熱管的熱傳導(dǎo)能力強(qiáng)是因?yàn)闊峁艿臒釋?dǎo)率高。例如工作溫度在1000K下的鈉熱管,相當(dāng)熱導(dǎo)率可達(dá)106 W/(m2.k),鈉熱管管殼材料一般采用鎳鉻鋼,在同溫度下,熱管管殼材料鎳鉻鋼的熱導(dǎo)率為25 w/(m2.k),熱管的傳熱系數(shù)是熱管管殼材料的熱導(dǎo)率的40000倍,比更好的金屬導(dǎo)熱體的熱導(dǎo)率也要高103—104倍。當(dāng)然,熱管的熱傳遞能力也是隨工作流體及其工作溫度等的不同而改變的。
對(duì)于傳熱元件來(lái)說(shuō),傳熱系數(shù)K是重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。在氣-氣換熱的情況下,我們可以拿熱管與常用的傳熱元件—光管和翅片管進(jìn)行比較,可以在相同的傳熱面積和傳熱溫差下,比較它們之間的傳熱系數(shù)和傳熱量的大小。在這種情況下對(duì)上述三種換熱元件的傳熱系數(shù)進(jìn)行了計(jì)算,并將計(jì)算結(jié)果列入下表。
傳熱元件 | 傳熱系數(shù)K/[w/(m2.℃)] |
光管 | 20 |
翅片管 | 37.4 |
熱管 | 268.8 |
通過(guò)上表中數(shù)值的比較可以看出:在氣-氣換熱的情況下,熱管,其傳熱系數(shù)是光管的10倍以上,為翅片管的6倍以上。
熱管式低溫省煤器同樣采用上述熱管,同時(shí)具備較高的傳熱系數(shù)。
另外,熱管式低溫省煤器由于氣水分離,因此可取用低溫水源進(jìn)行換熱,即不考慮水溫對(duì)換熱管壁溫的影響。采用低溫水源進(jìn)行換熱提高了換熱對(duì)數(shù)平均溫差,大大縮小了換熱面積。
基于上述兩點(diǎn)主要因素,整體提高了熱管式低溫省煤器的換熱性能。