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摘要：随着我国社会经济建设的进步与发展，进一步地推动科学技术的进步，尤其是在热能工程之中，热管技术得以广泛地应用与普及，人们越来越重视热管技术的应用。热管技术以其良好的导热性能广泛地应用于热能工程之中。本文主要对热管技术在热能工程中的应用加以分析与探讨。
关键词：热管技术；热能工程；应用
热管由于在媒介之中的热能传递速度较快，因此不仅具有良好的导热性能，而且不会造成热量的损耗，也可以将其称之为传热超导体，不但使用寿命长，而且具有良好的导热性能与安全性，被作为传热设备广泛地应用于各个领域，特别是在热能工程之中的运用，推动与促进热能工程的可持续发展。
一、热管技术的工作原理
在加热热管的过程中，其会释放出大量的热量，内部同时会出现大量的蒸汽，而且热管内部的热量会被蒸汽所带走。在经过一段时间之后，在遇冷之后蒸汽则会转变为液态，在液化中则会释放出大量的热量。在管芯的作用下，液态物质则会重新回流至蒸发段，整个过程则属于闭合的路线，在管内蒸汽进行无线的循环，确保热量可以由加热段传递至散热段。倘若竖直摆放热管，加热段则位于下层，而冷却段则位于上层，无需管芯提供作用力，液体能够在重力的作用之下进行回流，也可以将此种热管称之为热虹吸管，在热能工程之中热虹吸管得以广泛地应用与普及。如图1所示：
1-管壳 2-管芯 3、4-工作液体
图1热管工作原理图
二、热管技术的主要特征
（一）具有较强的适应性
一般来说，比较容易控制的位置在热管的冷凝结构以及加热段的位置，从而可以分离热源。与此同时，热管的换热设备的受热部分以及放热部具有灵活的结构设置，能够对热源的分离距离进行有效的控制，从而符合实际的需求。针对于热源的分离距离来说，相对比较宽泛，一般大的距离甚至可以达到100cm以上，而小的距离则仅仅有几十厘米，从而可以确保不会泄露冷热液体。就温差变化方面来说，热管具有良好的适应力，能够有效地控制好平衡温差。
（二）具有较高的传输热量效率
作为一种传热介质，较之其他的金属，热管具有较高的传输热量的效率。据有关的调查研究显示，热管的传热效率甚至可以达到87%之上，由此可以看出，热管不仅能够很好地回收余热，而且可以对其他的热源加以充分的利用。然而，传统的传热装置无法对空调系统间的温差进行有效地回收与利用，造成大量热量的损失。然而，通过热管技术的应用，则不仅可以有效地解决热量流失的问题，而且可以再次地利用余热。
三、热能工程中热管技术的实际应用
（一）应用于回收余热之中
现阶段，在余热回收过程中，热管技术得以广泛地应用，从而可以避免出现浪费能源的问题。比如，在纺织业之中，通过热管的应用，向固定装置之中输送回收的热量，实现对热量的循环利用。在余热回收的过程中，往往在废气的出口位置安装热管，同时可以回收利用废气，提高对资源的利用效率，节约大量的能源。不仅如此，在定型机的负压作用之下，可以向热管的蒸发段输送新风，在热量吸收之后，则会输送至热管的新风位置，而后进行最后阶段，也就是定型机烘箱的散热器。在上述阶段结束之后也就是完成余热回收的工作，该余热回收的过程，不仅操作简单易行，而且具有较高的余热回收效率，从而可以节省大量的余热，实现对能量的循环使用，在一定程度上是对成本支出的节约，避免出现资金浪费的问题。
（二）应用于火电厂的锅炉方面
通过换热器的应用，热管技术可以实现热量的传送，其中，换热器的工作原理主要是在蒸发冷凝热管内部的热量之后，而后则可以进行传热，大致有以下几个特点，分别是：首先，热管与热管间的工作相互对立，为更换热管提供更多的便利；其次，可以分离冷气与热气，而且不会存在泄漏的状况，即使热管的一端出现损坏，同样不会对整体造成负面的影响，在锅炉之中应用热管技术，将空气预热器替换为热管器，有效地防止出现腐蚀以及堵塞的状况。在热管之中，烟气的一侧具有较为均匀的管壁温度，而且通过控制冷热段，能够加强对管壁温度的控制。如果在传输热量的过程中，不能够加强对管壁温度的控制，则会使得热管表面干燥。通过对烟速的设定，热管换热器能够发挥出吹灰的作用，很大程度上可以有效地防止出现阻塞的状况，与此同时，热管换热器自身防漏风的功能强大，从而可以避免出现漏风的问题。如图2所示：
图2高温热管蒸汽发生器
（三）应用于冻土路基之中
我国的北方部分地区，土壤常年存在冻土的问题，而且每逢初夏的时节，冻土层则会由上至下的发生融化的问题，一旦形成翻涌现象，则会使得铁路的路基出现松懈的状况，严重者甚至会引起列车脱轨的问题。在低温热管的应用过程中，首要任务是在冻土层中埋入低温热管。对于在寒冷的季节，与空气温度相比，冻土的温度相对来说较高，这个时候热管内部液氨质由于将冻土之中的热量吸收，而后则出现蒸发的现象，在压力差的作用之下，氨蒸气则会不断地流入至管腔的上部，而且会找上部间汽化潜热散发出来，在冷凝固为液体之后将会流回至蒸发段，而后在蒸发段进行蒸发，形成气体之后进行再次的循环，由此在低温热管的应用下，可以向大气中传输冻土之中的热量。
对于在温暖的季节中，与冻土的温度相比，空气的温度相对来说比较高，这个时候液氨蒸汽在到达至冷凝段之后，受到外部温度的影响，氨蒸气则不会继续进行冷凝，从而达到汽相与液相两者之中的平衡，液氨也不会再次进行蒸发，热管也就停止工作，而且空气之中的热量也就不会传递至冻土之中，由此冻土的温度则可以长期保持上面温度较高，而下面温度则较低的状态，能够防止出现翻涌的现象。
结语：
综上所述，随着社会经济建设的进步与发展，各个领域对于能源的利用提出更高的要求，在能源日益紧张的局势下，在热能工程中应用热管技术，一方面能够循环利用热能，另一方面能够节约大量的能源，虽然现阶段热管技术还存在有待改善的地方，但是在经过一定的研究后，则可以促使存在的问题得以解决，为热管技术的发展提供重要保障。
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[4]杨晓明.热管技术在热能工程中的应用[J].化工管理,2014,27:176.
论文作者:彭博,屈福军
论文发表刊物:《电力设备》2016年第15期
论文发表时间:2016/11/4
标签：热管论文; 热能论文; 热量论文; 技术论文; 冻土论文; 余热论文; 工程论文; 《电力设备》2016年第15期论文;