Principio del tubo de calor de la caldera de calor residual con tubo de calor
La tubería de calor, según una definición más precisa, debería denominarse "sistema cerrado de transferencia de calor de dos fases", es decir, en un sistema cerrado, que depende del cambio de fase del fluido (fase líquida cambia a Un dispositivo que transfiere calor de la fase de vapor o de la fase de vapor a la fase líquida). Como todos sabemos, cuando un medio cambia de fase líquida a fase de vapor (como la evaporación o ebullición del agua), se absorberá calor y cuando el medio cambia de la fase de vapor a la fase líquida (como la condensación de vapor), se absorberá calor; será liberado. Estos dos procesos se combinan inteligentemente y se colocan en un recipiente cerrado para formar un elemento avanzado de transferencia de calor: un tubo de calor.
Figura 1 Estructura típica y principio de funcionamiento de un tubo de calor
La estructura típica de un tubo de calor se muestra en la Figura 1. Un recipiente cilíndrico se recubre con material poroso. Se evacua el interior del recipiente hasta cierto punto y luego se inyecta una cierta cantidad de líquido (medio) y se sella el recipiente. De esta forma se completa un heatpipe.
Si se calienta un extremo del tubo de calor y se enfría el otro extremo, y se utiliza una partición o material aislante para separar los dos, comenzará un proceso de transferencia de calor de dos fases dentro del tubo de calor. El medio en la sección de calentamiento hervirá o se evaporará, absorberá el calor latente de vaporización y cambiará de líquido a vapor. El vapor generado fluye hacia la sección de enfriamiento bajo la acción de una cierta diferencia de presión en la tubería. Cuando el vapor encuentra la pared fría, se condensa en líquido y libera el calor latente de vaporización, que se transmite a la fuente fría exterior a través del. pared de la tubería. El líquido condensado depende de la fuerza capilar generada por el material poroso en la pared interna del tubo y luego regresa a la sección de calentamiento para reiniciar el proceso de evaporación y absorción de calor. De esta forma, la transferencia continua de calor se completa mediante el cambio continuo de fase del medio en el tubo.
Cuando el tubo de calor se utiliza en el suelo, la gravedad puede ayudar a que el condensado regrese. En este momento, no es necesario colocar una mecha en el tubo. Simplemente coloque el tubo de calor en ángulo o verticalmente. de modo que la sección de calefacción esté debajo y la sección de enfriamiento esté arriba. Estos tubos de calor se denominan tubos de calor asistidos por gravedad o tubos de calor por gravedad. La mayoría de los intercambiadores de calor de tubos de calor que se describen a continuación utilizan tubos de calor por gravedad.