Pagrindiniai šilumos vamzdžių projektavimo aspektai

Šilumos vamzdis yra tam tikras šilumos perdavimo elementas, visiškai išnaudojantis šilumos laidumo principą ir greitą aušinimo terpės šilumos perdavimo savybę. Įkaitusio objekto šiluma per šilumos vamzdelį greitai perduodama į šilumos šaltinio išorę, o jos šilumos laidumas gerokai viršijo bet kurio žinomo metalo.

Šilumos vamzdžiai dažnai naudojami dabartiniam šilumos išsklaidymo projektavimui, įskaitant mūsų įprastus nešiojamuosius kompiuterius, mobiliuosius telefonus ir kt. Projektuojant šilumos vamzdį reikia atsižvelgti į šiuos veiksnius: šilumos apkrovą arba perduodamą šilumą; Darbinė temperatūra; Vamzdis; Darbinis skystis; Kapiliarinė struktūra; Šilumos vamzdžio ilgis ir skersmuo; Garavimo zonos kontaktinis ilgis; Kompensacinės zonos kontaktinis ilgis; Kryptis; Šilumos vamzdžių lenkimo ir išlyginimo poveikis ir kt.

Projektuojant šilumos vamzdį reikia atsižvelgti į šiuos veiksnius:

1, Darbinio skysčio parinkimas

① Darbinis skystis turi prisitaikyti prie šilumos vamzdžio darbinės temperatūros zonos ir turėti tinkamą sočiųjų garų slėgį;

② Darbinis skystis turi būti suderinamas su apvalkalu ir dagčio medžiaga ir turi gerą terminį stabilumą;

③ Darbinis skystis turi turėti geras visapusiškas termofizines savybes;

2, Skysčio siurbimo šerdies struktūra

Daktuko pasirinkimas yra sudėtinga problema. Siekiant užtikrinti maksimalų šilumos perdavimo greitį, dagtis turi turėti labai mažą efektyvųjį kapiliarinį spindulį r. Kad būtų užtikrintas didžiausias kapiliarinis slėgis, pralaidumo K vertė turėtų būti didelė, kad būtų sumažintas grįžtamojo srauto slėgio nuostolis. skystis, o šilumos laidumo varža turi būti maža, kad sumažėtų radialinio šilumos laidumo varža. Tos pačios struktūros dagtį sunku padaryti, kad atitiktų visus aukščiau išvardintus reikalavimus, todėl yra sudėtinės dagčio konstrukcijos ir kamieno dagtis, tačiau padidėja gamybos sunkumas ir kaina. Todėl renkantis skysčio siurbimo šerdį reikia atkreipti dėmesį į paprasčiausios konstrukcijos pasirinkimą pagal šilumos perdavimo reikalavimus. Šilumos vamzdžiams, naudojamiems ant žemės, kiek įmanoma turi būti naudojamas gravitacinis refliuksas ir termosifonai be skystį sugeriančių šerdžių.

3, darbinė temperatūra

Esant nurodytoms projektavimo sąlygoms, yra žinoma šalčio šaltinio ir šilumos šaltinio temperatūra, taip pat aiškios šilumos perdavimo sąlygos, todėl paties šilumos vamzdžio darbinės temperatūros diapazoną galima apskaičiuoti pagal bendrą šilumos perdavimo formulę. Darbinė temperatūra čia paprastai reiškia darbinio skysčio garų temperatūrą šilumos vamzdyje veikimo metu. Kai veikia geras šilumos vamzdis, darbinis skystis turi būti dviejų fazių garų skystis. Kadangi pasirinkto darbinio skysčio lydymosi temperatūra turi būti žemesnė už šilumos vamzdžio darbinę temperatūrą, šilumos vamzdis gali veikti normaliai. 3-59 paveiksle pateikiamas lydymosi temperatūros, virimo taško ir kritinio taško temperatūros diapazonas (vertikali trumpa linija linijos atkarpoje), kurią galima naudoti kaip darbinį šilumos vamzdžio skystį. Iš paveikslo matyti, kad kai kuriuose temperatūros regionuose šie skysčiai persidengia, tai yra, kai kuriuose temperatūros regionuose galima pasirinkti kelis darbinius skysčius. Norint pasirinkti, būtina atsižvelgti į tokius veiksnius kaip prisotinimo slėgis, kaina, terminis stabilumas, netoksiškumas ir kt.

4. Yra keturi bendri kapiliaraikonstrukcijos, įskaitant griovelius, vielos tinklelį, sukepintus miltelius, metalą ir pluoštą. Kapiliarinė konstrukcija yra išklota ant vidinės šilumos vamzdžio talpyklos sienelės ir leidžia skysčiui tekėti iš vieno šilumos vamzdžio galo į kitą per kapiliarinį veikimą. Kiekviena kapiliarinė struktūra turi savo privalumų ir trūkumų. Tobulos kapiliarinės struktūros nėra. Kiekviena kapiliarinė struktūra turi savo ribą.

Šilumos vamzdis neturi judančių dalių ir yra labai patikimas. Tačiau projektuojant ir gaminant šilumos vamzdžius reikia būti atsargiems. Šilumos vamzdžio patikimumą sumažins du gamybos veiksniai: sandarumas ir švara. Bet koks nuotėkis šilumos vamzdyje galiausiai sukels šilumos vamzdžio gedimą. Jei vidinė kamera nėra kruopščiai išvalyta, kai šilumos vamzdis yra šildomas, likučiai gamins nesikondensuojančias dujas ir sumažins vamzdžio našumą.