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熱管的零部件及加工

2023.08.30

熱管的主要零部件為管殼、端蓋(封頭)、吸液芯、腰板(連接密封件)四部分。不同類(lèi)型的熱管對這些零部件有不同的要求。

管殼

熱管的管殼大多為金屬無(wú)縫鋼管,根據不同需要可以采用不同材料,如銅、鋁、碳鋼、不銹鋼、合金鋼等。管子可以是標準圓形,也可以是異型的,如橢圓形、正方形、矩形、扁平形、波紋管等。管徑可以從2mm到200mm,甚至更大。長(cháng)度可以從幾毫米到l00米以上。低溫熱管換熱器的管材在國外大多采用銅、鋁作為原料。采用有色金屬作管材主要是為了滿(mǎn)足與工作液體相容性的要求。

端蓋

熱管的端蓋具有多種結構形式,它與熱管舶連接方式也因結構形式而異。端蓋外圓尺寸可稍小于管殼內徑,配合后,管殼的突出部分可作為氬弧焊的熔焊部分,不必再填焊條,焊口光滑平整質(zhì)量容易保證。旋壓封頭是國內外常采用的一種形式,旋壓封頭是在旋壓機上直接旋壓而成,這種端蓋形式外型美觀(guān),強度好、省材省工,是一種良好的端蓋形式。

管芯

1、一個(gè)性能優(yōu)良的管芯應具有:

⑴足夠大的毛細抽吸壓力,或較小的管芯有效孔徑;

⑵較小的液體流動(dòng)阻力,即有較高的滲透率;

⑶良好的傳熱特性,即有小的徑向熱阻;

⑷良好的工藝重復性及可靠性,制造簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜。

2、管芯的構造型式大致可分為以下幾類(lèi):

⑴緊貼管壁的單層及多層網(wǎng)芯

多層網(wǎng)的網(wǎng)層之間應盡量緊貼,網(wǎng)與管壁之間亦應貼合良好,網(wǎng)層數有l至4層或更多,各層網(wǎng)的目數可相同或不同.若網(wǎng)層多,則液體流通截面大,阻力小,但徑向熱阻大;用細網(wǎng)時(shí)毛細抽吸力大但流動(dòng)阻力亦增加.如在近壁因數層用粗孔網(wǎng),表面一層用細孔網(wǎng),這樣可由表面細孔網(wǎng)提供較大的毛細抽吸壓力,通道內的粗孔網(wǎng)使流動(dòng)阻力較小,但并不能改善徑向熱膽大的缺點(diǎn).網(wǎng)芯式結構的管芯可得到較高的毛細力和較告的毛細提升高度,但因滲透率較低,液體回流阻力較大,熱管的軸向傳熱能力受到限制.此外其徑向熱阻較大,工藝重復性差又不能適應管道彎曲的情況,故在細長(cháng)熱管中逐漸由其它管芯取代。

⑵燒結粉末管芯

由一定目數的金屬粉末燒結在管內壁面而形成與管壁一體的燒結粉末管芯,也有用金屬絲網(wǎng)燒結在管內壁面上的管芯.此種管芯有較高的毛細抽吸力,并較大地改善了徑向熱阻,克服了網(wǎng)芯工藝重復性差的缺點(diǎn),但因其滲透率較差,故軸向傳熱能力仍較軸向槽道管芯及干道式管芯的小。

⑶軸向槽道式管芯

在管殼內壁開(kāi)軸向細槽以提供毛細壓頭及液體回流通道,槽的截面形狀可為矩形,梯形,圓形及變截面槽道,槽道式管芯雖然毛細壓頭較小,但液體流動(dòng)阻力甚小,因此可達到較高的軸向傳熱能力,徑向熱阻較小,工藝重復性良好,可獲得精確幼兒何參數,因而可較正確地計算毛細限,此種管子彎曲后性能基本不變。由于其抗重力工作能力極差,不適于傾斜(熱端在上)工作。但對于空間的零重力條件則是非常適用的,因此廣泛用于空間飛行器。

⑷組合管芯

一般管芯往往不能同時(shí)兼顧毛細抽吸力及滲透率,為了有高的毛細抽吸力,就要選用更細的網(wǎng)成金屬粉末,但它仍的滲透率較差。組合多層網(wǎng)雖然在這方面有所提高,可是其徑向熱阻大。組合管芯能兼顧毛細力和滲透率,從而能獲得高的軸向傳熱能力,而且大多數管芯的徑向熱阻甚小。它基本上把管芯分成兩部分,一部分起毛細抽吸作用,另一部分起液體回流通道作用。

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