热管按冷凝液循环方式分为吸液芯热管、重力热管和离心热管三种。吸液芯热管的冷凝液依毛细管的作用回到热端,这种热管可以在失重情况下工作;重力热管的冷凝液是依靠重力流回热端,它的传热具有单向性,一般为垂直放置离心热管是靠离心力使冷凝液回到热端,通常用于旋转部件的冷却。
热管按工作液的工作温度分为深冷热管、低温热管、中温热管和高温热管四种。深冷热管在200K以下工作,工作液有氮、氢、氖、氧、甲烷、乙烷等;低温热管在 200~550K 范围内工作,工作液有氟里昂、氨、丙酮、乙醇、水等;中温热管在550~750K范围内工作,工作液有导热姆A、、铯、水及钾─钠混合液等;高温热管在750K 以上工作,工作液有液态金属钾、钠、锂、银等。
热管的传热特点是热管中的热量传递通过沸腾汽化、蒸汽流动和蒸汽冷凝三步进行,由于沸腾和冷凝的对流传热强度都很大,而蒸汽流动阻力损失又较小,因此热管两端温度差可以很小,即能在很小的温差下传递很大的热流量。因此,它特别适用于低温差传热及某些等温性要求较高的场合。热管换热器具有结构简单、使用寿命长、工作可靠、应用范围广等优点,可用于气─气、气─液和液─液之间的换热过程。
喷淋式换热器
将换热管成排地固定在钢架上,热流体在管内流动,冷却水从上方喷淋装置均匀淋下,故也称喷淋式冷却器。喷淋式换热器的管外是一层湍动程度较高的液膜,管外给热系数较沉浸式增大很多。另外,这种换热器大多放置在空气流通之处,冷却水的蒸发亦带走一部分热量,可起到降低冷却水温度,增大传热推动力的作用。因此,和沉浸式相比,淋式换热器的传热效果大有改善。
优点
结构简单、造价便宜。
能耐高压。
便于检修、清洗,水质要求低。
缺点
冷却水喷淋不易均匀而影响传热效果。
只能安装在室外。
铝制换热器:铝制换热器可以分为高压铸铝和拉伸铝合金焊接两种。高压铸铝的防腐性能会好一点,而拉伸铝合金的散热性比较好。与钢制换热器相比,铝制较加节能,价格便宜,在耐氧化耐腐蚀性能上较好。不过铝制对水的要求很高,青岛地区不适合使用。因为铝制不能防碱,即使做了内防腐,也不能保证长期使用。
U型管式换热器
U形管式换热器是管壳式换热器的一种,它由管板、壳体、管束等零部件组成。U型管式换热器的每根管子都弯成U型,进出口分别安装在同一管板的两侧,封头用隔板分成两室,由此,每根管子都可以自由伸缩,而与其他管子和壳体无关。
U型管式换热器
U型管式换热器的优点是:
◆管束可以自由浮动,无须考虑温差应力,可用于大温差场合;
◆它只有一块管板,法兰数量少,泄少、结构简单;
◆U型管式换热器运行可靠,造价低。
U型管式换热器的缺点是:
◆管内清洗比较困难。由于管子需要有一定的弯曲半径,管板的利用率较低;
◆管束内层的管间距大,壳程易短路。当管内流速太高时,将会对U形弯管段产生严重的冲蚀,影响其使用寿命;
◆内层管若损坏就不能更换,因而报废率较高。
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