【原理】熱管余熱回收相變傳熱的四步閉環(huán)循環(huán)

熱管的傳熱過(guò)程本質(zhì)是 “工質(zhì)相變 - 能量傳遞 - 工質(zhì)回流” 的閉環(huán)循環(huán)，無(wú)需泵、風(fēng)機(jī)等外力驅(qū)動(dòng)，傳熱效率是傳統(tǒng)金屬導(dǎo)熱的 100~1000 倍，具體過(guò)程如下：

熱量捕獲（蒸發(fā)段）：熱管的蒸發(fā)段（與中低溫余熱流體接觸端）通過(guò)管壁吸收余熱能量 —— 當(dāng) 100~400℃的余熱流體（如 180℃鍋爐煙氣、260℃化工反應(yīng)釜余熱）流經(jīng)蒸發(fā)段時(shí)，熱量通過(guò)管殼傳導(dǎo)至吸液芯，吸液芯中的液態(tài)工質(zhì)吸收熱量后迅速蒸發(fā)，轉(zhuǎn)化為氣態(tài)工質(zhì)。此過(guò)程中，工質(zhì)通過(guò)相變釋放大量潛熱（是顯熱傳遞的數(shù)倍），傳熱系數(shù)可達(dá) 103~10? W/(m2?℃)，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)碳鋼的導(dǎo)熱系數(shù)（約 45 W/(m2?℃)）。

能量遷移（蒸汽段）：氣態(tài)工質(zhì)在管殼內(nèi)部的真空環(huán)境中，因蒸發(fā)段與冷凝段的微小壓力差（≤0.1MPa）快速遷移至冷凝段，遷移速度可達(dá) 10~20m/s，幾乎無(wú)能量損失。中低溫場(chǎng)景下，真空度控制在 10?2~10?3Pa，可避免氣態(tài)工質(zhì)與空氣混合導(dǎo)致的傳熱阻力增加。

熱量釋放（冷凝段）：氣態(tài)工質(zhì)到達(dá)冷凝段（與待加熱介質(zhì)接觸端）后，與溫度更低的待加熱介質(zhì)（如常溫助燃空氣、冷水）進(jìn)行熱交換，釋放相變潛熱并冷凝為液態(tài)工質(zhì)。此過(guò)程中，熱量通過(guò)管殼高效傳遞至待加熱介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)余熱能量的再利用 —— 例如，將 25℃的助燃空氣預(yù)熱至 120℃，或把常溫工藝水加熱至 80℃用于生產(chǎn)。

工質(zhì)回流（毛細(xì) / 重力驅(qū)動(dòng)）：冷凝后的液態(tài)工質(zhì)通過(guò)吸液芯的毛細(xì)作用力（核心驅(qū)動(dòng)力）回流至蒸發(fā)段，完成循環(huán)；若設(shè)備安裝時(shí)采用 “蒸發(fā)段低于冷凝段” 的傾斜布置（傾角≥5°），可疊加重力作用，提升回流速度，避免工質(zhì)在冷凝段積聚導(dǎo)致的傳熱失效。中低溫場(chǎng)景中，回流速度控制在 0.5~1.5cm/s，確保蒸發(fā)段工質(zhì)供應(yīng)穩(wěn)定。