(一)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有很多种方法,常用的分类方法有以下几种。
(1)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)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)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-萘禁热管、不锈钢-钠热管等等。
(4)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)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。
(二)热管特点与常规换热技术相比,热管技术之所以能不断受到工程界欢迎,是因其具有如下的重要特点。
(1)热管换热设备较常规设备更安全、可靠, 可长期连续运行这一特点对连续性生产的工程,如化工、冶金、动力、航天等工业部门具有特别重要的意义。
常规换热设备一般都是间壁换热,冷热流体分别在器壁的两侧流过,如管壁或器壁有泄漏,则将造成停产损失。
由热管组成的换热设备,则是二次间壁换热,即热流要通过热管的蒸发段管壁和冷凝段管壁才能传到冷流体,而热管一般不可能在蒸发段和冷凝段同时破坏,所以大大增强了设备运行的可靠性。
(2)热管管壁的温度可调性热管管壁的温度可以调节,这在低温余热回收或热交换中是相当重要的,因为可以通过适当的热流变换把热管管壁温度调整在低温流体的露点以上,从而可防止露点腐蚀,保证设备的长期运行。
这在电站锅炉尾部的空气预热方面应用得特别成功, 设置在锅炉尾部的热管空气预热器,由于能调整管壁温度不仅能防止烟气结露,而且也避免了烟灰在管壁上的粘结,保证锅炉长期运行,并提高了锅炉效率。
(3)冷、热段结构和位置布置灵活由热管组成的换热设备的受热部分和放热部分结构设计和位置布置非常灵活,可适应于各种复杂的场合。
由于结构紧凑占地空间小,因此特别适合于工程改造及地面空间狭小和设备拥挤的场合,且维修工作量小。
(4)热管换热设备效率高,节能效果显著。