1、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：10076921(2009)04008201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
2、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
3、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 3.2106/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/m2 ，径向热流密度45MW/m2。2.4 适用温度范围广。工质工作温度范围在 601 000；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
4、.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 510 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
5、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
6、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 200400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、音响等电子、电器散热系统中得到使用。在新的世纪 内，用无机热传导技术将各行业的热能合理利用起来，推动企业的技术进步，提高企业热能 的利用率，带动大批民用产品的发展，回收更多的绿色能源，为我国的建设服务。
