[实用新型]高温高效热管

说明书

本实用新型涉及一种热交换装置，特别涉及一种利用传热工质的蓄热放热原理进行热交换的高温高效热管。

当前，在热传导技术领域中处于领先地位的是热管技术、热管的构造主要是由管壳和工作介质两部分组成，其中管壳是金属壳体，其内侧壁涂覆一层工质，例如铜、银，金属管壳为封闭状态；也有的在管壳内装入流体工质，例如水、汞等，然后将其封闭。由于应用的技术领域不同，所使用的热管也不同，不同的热管所装填的工质与剂量亦不同。热管的热传递原理是这样，固态工质在加热过程中，不断吸热，并通过金属管壁向外传热；而流体工质则吸热蒸发，蒸发的介质流向低温端放热凝结。由此可见，热管是以吸放潜热的方式传递热量。现行的热管导热率一般，往往不能满足需要，此外，有的热管还存在着技术上的难点，例如水－－碳素钢管壳热管，将其插入热水、过热饱和蒸汽及炽热烟气中换热时，由于这种热管的热传导率有限，不能迅速的将热量传导出去，热管内工质（水）继续升温沸腾，内压升高，超过钢管的屈服点强度极限（300℃饱和蒸汽、压力P＝870.61mpa）而爆管，因此安全性差。

鉴于上述情况，现行的热管难以普及推广。

本实用新型的目的是提供一种热导率高，安全可靠，能普及推广的高温高效热管，以克服现有技术的缺点。

本实用新型采取如下技术方案：

它由金属管壳2，冷拔金属管芯3、高温高效工质4和上下管堵1、5组成，高温高效工质4注入到管壳2内，管芯3放入管壳2中，上下管堵1、5分别焊固在管壳2上下端，而将其封闭，上下管堵1、5中心各钻一孔，管芯3两端分别焊固在管堵1、5的中心孔内。

上述的管芯3直径为φ2.5mm－φ3.5mm。

上述的上下管堵1、5中心孔直径为φ2、6mm－φ3.6mm。

本实用新型采用了高温高效工质4，在闭合的金属管壳2中遇热后，工质4吸热而蒸发，管壳2产生内压，工质4在一定压强下进行相变传热，即按照沸腾蒸发吸热蓄热和冷凝放热化学势的机理进行热传导。金属管壳2中的冷拔钢丝管芯3可加速热导流。

本实用新型具有如下优点：

1、热导率高，传热速度快。本实用新型曾进行如下试验（样品壁厚3mm，长1m，外径φ30mm）：将其一端插入炉温为850℃的炉中，经15秒另一端即达到80－100℃，1分钟后可达到350℃，与长度、壁厚、外径相等的铜、钢铁件相比，其热导率是铜的2500－3000倍，是钢铁件的8900－10000倍。

2、采用由发明人发明的高温高效工质成本低，容易制取，故使整个热管的制造成本降低。

3、高温高效工质化学性质稳定，无毒无腐蚀，不污染环境。

4、高温高效工质不易燃、易爆，在1170－1200℃进行热传导时，其工质传导状况不变坏，工况良好，不爆管，不变形，安全可靠。

5、可根据不同热能设备的需要，设计不同的几何形状、不同角度的异型热管，可单体单管使用，也可集团集结使用以增加受热面积，热传导性能好，达到高温高效节能目的。

本实用新型实施例结合附图说明。

附图为本实用新型结构示意图。

管壳2采用普通碳素钢管制成，壁厚3mm，外径φ30mm，管芯为φ2.5m冷拔钢丝。

制造时，先使下管堵5焊固在碳素钢管壳2的下端，使冷拔钢丝管芯3一端放入管壳2内穿入下管堵5的φ2.6mm的中心孔中焊固，然后从管壳2上端口注入高温高效流体工质4，其注入量为整个管壳2容积的三分之一，再将管芯3的上端穿入上管堵1的φ2.6mm中心孔焊固，最后将上管堵1焊接在管壳2上端口而将其封闭，从而使整个热管成为密封状态。

高温高效工质4配比如下（重量百分比）：

N₂78％

Km_nO₄3％

H₂O₂3％

CO（NH₂）₂2％

水        22％。

将N₂、Km_nO₄、H₂O₂、CO（NH₂）₂按上述比例在一定压力下混配一起，然后注入上述比例的水而制成高温高效流体工质并注入热管中封闭即可。