Топлинни тръби - характеристики и обхват

За най-ефективния трансфер на енергия от охлаждащата течност към потребителя, се използват топлинни тръби. Те ви позволяват да транспортирате различни видове охлаждащи течности с най-малка загуба на температура. В тази статия ще разгледаме по-отблизо характеристиките на тези устройства и обхвата на тяхното приложение.

Характеристики на тръбния тръбопровод

Принцип действия

Принципът на действие на топлинните тръби е, че енергийният трансфер възниква поради изпаряване и по-нататъшно кондензиране на течността. За да разберем как това се случва на практика, е необходимо да си представим затворен съд, направен от метал с добра топлопроводимост и напълнен с малко вода.

Процесите на топлопреминаване изглеждат така:

• Когато една част от резервоара се нагрее, водата в него ще се превърне в пара.
• Оставяйки течността, водната пара попада върху охладената повърхност, в резултат на което парата отново се превръща в течно състояние и се влива в първоначалното си местоположение, В този случай голямо количество топлинна енергия се отклонява през стените на металния резервоар.
• Охладената вода отново се нагрява и процесът се повтаря.

Такава конструкция се нарича термосифон. Въпреки че не е топлинна тръба, принципът на работа е същият.

Обърнете внимание! Термосифонът може да функционира по предназначение само ако неговата зона на кондензация е разположена над зоната на изпаряване. Това осигурява връщането на кондензат на мястото на отопление.

Термо тръба на Гроувър

Най-простият дизайн на тръбата за отопление е както следва:

По-горе описаното устройство се нарича топлинна тръба Grover. Този учен през 1963 г. подобрява дизайна на термосифон, в който течността се изцежда от гравитацията. В термопомпата Grover течността се движи по капилярен път.

За да функционира тази система, на работната течност се налагат следните изисквания:

• Точката на преход на течност-пари трябва да бъде в температурния диапазон, в който устройството работи.
• Течността не трябва да се излага на термично разлагане.
• Течният материал и тялото на тръбата трябва да бъдат намокрени с течност.

Различни вещества в течната фаза могат да се използват като работни течности:

• амоняк;
• Втечнен хелий;
• Ацетон;
• Вода;
• живак;
• сребро;
• Натрий.

Що се отнася до фитата, тогава, както вече бе споменато по-горе, този елемент осигурява движението на течността под действието на капилярните сили. Основното изискване за този материал е да осигури равномерно движение на работния флуид през капилярите.

Най-често се използва като фитил:

• Метални решетки;
• Метални филмчета;
• Метални купчини;
• Кехлибарени тъкани и др.

На пръв поглед може да изглежда, че това устройство е доста просто, но техническото му изчисление може да се извършва само от специалисти. Факт е, че за ефективна работа е необходимо да изберете правилния материал, неговата производителност и размери. Поради това е малко вероятно да можете да работите с топли тръби със собствените си ръце, но също така можете сами да си направите топлопровод.

Прехвърлянето на топлинна енергия в такива устройства може да се извърши по няколко начина:

• С помощта на открит огън;
• В пряк контакт с нагрята субстанция;
• Електрически ток;
• Инфрачервено лъчение.

Обърнете внимание! Единственото количество, което ограничава топлинната мощност на устройството, е термичната стабилност на корпуса му.

Трябва да кажа, че функциите на топлинните тръби на Grover са доста различни, но основната им задача е да прехвърлят топлинна енергия от една част на тръбата към друга. Що се отнася до температурата на работната среда, инструкцията за тяхното използване позволява диапазон от нула градуса по Целзий до хиляди градуси.

Контурни топлинни тръби

С развитието на технологиите са подобрени топлинните тръби на Grover - специални контурни тръби са заменили фитила.

Предимството на този дизайн е:

• Надеждност в работата;
• Простота;
• По-високо ниво на топлопренос;
• Добро приспособяване към различни работни условия;
• трайност;
• Работните характеристики се поддържат на всяко пространствено положение, така че такава топлинна тръба да се монтира на ръка без никакви затруднения.

Всъщност контурите са едни и същи капиляри, но те имат големи размери. В резултат на техните качества по отношение на топлопредаването тръбите са свръхпроводници на топлинната енергия.

Област на приложение на модерни топлопроводи

Обхватът на топлинните тръби е доста голям:

• Трансфер на топлина с минимални разходи за различни предмети и сгради.
• Въз основа на топлинните тръби са изпълнени много охладителни системи, включително хладилници.
• Разсейването на топлината в различни микроелектронни устройства, по-специално топлинни тръби, често се използва в компютър.
• Медицина.
• Космическа индустрия.
• Състав на термостати и други подобни устройства.
• Строителство в пермафрост.
• В селското стопанство, с осигуряването на топли лехи и др.
• Това устройство е задължителна част от термичните превключватели и диоди.
• Нагревателна тръба може да се използва и за отопление на жилищни и промишлени помещения.

Трябва да кажа, че характеристиките на съвременните топлинни тръби са доста впечатляващи:

Тук може би всички основни моменти, които можем да кажем накратко за топлинните тръби. (Виж също статията "Нагряване на тръбопровода": Характеристики.)

заключение

От видеото в тази статия можете да получите повече информация по тази тема. Също така отбелязваме, че топлинните тръби са широко разпространени в модерното производство, отоплителните системи и много други индустрии. Това се дължи на дизайнерските характеристики на продуктите, които осигуряват ефективен транспорт на работни течности с висок коефициент на ефективност.