专利名称：高效热管元件的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种高效热管元件。
背景技术：
已有的热管技术多种多样，它们以相当数量的水或其它液态物质为传热工质，我们称为常规热管。常规热管具有很好的导热性能，但它是依靠液态工质的相变进行传热。在300℃以上中高温工况下，内压大，易发生爆管，中高温热管需充填特殊液态工质，但由于此液态工质与管壳的不相容性，热管易失效。此外，由于液态工质相变传热是由工作介质循环流动的蒸发、凝结过程，水平方向传热需具有结构复杂的管芯装置，由此造成制造工艺复杂，成本过高。因此有必要提供一种新型高效热管元件。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种高效热管元件，该元件导热速率更快，适用温度范围广、寿命长、制造简单，利用该元件的传热、换热设备产品，节约能源更显著，其使用热源可为过热烟气、热液、蒸汽、电热、太阳能等。
为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案这种高效热管元件包括抽真空后封焊而成的壳体，壳体内表面有一钝化保护层，壳体内充填激发缓蚀液及无机固体粉末工质，它们所占体积总量为热管元件内腔总容量的6-10％。
所述的激发缓蚀液为重铬酸钠水溶液，无机固体粉末工质为钾、铬、硅、锰、锶、碲的无机化合物合成并研成粒度小于200目的粉末体。所述的壳体为管壳或板壳。
所述壳体可为圆管、异型管、板型空腔体；材质可为碳钢、不锈钢、铝、铜、塑料、玻璃、陶瓷等；壳体外表为光壳或带散热筋板；壳内工质可用重铬酸钠激发缓蚀剂及固体粉末工质，它们所占体积总量为内腔总容量6-10％，经抽真空后由氩弧保护封焊。固体粉末状工质其主要成分为钾、铬、硅、锰、锶、碲的无机化合物合成并研成粒度小于200目的粉状物质。
本实用新型高效热管传热机理为受热端热能激发传热工质，使工质分子高速震荡，在几乎无热阻的情况下将热量传至远端，在大于水平方向10度角的任何方向均能实现传热，长度可达数十米。工况下散热端温度均衡。其轴向热流密度达8.4MW/m2，有效导系数达2.0MW/mk，导热速度15Km/s，管内几乎无相变现象，内压小，工质寿命长达11万小时，适用工况30-1000℃。
本实用新型的优点是改变常规钢水热管纯相变传热机理，内压小，解决了高温易爆管现象；固体工质与载体相容性好，不会产生不凝气体，解决了常规热管易失效问题，延长使用寿命；热传导性能优于常规热管，传热效率大于95％，而且制造工艺可操作性好，生产成本低，应用领域广泛。
图1为本实用新型的一种结构示意图图2a、b为本实用新型的另一种结构示意图图3为本实用新型应用示意图图4为本实用新型另一种应用示意图具体实施方式
如图1、图2所示，它为圆管型高效热管，其中1为壳体，2为钝化保护层，3为固体粉末状传热工质及激发缓蚀剂(30％的重铬酸钠水溶液)，它们所占体积总量为腔体总容量6-10％，内腔为真空状，当受热端工质受热后，传热工质受激发产生分子高速震荡，将热能瞬间传至远端，并经壳体散热，热量传递中几乎没有阻力，传热损失接近零，散热端外表温度均衡。壳体内表2钝化保护层的作用为加强载体的气密性，处理工艺为以30％重铬酸钠水溶液加热控制运端温度在120℃左右。圆管型管径φ6-φ100mm范围均可适用，壁厚根据工况条件确定；图2中，板型腔体间隙大于3mm即可，4为壳体，5为钝化保护层，6为固体粉末状传热工质及激发缓蚀剂。根据工况需要可在外表面加焊吸热、散热筋板以扩大传热面积。管形可制成U形、弯形、螺旋形等不同结构以适用工况需求。
图3、图4为本实用新型应用的基本结构示意图，其中7为热交换器壳体，8为本实用新型高效热管。热媒冲刷高效热管受热端，热量通过高效热管迅速传至冷端并加热冷媒，以达到换热或余热回收利用目的。应用本实用新型高效热管的换热设备其传热效率可达95％以上。
权利要求1.一种高效热管元件，其特征在于它包括抽真空后封焊而成的壳体，壳体内表面有一钝化保护层，壳体内充填激发缓蚀液及无机固体粉末工质，它们所占体积总量为热管元件内腔总容量的6-10％。
2.根据权利要求1所述的高效热管元件，其特征在于所述的激发缓蚀液为重铬酸钠水溶液，无机固体粉末工质为钾、铬、硅、锰、锶、碲的无机化合物合成并研成粒度小于200目的粉末体。
3.根据权利要求1或2所述的高效热管元件，其特征在于所述的壳体为管壳或板壳。
专利摘要一种高效热管元件，它包括抽真空后封焊而成的壳体，壳体内表面有一钝化保护层，壳体内充填激发缓蚀液及无机固体粉末工质，它们所占体积总量为热管元件内腔总容量的6－10％。本实用新型的优点是改变常规钢水热管纯相变传热机理，内压小，解决了高温易爆管现象；固体工质与载体相容性好，不会产生不凝气体，解决了常规热管易失效问题，延长使用寿命；热传导性能优于常规热管，传热效率大于95％，而且制造工艺可操作性好，生产成本低，应用领域广泛。
文档编号F28D15/02GK2608929SQ0324270
公开日2004年3月31日 申请日期2003年3月28日 优先权日2003年3月28日
发明者薛金栋 申请人:薛金栋