真空相变散热器-综合新能源论文(1)

0 引言 以“西气东输”为主要标志之一的西部大开发，将我国西部大气田，即陕、甘、宁、青、新、蒙等省区的天然气，经长距离输送管线送到急需要天然气的东部市场。1997年已建成投产“陕京”线，其它管线正在兴建或规划中。

根据《城市天然气利用政策的研究》（建设部全国城市天然气规划办主任徐正康文），2005年我国将有148个城市、7200万人口可望使用天然气，供气量将达到202亿m3/年；到2010年，将有270个城市使用天然气，供气量为414亿m3/年，城市天然气普及率将达到86%。丰富的天然气资源及西气东输政策，保障了燃气壁挂炉具有广阔的市场前景。

燃气壁挂炉主要有闭式与开式两种结构，其中开式结构以其价格低廉的优势获得了大多数消费者的青睐，市场销售量不断上升。但是，由于在开式系统中采暖水与大气直接相通，少量的氧气不可避免地会溶入水中。

随着人们生活水平的提高，家庭中普遍使用外形美观的钢制散热器。这种散热器的最大缺点就是钢管薄，不耐氧腐蚀，严重时仅几个月散热器就会因氧腐蚀而漏水。

此外，钢制散热器由于其水容量大，导致燃气壁挂炉需要启动很长时间后才能将其加热，这一点对于广大的上班族极为不利，因为他们下班回家启动燃气壁挂炉后总是希望散热器能尽快热起来。因此，研制耐腐蚀、启动快的高效真空相变钢制散热器，充分发挥燃气壁挂炉节能、方便的优点已经成为市场发展的必然趋势。

其具体结构如图1所示。 1 真空相变散热器结构及工作原理简介 真空相变散热器依据“重力热管”原理，主要由散热器的钢制壳体（板式外壳或管式外壳），热媒（水）管及工质组成，钢制壳体是真空腔体，工质被密封在腔体的底部，供热系统的热水通过热媒（水）管将工质加热，由于工质在真空状态下沸点低，在热水的加热下，部分工质很快就产生相变，由液体变成蒸汽运动到散热器壳体内部各个部位，通过壳体向室内散热。

同时传出去热量的工质蒸汽在散热器内壁冷凝为液体，依靠自身重力返流到壳体底部，继续接受来自热媒（水）管的热量，这样一直循环往返。由于相变传热阻力小，传热速度极快，因此这种换热方式俗称“热超导”。

由于传热快，所以特别适合与燃气壁挂炉配合使用，当您不在家时，散热器不工作，当您回到家时，使用几分钟散热器即可通过热辐射和对流片供给暖流，温暖房间。有些工作场合、公共场所并不全天用热或者与集中供暖的时间要求、温度要求并不一致，采用真空相变散热器则可以在需要的时候迅速供暖。

工质采用与钢材相容的液体，热媒管采用薄壁不锈钢管，可以抵御含氧水的腐蚀。与传统钢制散热器相比，真空相变散热器有四大优点。

1.1 省水、节能。真空相变散热器主体为真空腔体，热水仅从底部热媒管中流过，其用水量仅仅是普通散热器的几分之一，即热媒管的容积和普通散热器的容积之比。

由于真空相变散热器的特殊原理，其壳体上不设传统散热器上的跑风，从根本上杜绝了热水的跑冒丢失，便于对供暖系统的管理，实现了省水、节能。 1.2 防腐蚀、对供热水质无特殊要求。

真空相变散热器采用耐腐蚀的不锈钢管做为热媒水管，对供暖系统的水质无特殊要求。这种不锈钢管对15%以下、85%以上浓度的硫酸都能耐受，常用于海洋环境、造纸工业、食品工业、医药工业等生产环境中。

因此能满足壁挂炉和锅炉的使用要求，对其可以说是无腐蚀作用，保证壳体内壁不受损伤。上述两方面的原因从根本上解决了传统散热器和其它钢制散热器的防腐问题。

1.3 重量轻、节材、大大提高散热器的金属热强度。真空相变散热器的热媒（水）管采用不锈钢管，设计时考虑到它的耐压强度，热水从不锈钢管内流过而不是充满整个散热器，所以对壳体本身的要求简单，只要能满足相变时的蒸汽压力即可。

在设计时无需考虑到多种因素的影响，壳体本身可以薄于普通钢制板型。不锈钢管也具有重量轻的特点，这样真空相变散热器的自身重量大大减轻，节省了材料，减轻了自身重量，从而提高了散热器的金属热强度。

1.4 真空相变散热器可以制成板形、管型、电加热、水加热等多种形式和规格，实现顾客对美观大方的要求。2 结论 据有关资料介绍，12年前采用此工作