工质吸收热后蒸发汽化，流动至另一端即冷凝段放热液化，并依靠毛细力作用流回蒸发段，自动完成循环。
热管换热器由单根热管集装在一起，中间用隔板将蒸发段与冷凝段分开，热管换热器靠热管内工质的相变完成热量传递。每一根热管就是一个无动力的制冷循环系统，传热速度是相同金属的数千倍至万倍， 0.1℃的温差即有热响应，它最初用于人造卫星上解决向阳面和背阴面的受热不均匀，是人造卫星上必备设备之一。现在，越来越广泛的用于空气调节和余热回收领域，日本早稻田大学的一位专家说：“日本特别重视节能和环保，而热管技术以其高效的传热性，为节能环保找到了一条新路”。热管换热器在暖通空调设计手册中均有介绍和选用方法。

1） 低温热管换热器的主要优缺点：
优 点 缺 点
1. 结构紧凑，单位体积的传热面积大 1. 只能回收显热，不能回收潜热
2. 没有转动部件，不额外消耗能源 2. 接管位置固定，缺管配管的灵活性
3. 每根热管自成换热体系，不宜脏堵，便于更换
4. 热管的传热是可逆的，冷热流体可以变换
5. 冷、热气流之间的温差较小时，也能得到一定的回收效率
6. 本身的温降很小，接近于等温运行，换热效率高，60~70%
7. 使用寿命长，12年以上

2） 设计注意事项：
a. 低温热管适用于温度-40℃~80℃，全年可使用，回收冷量时，角度与热量相反。
b. 迎面风速宜采用1.5~3.5 m/s。
c. 冷、热端之间的间隔板，采用双层结构，可杜绝因漏风而造成交叉污染。
d. 换热器可垂直或水平安装，既可以几个并联，也可以几个串联。
e. 当气流的含湿量较大时，（此时有潜热回收，可作为余量）
f. 应设计凝水排除装置。
g. 启动换热器时，应使冷、热气流同时流动，或使冷气流先流动，停止时，应使冷、热气流同时停止，或先停止热气流。
辽宁省能源论证会对于热管换热器的结论为："该装置是二级加热设备，第一级用KLS系列低温热管换热器回收排风余热来预热新风。第二级选用通风工程常用的SRZ型空气加热器，二级串联一体，结构新颖，工程实用，是集中供暖、通风于一体的新型节能补风加热机组。该产品使用的排风余热回收装置是KLS型热管换热器，这种热管换热器经国家机械委和北京市科委鉴定认为该产品结构紧凑，性能稳定，运行维护方便，该产品已生产300多台，用户反映良好，所以该机组的核心设备是可靠的。该产品节能效果显著，可回收排风余热60﹪，投资回收期1-2年。同时还可以减少环境的污染。与会专家一致认为，该产品应在我省企业中积极推广使用，在使用过程中积累经验，继续完善提高，有利于我省节能工作的开展”
二、低温热管换热器节能与经济效益分析：
按沈阳地区冬季室外-19℃，室内20℃计算如果排风量为30 000立方米/时，能量损失为37万Kal/h,相当于0.7吨的锅炉每小时产生的热量。热管换热器每小时可回收的的热量按效率60%计算为22.2万Kal/h。

1. 板式热交换器的工作原理：
利用特殊的纸质材料或铝泊装配成上下各层间隔而成的通道，进风通过单数层通道，排风通过双数层通道，通过空气与层板的接触传递热量，送风与排风逆流时效率最高，但逆流运动时，材料受力最大，容易吹破交换器，所以常采用叉流结构，作成全热时，表面应涂上吸湿性材料。
板式换热器的优缺点：
优 点 缺 点
1. 构造简单，运行安全 1. 设备体积较大，需占用较多建筑空间
2. 没有传动设备，不消耗电力 2. 易脏堵，不易清洗，阻力大。
3．不需要中间热媒 3. 大风量时，选用有局限性
4. 设备费低






板式换热器设计选用时应注意：
i. 仅适用一般空调工程，当排风中含有有害成份时，不宜选用。
ii. 因阻力损失较大，为了在过渡季节能利用新风，减少能耗，在换热器旁应设计旁通风管，以便让新风从旁通通过。
iii. 与换热器连接的风管和旁通风管上，必须安装密闭性较好的风阀。
ⅳ. 安装的位置应便于芯体更换

热管换热器的构造及原理：
热管是一种高效传热元件，其导热能力比金属高几百倍至数千倍。热管还具有均温特性好、热流密度可调、传热方向可逆等特性。用它组成热管换热器不仅具有热管固有的传热量大、温差小、重量轻体积小、热响应迅速等特点，而且还具有安装方便、维修简单、使用寿命长、阻力损失小、进、排风流道便于分隔、互不渗漏等特点。
热管是由内壁加工有槽道的两端密封的铝（轧）翅片管经清洗并抽成高真空后注入最佳液态工质而成，随注入液态工质的成分和比例不同，分为KLS低温热管换热器、GRSC-A中温热管换热器、GRSC-B高温热管换热器。热管一端受热时管内工质汽化，从热源吸收汽化热，汽化后蒸汽向另一端流动并遇冷凝结向散热区放出潜热。冷凝液借毛细力和重力的作用回流，继续受热汽化，这样往复循环将大量热量从加热区传递到散热区。热管内热量传递是通过工质的相变过程进行的。
将热管元件按一定行列间距布置，成束装在框架的壳体内，用中间隔板将热管的加热段和散热段隔开，构成热管换热器。

热管换热器主要特点：
a. 热管换热器可以通过换热器的中隔板使冷热流体完全分开，在运行过程中单根热管因为磨损、腐蚀、超温等原因发生破坏，也只是单根热管失效，而不会发生冷热流体的掺杂。所以热管换热器用于易然、易爆、腐蚀等流体的换热场合具有很高的可靠性。
b. 热管换热器的冷、热流体完全分开流动，可以比较容易的实现冷、热流体的完全逆流换热；同时冷热流体均在管外流动，由于管外流动的换热系数远高于管内流动的换热系数，且两侧受热面均可采用扩展受热面。用于品位较低的热能的回收非常经济。
c. 对于含尘量较高的流体，热管换热器可以通过热管结构尺寸，扩展受热面形式，以解决换热器的磨损堵灰问题。
d.热管换热器用于带有腐蚀性的烟气的余热回收时，可以通过调整蒸发段、冷凝段的传热面积来调整热管管壁温度，使热管尽可能避开最大的腐蚀区域。


实例可以到中国知网（http://www.edu.cnki.net/）搜索，那里有很多相关的学术论文。希望对你有所帮助！

文章的话，帮你搜了一下，不知道对你有没有帮助：
王磊的《热管换热器的设计计算》
孙世梅、张红、陈丹、庄骏的《高温热管换热器优化设计》
孙世梅、张红的《高温热管换热器稳定性设计及结构参数优化》
张曦的《空调系统热管换热器的优化设计》

书方面，推荐这样一本书：
《热管与热管换热器设计基础》
作者：黄问盈，金勇杰
出版社：中国铁道出版社

专业论坛不知道，但是小木虫论坛（http://edu.emuch.net/bbs/）是个不错的学术论坛，可以到那里发帖子问问。

另外，我所确定的是，支座是有标准的。

热管是一种具有高导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管壳内工质的蒸发与凝结来传递热量，具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一系列优点。缺点是抗氧化、耐高温性能较差。此缺点可以通过在前部安装一套陶瓷换热器来予以解决，陶瓷换热器较好地解决了耐高温、耐腐蚀的难题。以热管为传热元件的换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小、有利于控制露点腐蚀等优点。目前已广泛应用于冶金、化工、炼油、锅炉、陶瓷、交通、轻纺、机械等行业中，作为废热回收和工艺过程中热能利用的节能设备，取得了显著的经济效益。