浅谈无机热传导技术热

浅谈无机热传导技术热 作者 武燕飞 转贴自 本站原创 点击数 209 更新时间 2009 8 17 文章录入 imste 2009 年 第 4 期 内蒙古电力学校 内蒙古 呼和浩特 010030 摘 要 文章从基本概念 设备特点 应用优势及应用前 景几个方 面介绍了无机热传导技术 关键词 无机热传导技术 传热元件 工质 中图分类号 TK172 4 文献标识码 A 文章编号 1007 6921 2009 04 0082 01 在众多的传热元件中 热管是人们所知的最有效的传热元件之一 它可将大量热量通过 其很小的截面积远距离的传输而无需外加动力 随着科学技术水平的不断提高 热管研究和 应用的领域不断拓宽 新能源的开发 笔记本电脑 CPU 冷却 化工 动力 轻工等领域的 高 效传热 传质设备的开发 都将促进热管技术的进一步发展 1 无机热传导技术简介 无机热传导技术是以无机元素为导热介质 将其注入各类金属 或非 金属 管状 夹层 板腔内 经密封成形后 形成具有导热性能的元 件 简称无机热传导元件 在各种工况下 无机热传导元件内的无 机导热介质受热激发产生动能而运动 振动 并伴随有化学 物理 变 化 将热能快速激发并呈波状快速传递 这样高速运动的粒子流 载着大量的热能 传到冷端 放热 冷却后又恢复常态回到加热段继 续吸热而传导 在整个传热过程中 元件的表面呈现 出热阻趋于零 的特征 2 无机热传导元件的应用优势 2 1 启动迅速 导热速度快 自元件一端加热 数秒钟就可将热量 传递到另一端 2 2 热阻小 均温性好 当量导热系数为 3 2 10 6 M 是白 银的 7 000 余倍 沿传 热元件轴向温差趋于零 这样可使元件的表 面温度基本保持一致 2 3 传热能力大 轴向热流密度 8 6MW m 2 径向热流密度 45MW m 2 2 4 适用温度范围广 工质工作温度范围在 60 1 000 元件工 作温度范围可达材 料使用温度极限 2 5 与材料相容性好 与工程常用金属材料如钢 铜和铝等材料相 容性好 不易产生不凝 性气体 可有效延长元件使用寿命 2 6 操作压力低 传热元件在 270 时内腔工作压力仅为 0 9MP 不 易产生爆管 2 7 工质寿命长 传热工质用高温老化方式检验寿命 11 万 h 2 8 适用于高寒地区 环境温度低于 0 时不会发生冻裂现象 冬季 设备停工时 不需要 考虑管子的保温和防冻 2 9 使用行业面广 已在多种类型的换热器如空气预热器 省煤器 余热器和太阳能 热水器等设备中使用 3 无机热传导元件换热设备特点 3 1 应用范围广 适用于气 气 汽 气 液或液 液等多种介质间传热 3 2 换热系数高 特别是对于气 气式换热器 当量传热系数 K 比列 管式换热器提高 5 10 倍 3 3 流动阻力小 两种介质均走管外 无需多程往返 流程短且介 质流动方向与散热 片方向一致 降低了流动阻力 3 4 结构紧凑 由加肋片的无机热传导元件所制成的换热器结构紧 凑 设备体积小 重量 轻 适用于有限的安装空间 3 5 不易结灰垢 不易堵塞 设计时可将介质流向速度调整到自清 灰流速以上 并调整传 热元件的安装位置即可达到自清灰的目的 且结灰后便于清理 3 6 可通过调节冷热介质间换热面积比来调节传热元件表面温度 避免发生低温酸露点腐 蚀 3 7 良好的可拆卸性 导热元件之间彼此独立工作 并可于设备使 用法兰连接 适于分 别拆卸和单独更换 3 8 传热元件失效后 冷热两相介质不会发生混合 不影响正常运 行 不需马上 停产对设备处理 3 9 维修费用低 无传动部件 设备正常操作期间不需要维修 4 无机传热技术应用前景 无机热传导元件的传热性能经美国斯坦福研究院 SRI 严格测试 经 过清华大学阳光 公司的长期考验 得到了一致的结论 无机热传导 元件可将热量由元件的一端快速传递到另 一端 元件表面呈现出热 阻趋于零的特性以及使用范围广 无机热传导元件还有许多潜在的性能没有被系统 全面的挖掘 但 已经可以证实的是在 200 400 的温度范围内 其工业上的应用 是可靠的 它继承了传统热管的众多优点 同 时也弥补传统热管的 许多不足之处 其良好的均温性可有效防止烟气酸露点腐蚀 良好 的耐 热性可有效的增加设备的使用寿命 无机热传导技术同时具有 应用温度范围广 工作压力低 无爆管 传热速度快 均温性好等 优越性 无机热传导技术在我国的应用开发目前刚刚起步 在各个领域中的 应用还需进一步拓展 除在石油 化工 冶金 电力 建材等行业 中的烟气与空气 烟气与其他流体等主要热交 换形式中得到广泛应 用 并在计算机 音