热管加热原理

热管工作原理图

· 管内吸液芯中的液体受热汽化；

· 汽化了的饱和蒸汽向冷端流动；

· 饱和蒸汽在冷端冷凝放出热量；

· 冷凝液体在吸液芯毛细力作用下回到热端继续吸热汽化。

热管简介

热管是一种导热性能极高的被动传热元件。热管利用相变原理和毛细作用，使得它本身的热传递效率比同样材质的纯铜高出几百倍到数千倍。热管是一根真空的铜管，里面所注的工作液体是热传递的媒介。在电子散热领域里，最典型的工作液体就是水。使用圆柱形铜管制成的热管是最为常见的。热管壁上有吸液芯结构。依靠吸液芯产生的毛细力，使冷凝液体从冷凝端回到蒸发端。因为热管内部抽成真空以后，在封口之前再注入液体，所以，热管内部的压力是由工作液体蒸发后的蒸汽压力决定的。只要加热热管表面，工作液体就会蒸发。蒸发端蒸汽的温度和压力都稍稍高于热管的其它部分，因此，热管内产生了压力差，促使蒸汽流向热管内较冷的一端。当蒸汽在热管壁上冷凝的时候，蒸汽放出汽化潜热，从而将热传向了冷凝端。之后，热管的吸液芯结构使冷凝后液体再回到蒸发端。只要有热源加热，这一过程就会循环进行。

1963年，George M. Grover第一个发明并且制造出了热管。不过，通用汽车早在1935年就申请了类似元件的专利。直到20世纪60年代，热管才受到人们的重视。逐渐的，作为一种提高传热效率的元件，热管受到了众多国家实验室和商业实验室的重视，而不再仅仅是实验室的试验品。令人吃惊的是，第一个将热管作为传热元件而加以接受和运用的主要客户竟然是政府。因为，热管的第一个商业用途是用于卫星上的系统。由于热管较高的成本和较小的需求，使得热管进入商业领域的进程非常缓慢。在当时，大部分的电子元件散热问题，用简单的金属散热块就可以解决。高端的军用设备是个例外，因为这样的设备需要热管的高性能，而且可以承受较高的成本。20世纪80年代，作为高端电子产品的散热设备，热管逐渐被市场所接受。随着热管的普及，增长的需求降低了热管的制造成本。降低后的成本使得散热设计者们可以将热管应用于更多的产品。在20世纪90年代初，热管开始被用于大量的家用电器。今天，热管已经被运用于数千种电器产品之中。

热管技术的工作原理及在多领域中的应用

1、热管的基本组成及工作原理

A、热管的组成：

热管主要由主体（一根封闭的金属管）、充注工作介质的内腔和毛细结构（管芯）。在制作时，管内的空气和其他杂物要清除干净，需为真空状态。

B、热管的工作原理：

一个完成的热管，沿轴可分为蒸发段、绝热段和冷凝段三部分。当热管在工作时，热管的蒸发段受到外界热量影响，此处的工作介质受热蒸发，蒸发后气压迅速升高，由于蒸发段与冷凝段气压不同，蒸发段的蒸汽沿着通道流向冷凝段，冷凝段温度低于蒸发段，于是蒸汽在此处释放热量并冷凝，回落到蒸发段，此时就完成了热量的传递。如此的周而复始，就完成了大量的热量的传递。热管热量的传递是无外力自动发生的，利用工作介质的相变来进行的，通常只要有温差，就能产生热量的传递。由于蒸发段与冷凝段之间是有绝热装置完全隔离开的，因此能够保证热管内的热量不会散失到外界，保证了热量的传递。

2、热管技术的应用

由于热管技术具有很快的传热速度，因此被应用于各个领域。而且在使用过程中，可根据实际使用情况，可通过热管将热源和冷源完全分离开来完成热量的传递，非常的灵活和便捷。 A、在航空航天中的应用

热管技术最早是应用于航天航空中的。航天器在天空中时，向着阳光的一面温度高，背阴面温度较低，温差较大，而利用热管技术，热管的蒸发段从向阳的一面吸收热量，传递到背阴的一面，以此来实现两侧温度的平衡，避免两侧的温差过大，导致航天器出现故障。

B、工业领域中的热回收应用

在工业领域，余热资源非常多，但能够再次进行利用的却很有限，由于技术或资金的原因，导致一些余热资源被浪费掉了。如很常见的烘干或类似的工序，需要先将环境中的空气（即新风）送进反应炉中，经过加温，加热到符合条件的热度后，在进行下一步作业，为保证炉内空气的新鲜和维持一定的压力，需要将作业完后的空气排出，此时排除的空气会带有一定的热量；通过热管技术，对这部分热量进行回收，对新风进行预热，就减少了能源的投入，降低了成本。

不同形状的加热管

W型电加热管的管状电热元件由金属管、螺旋状电阻丝及导热性好、绝缘性好的结晶氧化镁粉等组成,可以 对系统进行加热的产品。电加热管选用优质国产厚壁无缝不锈钢管、美国进口高温氧化镁粉及 封口材料，使电热管耐温达900℃，电热管在暂时脱水状态下干烧不会损坏；并采用气氛保护发 黑网带炉经1060℃高温渗氮处理工艺，提高了电热管的耐高温和耐腐性，确保使用寿命 。电加 热管是在无缝金属管内（碳钢管、钛管、不锈钢管、铜管）装入电热丝，空隙部分填满有良好导热性和绝缘性的氧化镁粉后缩管而成，再加工成用户所需要的各种型状。它具有结构简单，热效率高，机械强度好，对恶劣的环境有良好的适应性。它可用于各种液体和酸碱盐的加热。可根据客户的要求定制各种形状，各种功率电压等，管子的表面可做镀镍，抛光，发绿，喷砂处理。

U型电加热管是在金属管（不锈钢管、铜管、钛管、碳钢管）内均匀分布高温弹簧状电热丝，并在周围空隙填入导热和绝缘性能良好的氧化镁粉，通过引出棒与电源线连接，或者直接出高温导线、防水线。金属管状电热元件机械强度好，可按需求弯成U型电加热管、W型加热管或者异型发热管。

用途：常用于水加热，耐酸耐碱溶液槽加热，模具加热，空气干烧，小型机械和设备，橡胶，化工，机电行业，压铸件以及干燥，烧烤，空调等。

特点：U型电加热管安装简便，寿命长，使用安全，成本低，发热快，相对于木炭或者煤加热对环境伤害小，热转换率高。

法兰式电加热管的法兰一般分为丝扣法兰和平面法兰，丝扣法兰的尺寸一般有1寸、1.2寸、1.5寸、2寸用的较多，丝扣法兰管一般适用于功率小加热，一般功率设定为几千瓦到十几千瓦。平面法兰按照尺寸从DN10-DN1200都有，按照客户的要求设计不同的功率，一般大功率法兰式电热管都是用的平面法兰，从几千瓦到几百千瓦都有

订购须知：电热管可按照用户自行设计的产品图纸和技术要求，或者来样进行生产，元件材质可根据用户要求制成，并承诺产品规格和质量满足用户的需求。

热管工作原理图

· 管内吸液芯中的液体受热汽化；

· 汽化了的饱和蒸汽向冷端流动;

· 饱和蒸汽在冷端冷凝放出热量；

· 冷凝液体在吸液芯毛细力作用下回到热端继续吸热汽化。

热管简介

热管是一种导热性能极高的被动传热元件。热管利用相变原理和毛细作用,使得它本身的热传递效率比同样材质的纯铜高出几百倍到数千倍。热管是一根真空的铜管，里面所注的工作液体是热传递的媒介.在电子散热领域里，最典型的工作液体就是水。使用圆柱形铜管制成的热管是最为常见的。热管壁上有吸液芯结构.依靠吸液芯产生的毛细力，使冷凝液体从冷凝端回到蒸发端。因为热管内部抽成真空以后，在封口之前再注入液体，所以，热管内部的压力是由工作液体蒸发后的蒸汽压力决定的。只要加热热管表面，工作液体就会蒸发.蒸发端蒸汽的温度和压力都稍稍高于热管的其它部分，因此，热管内产生了压力差，促使蒸汽流向热管内较冷的一端。当蒸汽在热管壁上冷凝的时候，蒸汽放出汽化潜热，从而将热传向了冷凝端。之后，热管的吸液芯结构使冷凝后液体再回到蒸发端。只要有热源加热，这一过程就会循环进行。

1963年，George M。 Grover第一个发明并且制造出了热管。不过,通用汽车早在1935年就申请了类似元件的专利。直到20世纪60年代,热管才受到人们的重视。逐渐的，作为一种提高传热效率的元件，热管受到了众多国家实验室和商业实验室的重视，而不再仅仅是实验室的试验品。令人吃惊的是，第一个将热管作为传热元件而加以接受和运用的主要客户竟然是政府。因为，热管的第一个商业用途是用于卫星上的系统。由于热管较高的成本和较小的需求，使得热管进入商业领域的进程非常缓慢。在当时，大部分的电子元件散热问题,用简单的金属散热块就可以解决。高端的军用设备是个例外，因为这样的设备需要热管的高性能，而且可以承受较高的成本。20世纪80年代，作为高端电子产品的散热设备，热管逐渐被市场所接受.随着热管的普及，增长的需求降低了热管的制造成本。降低后的成本使得散热设计者们可以将热管应用于更多的产品。在20世纪90年代初，热管开始被用于大量的家用电器。今天,热管已经被运用于数千种电器产品之中。