Šilumos vamzdis šilumos vamzdis yra tam tikras šilumos perdavimo elementas, visiškai išnaudojantis šilumos laidumo principą ir greitas aušinimo terpės šilumos perdavimo savybes. šilumos laidumas.
1963 m. šilumos vamzdžių technologiją išrado George'as Groveris iš Los Alamos nacionalinės laboratorijos.
Šilumos vamzdis yra tam tikras šilumos perdavimo elementas, kuris visiškai išnaudoja šilumos laidumo principą ir greitas aušinimo terpės šilumos perdavimo savybes. šilumos laidumas.
Šilumos vamzdžių technologija anksčiau buvo naudojama aviacijos, karinės ir kitose pramonės šakose. Nuo tada, kai jis buvo pristatytas radiatorių gamybos pramonėje, žmonės pakeitė tradicinių radiatorių dizaino mąstymą ir atsikratė tradicinio šilumos išsklaidymo režimo, kuris remiasi tik didelio tūrio ventiliatoriais, kad būtų užtikrintas geresnis šilumos išsklaidymas.
Vietoj to, jame naudojamas naujas vėsinimo režimas su mažu greičiu, mažo oro tūrio ventiliatoriumi ir šilumos vamzdžių technologija.
Šilumos vamzdžių technologija atnešė galimybę į ramią kompiuterių erą ir buvo plačiai naudojama kitose elektronikos srityse.
Kaip veikia šilumos vamzdžiai?
Šilumos vamzdžio veikimo principas yra toks: esant temperatūrų skirtumui, neišvengiamai įvyks šilumos perdavimas iš aukštos temperatūros į žemą. Šilumos vamzdyje naudojamas išgarinamasis aušinimas, todėl temperatūrų skirtumas tarp dviejų šilumos vamzdžio galų yra labai didelis, kad šiluma būtų praleidžiama greitai. Išorinio šilumos šaltinio šiluma padidina skystos darbo terpės temperatūrą per garinimo sekcijos vamzdžio sienelės šilumos laidumą ir skystį sugeriančią šerdį, užpildytą darbo terpe; skysčio temperatūra pakyla, o skysčio paviršius garuoja tol, kol pasiekia sočiųjų garų slėgį. būdas pereiti prie garo. Garai, esant nedideliam slėgio skirtumui, teka į kitą galą, išskiria šilumą ir vėl kondensuojasi į skystį, o skystis išilgai porėtos medžiagos kapiliarine jėga teka atgal į garavimo sekciją. Šis ciklas yra greitas ir šiluma gali būti nuolat pašalinama.
Šilumos vamzdžio techninės savybės
· Didelio greičio šilumos laidumo efektas. Lengvas svoris ir paprasta konstrukcija
·Tolygus temperatūros pasiskirstymas, gali būti naudojamas vienodai temperatūrai arba izoterminiam veikimui.·Didelė šilumos perdavimo galia. Ilgas šilumos perdavimo atstumas.
·Nėra aktyvių komponentų, o pats energijos nevartoja.
· Šilumos perdavimo krypčiai nėra ribojama, garinimo ir kondensacijos galai gali būti sukeisti. ·Lengvai apdorojamas, norint pakeisti šilumos perdavimo kryptį.
Patvarus, ilgaamžis, patikimas, lengvas laikyti ir laikyti. Kodėl šilumos vamzdžių technologija turi tokį aukštą našumą? Turime pažvelgti į šią problemą termodinaminiu požiūriu.
Objektų šilumos sugėrimas ir šilumos išsiskyrimas yra santykiniai, todėl, kai yra temperatūros skirtumas, neišvengiamai įvyks šilumos perdavimo iš aukštos temperatūros į žemą reiškinys.
Yra trys šilumos perdavimo būdai: spinduliuotė, konvekcija ir laidumas, tarp kurių šilumos laidumas yra greičiausias.
Šilumos vamzdyje naudojamas garuojantis aušinimas, kad temperatūrų skirtumas tarp dviejų šilumos vamzdžio galų būtų labai didelis, kad šiluma būtų greitai perduodama.
Įprastą šilumos vamzdį sudaro vamzdžio apvalkalas, dagtis ir galinis dangtelis.
Gamybos būdas yra išpumpuoti vamzdžio vidų iki neigiamo 1,3×(10-1~10-4)Pa slėgio ir tada užpildyti atitinkamu kiekiu darbinio skysčio, kad kapiliaras akyta skysčio sugėrimo šerdies medžiaga, esanti arti vidinės vamzdžio sienelės, užpildoma skysčiu ir užsandarinama.
Esant neigiamam slėgiui skysčio virimo temperatūra mažėja, todėl jis lengvai išgaruoja. Vamzdžio sienelėje yra skystį sugeriantis dagtis, sudarytas iš kapiliarinių poringų medžiagų.
Šilumos vamzdžio medžiaga ir įprastas darbinis skystis
Vienas šilumos vamzdžio galas yra garinimo galas, o kitas – kondensacinis.
Kai šildoma viena šilumos vamzdžio dalis, kapiliare esantis skystis greitai išgaruoja, o garai, esant nedideliam slėgio skirtumui, teka į kitą galą, išskiria šilumą ir vėl kondensuojasi į skystį.
Skystis kapiliarine jėga teka atgal į garavimo sekciją išilgai porėtos medžiagos, o ciklas yra begalinis. Šiluma perduodama iš vieno šilumos vamzdžio galo į kitą. Šis ciklas vykdomas greitai, o šiluma gali būti perduodama nuolat.
Šeši susiję šilumos perdavimo šilumos vamzdžiuose procesai
1. Šiluma perduodama iš šilumos šaltinio į (skysčio-garų) sąsają per šilumos vamzdžio sienelę ir dagtį, užpildytą darbiniu skysčiu;
2. Skystis išgaruoja ant (skysčio-garų) sąsajos garinimo skyriuje ir 3. Garai garų kameroje teka iš garinimo sekcijos į kondensacijos sekciją;
4. Garai kondensuojasi ant garų ir skysčių sąsajos kondensacijos skyriuje;
5. Šiluma per dagtį, skystį ir vamzdžio sienelę perduodama iš (garų-skysčio) sąsajos į šalčio šaltinį;
6. Dagte kondensuotas darbinis skystis dėl kapiliarinio veikimo grąžinamas į garinimo sekciją.
Šilumos vamzdžio vidinė konstrukcija
Porėtas sluoksnis ant šilumos vamzdžio vidinės sienelės yra įvairių formų, dažnesnės yra: metalo miltelinis sukepinimas, griovelis, metalinis tinklelis ir kt.
1. Karšto šlako struktūra
Žodžiu, šio šilumos vamzdžio vidinė struktūra yra kaip apanglėję briketai ar karštas šlakas.
Iš pažiūros šiurkščioje vidinėje sienelėje yra visokių mažyčių skylučių, jos yra tarsi kapiliarai ant žmogaus kūno, šilumos vamzdyje esantis skystis slinks į šias mažas skylutes, sudarydamas stiprią sifono jėgą.
Tiesą sakant, tokio šilumos vamzdžio gamybos procesas yra gana sudėtingas. Vario milteliai pašildomi iki tam tikros temperatūros. Prieš visiškai ištirpstant, vario miltelių dalelių kaktos kraštas pirmiausia išsilydys ir prilips prie aplinkinių vario miltelių, taip suformuodami tai, ką matote dabar. prie tuščiavidurės konstrukcijos.
Iš nuotraukos galite manyti, kad jis labai minkštas, bet iš tikrųjų šis karštas šlakas nėra nei minkštas, nei birus, bet labai stiprus.
Kadangi tai aukštoje temperatūroje vario milteliais kaitinama medžiaga, jiems atvėsus, jie atkuria pradinę kietą metalo tekstūrą.
Be to, gamybos požiūriu šilumos vamzdžio su šiuo procesu ir struktūra gamybos sąnaudos yra gana didelės.
2. Griovelio konstrukcija
Šio šilumos vamzdžio vidinė konstrukcija suprojektuota kaip lygiagrečios tranšėjos.
Jis taip pat veikia kaip kapiliarai, o grįžtantis skystis greitai praleidžiamas šilumos vamzdyje per šiuos griovelius.
Tačiau, atsižvelgiant į plyšio tikslumą ir smulkumą, pagal proceso lygį ir griovelio kryptį ir pan., tai turės didelę įtaką šilumos išsklaidymo šilumos vamzdyje.
Atsižvelgiant į gamybos sąnaudas, šio šilumos vamzdžio gamyba yra gana paprasta, lengviau pagaminama ir palyginti nebrangi.
Tačiau šilumos vamzdžio griovelio apdorojimo technologija yra sudėtingesnė. Paprastai tariant, geriausia konstrukcija sekti skysčio grįžimo kryptį, todėl teoriškai kalbant, šilumos išsklaidymo efektyvumas nėra toks didelis kaip ankstesnis.
3. Keli metaliniai tinkleliai
Vis daugiau įprastų šilumos vamzdžių radiatorių naudoja šį daugiametalinį tinklelį. Paveikslėlyje nesunkiai matote, kad šilumos vamzdžio viduje esantys flokuluojantys daiktai yra tarsi sulaužyta šiaudinė skrybėlė.
– Paprastai šio šilumos vamzdžio vidus yra metalinis audinys, pagamintas iš varinių laidų. Tarp mažų varinių laidų yra daug tarpų, tačiau audinio struktūra neleis audiniui išslinkti ir užkimšti šilumos vamzdelį.
Kainos požiūriu šio šilumos vamzdžio vidinė struktūra yra gana paprasta, be to, jį lengviau gaminti.
Norint užpildyti šiuos daugiametalinius tinklinius audinius, reikia tik vieno paprasto vario vamzdelio. Teoriškai šilumos išsklaidymo efektas nėra toks geras kaip ankstesni du.
