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电热管的设计要求
2016/11/22
电热管来讲,基本的热性能要求有工作温度范围,传热能力及 热流密度、温度均匀性或总温降、动态特性。除此之外,还有尺寸、 重量和几何形状方面的要求,以及力学环境、可靠性与寿命、安全 性、安装方面的要求等。下面先简略地讨论这些参数和要求对电热管 设计的影响。
一、工作温度范围
它规定了电热管的最高使用温度和最低使用温度。这就 限制了所用的工质及相应的管壳与管芯材料。工作温度必须在工质 的临界点与凝固点之间,最好是在正常沸点(一个大气压下的沸点) 附近。
二、热负荷及热流密度
热负荷的大小、数目及分布以及热源与冷源之间的距离决定了 电热管的尺寸,管芯类型及所用电热管的数量。而热负荷变化幅度和所 要求的控温范围决定了所用可变热导电热管的类型及贮气室尺寸。热 流密度决定了工质及所用管芯的类型.
三、温度均匀性及总温降
电热管内的温降主要由蒸发段和冷凝段的管芯结构和热流密度所 决定,温度均匀性或总温降的要求就决 定了电热管燕发段与冷凝段所需面积及管芯设计。
如果电热管作为等温化元件用于拉平温度,则往往是电热管蒸发段 及冷凝段外壁与热源及冷源之间的外热阻起决定作用。因此电热管应 尽可能地安装在靠近热源及冷源处,减小中间传热环节和路径长度, 并尽量减小接触面之间的热阻。同样的道理,在换热器中作为传热 元件的电热管应加外肋,以减小外热阻。
四、尺寸、重班和几何形状
这些限制对工质的选择、管材的选择、外形设计都有影响。选 择传热性能高的工质及流动阻力小而毛细压大的管芯能够有效地减 小电热管尺寸及重量。
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