熱管技術(shù)及熱管換熱器和煙氣余熱回收有什么聯(lián)系？

    熱管的超導(dǎo)熱性以及等溫性使它成為航空航天技術(shù)中控制溫度的理想工具，熱管換熱器由于具有傳熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、壓力損失小、有利于控制腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，也多應(yīng)用于冶金、化工、煉油、鍋爐、陶瓷、交通、輕紡、機(jī)械、電子等行業(yè)中。
1、熱管在熱能工程中的關(guān)鍵技術(shù) 
1.1均溫技術(shù) 
主要是利用熱管的等溫性，將一個(gè)溫度各處不相等的溫度場(chǎng)變?yōu)橐粋€(gè)溫度各處都均勻的溫度場(chǎng)。 
1.2匯源分隔技術(shù) 
通過使用熱管將熱源和冷源完全分隔開，從而完成熱交換，并且分割距離的長(zhǎng)短可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要以及熱管的性能進(jìn)行決定，短則幾十厘米，長(zhǎng)則100m不等。在進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)的項(xiàng)目中利用匯源分割技術(shù)意義非凡。 
1.3交變熱流密度 
通過使用熱管既可以實(shí)現(xiàn)在小面積輸入熱量，大面積輸出熱量，還可以實(shí)現(xiàn)大面積內(nèi)輸入熱量，小面積輸出熱量。這樣能夠有效進(jìn)行單位加熱傳熱面積與單位冷卻傳熱面積進(jìn)行熱流量的變換。交變熱流密度在工程項(xiàng)目中有著非常重要的用途，如通過控制管壁溫度預(yù)防腐蝕。 
1.4熱控制技術(shù) 
通過使用熱阻能夠變化的可變導(dǎo)熱管進(jìn)行傳熱控制，這樣可以有效控制溫度。通常情況下，利用熱控制技術(shù)可以有效控制熱源與冷源的溫度。
1.5單向?qū)峒夹g(shù) 
在重力熱管的理論下，可以實(shí)現(xiàn)熱管的單向?qū)?，此時(shí)的熱管就是一個(gè)單項(xiàng)導(dǎo)熱的零部件。單項(xiàng)導(dǎo)熱技術(shù)通?？梢允褂迷谔?yáng)能工程和凍土永凍工程等工程項(xiàng)目上。 
1.6旋流傳熱技術(shù) 
通過轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力可以實(shí)現(xiàn)熱管內(nèi)的工作液體從冷凝段回流到蒸發(fā)段，或者依靠工作液體的位差實(shí)現(xiàn)回流。通常情況下，旋轉(zhuǎn)傳熱技術(shù)可以用在高速鉆頭、電機(jī)軸等高速回轉(zhuǎn)軸件等工程項(xiàng)目上。 
1.7微型熱管技術(shù) 
微型熱管與普通熱管特別大的不同在于微型熱管的毛細(xì)力是存在于蒸汽通道旁邊液縫彎月面供給的，而不是吸液芯產(chǎn)生的。微型熱管技術(shù)通常在半導(dǎo)體芯片、手提電腦的CPU散熱、集成電路等工程項(xiàng)目。
1.8高溫?zé)峁芗夹g(shù) 
高溫?zé)峁軆?nèi)部的工作液體主要是液態(tài)金屬，在工作狀態(tài)下，金屬造成的飽和蒸汽壓相對(duì)較低，從而不會(huì)給高溫下的熱管制造高壓。高溫?zé)峁芡ǔ?yīng)用在核工程、高溫?zé)犸L(fēng)爐、赤熱體取熱、太陽(yáng)能電站等工程項(xiàng)目。 
2、熱管技術(shù)在余熱利用工程中的應(yīng)用 
2.1 熱管技術(shù)在航空航天上的應(yīng)用 
    在航空航天工業(yè)中，各類航天器都面臨著一個(gè)共同的難題，那就是航天器正對(duì)著太陽(yáng)的部位溫度特別高，而背對(duì)太陽(yáng)的一側(cè)溫度又特別低，由于無(wú)法通過空氣的對(duì)流完成氣溫的調(diào)節(jié)，因此這就導(dǎo)致兩部分的溫差高達(dá)300多攝氏度。在這樣的情況下，利用熱管技術(shù)可以快速實(shí)現(xiàn)兩部分溫差的平衡。將熱管安裝到航天器中，面對(duì)太陽(yáng)的一側(cè)是蒸發(fā)段一側(cè)，背對(duì)太陽(yáng)的一側(cè)是凝結(jié)段一側(cè)。熱管的蒸發(fā)段在面對(duì)太陽(yáng)的一側(cè)吸收了大量熱量，其內(nèi)部的工作介質(zhì)蒸發(fā)后將熱量傳遞到冷凝段，并在冷凝段釋放熱量再次形成液態(tài)工作介質(zhì)流回蒸發(fā)段，然后再次進(jìn)行循環(huán)。這樣往復(fù)不停的循環(huán)就可以實(shí)現(xiàn)航天器兩側(cè)溫度的平衡，從而避免因溫差過大導(dǎo)致內(nèi)部系統(tǒng)故障。
2.2 熱管技術(shù)在鐵路凍土路基上的應(yīng)用 
    在我國(guó)北方的某些地區(qū)，土壤常年處于凍土狀態(tài)，每到初夏，溫度升高，凍土層自下而上融化，這樣就會(huì)形成翻涌導(dǎo)致鐵路路基松懈，從而引發(fā)列車脫軌等嚴(yán)重交通事故。在這種情況下，使用低溫?zé)峁芫涂梢杂行Ы鉀Q這個(gè)難題。在使用低溫?zé)峁艿倪^程中，首先要將低溫?zé)峁苈襁M(jìn)凍土層。在寒冷的季節(jié)里，凍土的溫度遠(yuǎn)高于空氣的溫度，此時(shí)熱管內(nèi)的液氨工質(zhì)因吸收了凍土中的熱而蒸發(fā)，氨蒸汽在壓力差的作用下，不斷流到管腔的上部，并在上部釋放出汽化潛熱，然后冷凝成液體后流回蒸發(fā)段，然后再在蒸發(fā)段蒸發(fā)成氣體再次進(jìn)行循環(huán)，這樣，通過低溫?zé)峁芫涂梢詫鐾林械臒彷斔偷酱髿庵?。在溫暖的季?jié)，空氣的溫度遠(yuǎn)高于凍土的溫度，此時(shí)液氨蒸汽到達(dá)冷凝段后，由于外部溫度較高，氨蒸汽不再冷凝，此時(shí)便會(huì)達(dá)到汽相和液相之間的平衡，液氨便不再蒸發(fā)，熱管也就停止了工作，空氣中的熱量也不能傳遞到凍土之中。這樣一來(lái)，凍土的溫度一直保持著上面溫度高，下面溫度低的狀態(tài)，從而有效避免了翻涌現(xiàn)象的出現(xiàn)。 
2.3熱管技術(shù)在紡織行業(yè)余熱回收工程中的應(yīng)用
   通常情況下，熱管技術(shù)在紡織行業(yè)進(jìn)行余熱回收時(shí)主要進(jìn)行定型機(jī)的廢氣余熱的回收。在這個(gè)過程中，熱管將定型機(jī)內(nèi)排出的廢氣中進(jìn)行熱能回收，然后再將回收的熱能重新輸送到定型機(jī)烘箱內(nèi)。熱管主要安裝在廢氣排放口處，這樣當(dāng)含有大量熱的廢氣一排出就可以進(jìn)行余熱回收，這樣可以達(dá)到回收熱能的好的效果。在工作過程中，鮮風(fēng)在定型機(jī)內(nèi)負(fù)壓的作用下方的入熱管的蒸發(fā)段，在蒸發(fā)段吸收大量的熱量后被傳遞到高效傳熱熱管的新風(fēng)端，然后吸收了大量熱量的新風(fēng)就可以流到定型機(jī)烘箱散熱器附近，這樣就完成了余熱的回收。
2.4熱管換熱器在熔鋁爐煙氣余熱回收工程中的應(yīng)用
    熔煉爐排煙溫度一般在500℃-800℃以上，煙氣帶走的熱損失約占30%-35%，鋁熔煉爐溫度也超過350℃-500℃，可利用煙氣余熱加熱助燃空氣，或得到蒸汽、熱水做生產(chǎn)和生活用。
2.5熱管換熱器在鋼材加熱爐煙氣余熱回收工程中的應(yīng)用
    鋼材加工行業(yè)生產(chǎn)車間里的鋼材加熱爐爐膛溫度800～1300℃，經(jīng)空氣預(yù)熱器后仍有400℃以上高溫?zé)煔庵苯訌臒焽枧懦?。紅熱鋼材出爐產(chǎn)生的輻射熱不僅造成巨大浪費(fèi)，也嚴(yán)重惡化車間工作環(huán)境。可在煙氣或鋼材出口端安裝余熱回收裝置，產(chǎn)生熱水或者蒸汽供酸洗皂化等生產(chǎn)及供暖使用。

    隨著人類對(duì)資源的開發(fā)和利用，傳統(tǒng)能源逐漸減少，將熱管技術(shù)應(yīng)用于熱能工程，不但可以實(shí)現(xiàn)熱能的有效流動(dòng)，而且還可以節(jié)約大量的能量，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源的目的。