论文总字数：14733字

摘 要

本论文通过平均温差法和传热单元数法，对高温热管换热器进行设计。高温热管换热器由管内充有不同的工作介质的热管构成。设计中主要控制好温度的衔接。在不同的温度区域 ,具有不同的工作介质的热管通过管内介质蒸汽温度的可调性安全衔接在一起,管内蒸汽温度受管外流体温度场及热管内传热机能的影响很大,而热管内的传热性能又影响着管外流体温度分布。

关键词：平均温差法 传热单元数法 高温热管换热器

Design of 10000Nm³/h high temperature heat pipe heat exchanger

Abstract

In this paper, the design of high temperature heat pipe heat exchanger is carried out by means of average temperature difference method and heat transfer unit number method.It is very important to control the convergence of good temperature in the design.High temperature heat pipe heat exchanger consist s of heat pipes containing different working medium. In the different temperature region,heat pipes with the different working medium are linked up safely by controlling of the vapor temperat -ure inside heat pipe.

Key words: average temperature difference method;heat transfer unit number method;high temperature heat pipe heat exchanger

目 录

摘 要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1课题背景.................... 1

1.2热管的工作原理及其研究进展 1

1.3热管换热器的工作原理及其基本特性 2

1.4热管技术及热管换热器的实际应用举例 4

1.5高温热管换热器存在的问题 6

1.6结语 6

第二章 高温热管换热器的设计 7

2.1 热管的材料及工作温度. 7

2.2热管部件的选择 7

2.3高温热管换热器的设计计算方法 9

2.4利用平均温差法进行高温热管换热器设计计算的步骤 10

第三章 高温热管换热器的热力计算 10

3.1 任务要求 11

3.2 热力计算内容 11

3.3 基本结构参数 30

第四章 结语及展望 30

4.1 结语 31

4.2 展望 31

参考文献 32

致 谢 34

第一章 绪 论

1.1课题背景

能源能给人类带来经济社会的发展和生活质量的上升，是人类长期发展的前提。众所周知，当今世界人口庞大消耗能源巨大，然而在能源储存量很少以及环境受到破坏等方面的迫切要求，节能问题更显突出^[1] 。

当前，因为我国还出于发展中国家行列，所以我国的科学技术水平还很低导致浪费了大量的能源，还获得了极低的经济效益，同时还造成了生态环境差的问题。为了提高能源综合利用率和解决我国能源问题，我国一直都在倡导节约能源、减少能耗^[2]。

我国国情的现状决定了我国目前还是以工业为主，所以必须注重科学技术的发展来实现节能减排、提高能源利用率仍然要在工业下手。我国正式建立以来，观看发展历史，工业生产部门消耗的能源始终占据主导地位。而发达国家中，日本占50%左右，西德、英国、法国都在35%以下，美国只占27.5%左右^[3]。为了节省投资、节约能源、提高生产能力，这就迫切的需要改进换热器的换热效率。近年来，人们始终关注换热器的开发与研究^[4]。

因为热能领域中使用热管可以高效传热，所以大家极力认可^[5]。之所以研究这个课题，是因为它有独特的优点:可以快速的传热、遇到的阻力小，并且找不出有运动的部件、可以一直保持一个温度等^[6]。近几年来，因为我国一直提倡科技强国战略，所以国家科学技术的发展和不断成熟，我们所研究的产品的应用范围逐渐扩大，现在它被广泛应用于工业、民用和国防等各个领域^[7]。

1.2热管的工作原理及其研究进展

1.2.1热管的工作原理及结构^[8]

经过长时间的研究，得出它自己是一个全封闭的没有任何空气的系统，它由管子的外壳、吸液芯和工作的流体构成（如图1-1所示）。为了防止工质泄露，管子的外壳的两端都焊有端盖，在它的里面装有管芯。它的工作原理就是利用工作液体受热发生物理过程的转变，利用工质的这种转变吸收热量来传递出去。当它的加热段被加热时，管内的工作液体会吸收大量的热量变成气体，在压差作用下沿中间的出路流向另外一端，从而气体到达温度较低的一端，冷凝成液体并释

放出热量；由于管子内产生的各种力的影响驱使下使液态工质返回吸收热量的一端，继续吸收热量变为气体，如此重复的工作，达到了我们预期的效果把热量不断地从温度高的一端传递到温度低的一端。

图1-1 热管结构示意图

1.2.2热管进展及应用

①热管技术的理论研究

由于它(HPs)是一种具有快速的提高换热能力的换热设备^[9]。我国很早就开始把热管技术应用在工业领域。经过几年的不懈奋斗，解决了碳钢与水不相容的技术难题^[10]。不久，我国开始转变研究方向和开发的重点，开始对节能及能源的合理利用进行研究，研究成果非常多^[11]。A. Fiche:等^[12]对它做出了大量的研究，从人的神经关系研究出独特的波动传热特点。

②热管技术的应用

热管技术被应用在很多领域，如新能源的开发，洁净能源的利用，计算机领域的换热，工业领域的热回收等领域^[13]。

1.3热管换热器的工作原理及其基本特性

1.3.1热管换热器的结构^[14]

请支付后下载全文，论文总字数：14733字