Kluczowe kwestie do rozważenia przy projektowaniu rur grzewczych

Rura cieplna jest rodzajem elementu przenoszącego ciepło, który w pełni wykorzystuje zasadę przewodzenia ciepła i właściwość szybkiego przenoszenia ciepła czynnika chłodzącego. Ciepło gorącego przedmiotu jest szybko przenoszone na zewnątrz źródła ciepła przez rurkę cieplną, a jego przewodność cieplna znacznie przekracza przewodność jakiegokolwiek znanego metalu.

Rury cieplne są często stosowane w obecnych projektach odprowadzania ciepła, w tym w naszych popularnych notebookach, telefonach komórkowych itp. Przy projektowaniu rurek cieplnych należy wziąć pod uwagę następujące czynniki: obciążenie cieplne lub ciepło do przeniesienia; Temperatura robocza; Rura; Działający płyn; Struktura kapilarna; Długość i średnica rurki cieplnej; Długość kontaktu strefy parowania; Długość kontaktu obszaru kompensacji; Kierunek; Efekt zginania i spłaszczania rury cieplnej itp.

Przy projektowaniu rury cieplnej należy wziąć pod uwagę następujące czynniki:

1, Wybór płynu roboczego

① Płyn roboczy dostosuje się do strefy temperatury roboczej rurki cieplnej i będzie miał odpowiednią prężność pary nasyconej;

② Płyn roboczy będzie kompatybilny z materiałem powłoki i knota oraz będzie miał dobrą stabilność termiczną;

③ Płyn roboczy będzie miał dobre wszechstronne właściwości termofizyczne;

2, Struktura płynnego rdzenia ssącego

Dobór knota to złożony problem. Z punktu widzenia zapewnienia maksymalnej szybkości wymiany ciepła, knot musi mieć bardzo mały efektywny promień kapilarny r. Aby zapewnić maksymalne ciśnienie kapilarne, wartość przepuszczalności K powinna być duża, aby zmniejszyć straty ciśnienia na powrocie ciecz, a opór przewodnictwa cieplnego powinien być mały, aby zmniejszyć promieniowy opór przewodnictwa cieplnego. Trudno jest sprawić, aby knot o tej samej strukturze spełniał wszystkie powyższe wymagania, więc istnieją kompozytowe struktury knota i knot pnia, ale zwiększa się trudność wytwarzania i koszt. Dlatego przy doborze ciekłego rdzenia ssącego należy zwrócić uwagę na wybór najprostszej konstrukcji na podstawie spełnienia wymagań dotyczących wymiany ciepła. W przypadku rur grzewczych naziemnych należy w miarę możliwości stosować refluks grawitacyjny oraz termosyfony bez wkładów absorpcyjnych cieczy.

3, temperatura robocza

W określonych warunkach projektowych znana jest temperatura źródła zimna i źródła ciepła, a warunki wymiany ciepła są również jasne, więc zakres temperatury roboczej samej rury cieplnej można obliczyć za pomocą ogólnego wzoru na wymianę ciepła. Temperatura robocza tutaj ogólnie odnosi się do temperatury pary cieczy roboczej w rurze cieplnej podczas pracy. Gdy działa dobra rura cieplna, płyn roboczy musi być w stanie pary i cieczy dwufazowej. Ponieważ temperatura topnienia wybranego płynu roboczego powinna być niższa niż temperatura robocza rury cieplnej, rura cieplna może działać normalnie. Rysunek 3-59 przedstawia zakres temperatur topnienia, wrzenia i punktu krytycznego (pionowa krótka linia na odcinku), które mogą być używane jako ciecz robocza rurki cieplnej. Na rysunku widać, że te ciecze nakładają się na siebie w niektórych obszarach temperatur, to znaczy można wybrać kilka cieczy roboczych w niektórych obszarach temperatur. Konieczne jest rozważenie kolejno takich czynników, jak ciśnienie nasycenia, cena, stabilność termiczna, nietoksyczność itp. i porównanie ich w celu dokonania wyboru.

4. Istnieją cztery wspólne kapilaryRury cieplnestruktury, w tym rowki, siatki druciane, spiekany proszek, metal i włókno. Struktura kapilarna jest wyłożona na wewnętrznej ściance pojemnika rurki cieplnej i umożliwia przepływ cieczy z jednego końca rurki cieplnej na drugi poprzez działanie kapilarne. Każda struktura kapilarna ma swoje zalety i wady. Nie ma idealnej struktury kapilarnej. Każda struktura kapilarna ma swoje własne granice.

Rura cieplna nie ma ruchomych części i charakteryzuje się wysoką niezawodnością. Należy jednak zachować ostrożność przy projektowaniu i produkcji rurek cieplnych. Dwa czynniki produkcyjne zmniejszają niezawodność rurki cieplnej: szczelność i czystość. Jakikolwiek wyciek w rurce cieplnej ostatecznie spowoduje jej awarię. Jeśli komora wewnętrzna nie zostanie dokładnie wyczyszczona, po nagrzaniu rurki cieplnej pozostałości będą wytwarzać nieskraplający się gaz i zmniejszą wydajność rurki.