摘要：随着人类对资源的开发和利用，传统能源逐渐减少，将热管技术应用于热能工程，不但可以实现热能的有效流动，而且还可以节约大量的能量，从而实现节约能源的目的。尽管这样，大力推行热管技术还存在着技术上的难题，这就需要科研人员继续加大科学研究的力度，解决热管技术的难题，不断推动热管技术的快速发展。
关键词：热管技术；热能工程；应用
1.热管的组成和原理
1.1.热管的组成
典型的热管由管壳、吸液芯和端盖组成，将管内抽成1.3×（10负1---10负4）Pa的负压后充以适量的工作液体，使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。管的一端为蒸发段（加热段），另一端为冷凝段（冷却段），根据应用需要在两段中间可布置绝热段。当热管的一端受热时毛纫芯中的液体蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。如此循环不己，热量由热管的一端传至另―端。热管在实现这一热量转移的过程中，包含了以下六个相互关联的主要过程：
1.1.1.热量从热源通过热管管壁和充满工作液体的吸液芯传递到（液---汽）分界面；
1.1.2.液体在蒸发段内的（液--汽）分界面上蒸发；
1.1.3.蒸汽腔内的蒸汽从蒸发段流到冷凝段；
1.1.4.蒸汽在冷凝段内的汽.液分界面上凝结：
1.1.5.热量从（汽--液）分界面通过吸液芯、液体和管壁传给冷源：
1.1.6.在吸液芯内由于毛细作用使冷凝后的工作液体回流到蒸发段。
1.2.热管的原理
在加热热管的蒸发段，管芯内的工作液体受热蒸发，并带走热量，该热量为工作液体的蒸发潜热，蒸汽从中心通道流向热管的冷凝段，凝结成液体，同时放出潜热，在毛细力的作用下，液体回流到蒸发段。这样，就完成了一个闭合循环，从而将大量的热量从加热段传到散热段。
当加热段在下，冷却段在上，热管呈竖直放置时，工作液体的回流靠重力足可满足，无须毛细结构的管芯，这种不具有多孔体管芯的热管被称为热虹吸管。热虹吸管结构简单，工程上广泛应用。
2.热管技术的重要特点
2.1热管管壁可温度可调性
热管管壁的温度可以调节，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底温流体的露点以上，从而可以防止露点腐蚀，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备成功，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，而且也避免了烟气在管壁上的粘结，保证锅炉长期运行，并提高了锅炉效率。
2.2热管换热设备较常规设备更安全、可靠，可长期连续运行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
这一特点对连续性生产的工程有特别重要的意义。常规换热器设备一般是间壁换热，冷热流体分布在器壁的两侧流过，如管壁或者器壁有泄漏，则将造成停产损失。由热管组成的换热设备，则是在二次间壁换热，即热流要通过热管的蒸发段管壁和冷凝段才能传到冷流体，而热管一般不能可能在蒸发和冷凝段同时破坏，所以大大增加了设备运行的可靠性。
2.3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。
2.4热管换热设备效率高，节能效果显著。
3.热管技术的实际应用
3.1 纺织余热回收
热管技术还可应用于纺织业的余热回收中.在现阶段，纺织业主要是利用热管技术进行定型机的废气余热回收工作.其工作流程为：热管将废气中的热能进行回收，接着将回收到的热能出送至定型机的烘箱内.在进行该工作时，热管一般被安装于废气排放口，废气一排出就可进行余热的回收，避免了热能不必要的损失可达到最佳的回收效果。
3.2 炼焦炉余热回收工程
炼焦炉排放出的烟气一般情况下温度都比较高，如果直接排除而不加以回收利用将造成很大的浪费.此时，如果在炼焦炉的烟筒中安装热管，就可实现余热的吸收利用.其工作原理流程为：首先热管内的介质吸收烟气的热量，吸收了热量后介质将蒸发成气体，下一步气体经由绝热段进入到冷凝段，在冷凝段内介质释放出热量后回复原状态而后进行回流，下一个循环继续进行.而在冷凝段释放出的热量可用于加热除盐水.炼焦炉中的热管能够传递相当大的热量，因此除盐水可以被加热至产生大量汽水混合物，该混合物能够在上升管集箱混合，进而进入到气泡并在其中完成汽水分离，饱和蒸汽就会流入到主蒸汽管道，而饱和水则会沿着下降管流入到下降管集箱中，并且最终会回到热管冷凝段进行再次循环.
3.3 航空航天应用
热管技术还在航空航天中起到了重用作用.对航天有所了解的人都知道，不管是何种的航天器都会面临着一个难题：正对太阳一侧的温度非常高，而背对太阳一侧的温度则非常低.在太空中，空气无法对流，故而航天器的两侧无法进行温度的调节，这也就导致两侧的温差巨大.在无法实现空气调节的情况下，使用热管技术进行调节可以减少两侧的温差，最快速度的实现温度平衡.航天技术中，航天器中安装热管，正对太阳的一侧是蒸发段，而背对太阳的一侧则是冷凝段.实际工作中，蒸发段在温度高的一侧吸收大量的热能实现内部介质的蒸发，介质蒸发后传递到冷凝阶段，在冷凝阶段释放热量后恢复原始状态回流至蒸发段进行再次循环.正是这种不断的循环能够实现航天器两侧温度的平衡，能够有效避免温差过大而造成的故障。
结语
热管的应用越来越广泛，热管技术也受到越来越多的人们重视热管技术发展到现在，在热能工程中取得了很大的成效并与热能工程技术相互促使彼此不断发展本文将对热管技术的基础知识及其在热能工程中的应用作出介绍，以望能对热管技术及热能工程的研究者有所帮助。
参考文献：
[1]杨志光.浅谈热管技术在热能工程中的应用田.赤子，2012（1）.
[2]徐连青.热管技术在热能工程中的应用田‘科技传播，2012（5）.
[3]高宏伟，王cf..热管技术在热能工程中的应用特点田.活力，2010（10）
论文作者:张效明
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/10/11
标签：热管论文; 热能论文; 热量论文; 液体论文; 管壁论文; 技术论文; 工程论文; 《基层建设》2017年第14期论文;