Izbira in načrtovanje delovne tekočine in materialov lupine
Pustite sporočilo
Izbira in načrtovanje delovne tekočine in materialov lupine
Izbira delovne tekočine
Dobra delovna tekočina mora imeti naslednje lastnosti: ① visoko zmogljivost prenosa toplote; ② Zmeren nasičen parni tlak med delom; ③ Zmožnost dolgotrajne združljivosti z materiali jedra in lupine, s stabilno kemično sestavo in brez razgradnje; ④ Visoka toplotna prevodnost in dobro omočenje. Izbira delovne tekočine je odvisna od zahtev uporabe.
Z uporabo različnih delovnih tekočin lahko toplotne cevi delujejo v izjemno širokem temperaturnem območju. Glede na temperaturno območje lahko toplotne cevi razdelimo na nizkotemperaturne, srednjetemperaturne in visokotemperaturne toplotne cevi. Nizkotemperaturna toplotna cev se nanaša na toplotno cev z delovnim temperaturnim območjem 4-200K. Uporaba helija kot delovne tekočine lahko deluje pri 4K. Vodik in neon se lahko uporabljata v območju 20-30K. Če je temperatura višja, sta razpoložljivi delovni tekočini dušik in kisik. Običajno uporabljene delovne tekočine v območju 100-200K vključujejo metan, etan, F-13 itd. Značilnost delovnih tekočin pri nizkih temperaturah je, da so vsi njihovi koeficienti prenosa zelo majhni in njihov kapilarni dvig tudi koeficienti so zelo majhni. Združljivi so s splošnimi inženirskimi materiali, vendar je treba pri uporabi vodika kot delovne tekočine paziti na vodikovo krhkost (korozijo) materialov. Veliko nizkotemperaturnih delovnih tekočin je vnetljivih in eksplozivnih, pri sobni temperaturi pa so v superkritičnem stanju z visokim pritiskom. Zato je treba pri njihovi uporabi upoštevati varnostne ukrepe. Srednjetemperaturna toplotna cev se nanaša na toplotno cev, ki deluje v območju 200-700K. To je najbolj razširjena vrsta toplotne cevi do danes. V tem temperaturnem območju ima voda najboljše toplotne lastnosti in se lahko uporablja pri temperaturah od 350 do 500 K. Pomanjkljivost je, da ni združljiv z običajno uporabljenimi inženirskimi materiali, kot sta aluminij in jeklo, dolgo časa pa je združljiv le z bakrom. Poleg tega njegova visoka točka strjevanja omejuje njegovo uporabo. Vendar pa je bil v zadnjih letih z obsežnimi raziskavami dosežen napredek na področju združljivosti vodne faze jekla; Jeklene/vodne toplotne cevi se pogosto uporabljajo pri rekuperaciji odpadne toplote. V območju 200-350K za nadzor temperature vesoljskih plovil in sisteme za klimatizacijo je najboljša delovna tekočina amoniak, ki je po termičnih lastnostih takoj za vodo. Poleg tega je lahko dolgoročno združljiv z inženirskimi materiali, kot sta aluminij in jeklo, in ima nizko točko strjevanja, zaradi česar se široko uporablja v satelitih in vesoljskih plovilih. Aceton in metanol se lahko uporabljata v območju 300-400K, z nižjim parnim tlakom kot amoniak, in se lahko uporabljata pri višjih temperaturah v primerjavi z amoniakom. Zlasti metanol, njegova toplotna zmogljivost je druga za amoniakom in ima dobro nadzorno občutljivost, zaradi česar je zelo uporaben v toplotnih ceveh, nadzorovanih s plinom.
Www.superbheater.com
