加热棒内部工作原理,加热棒工作原理图解

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-10-26 10:09:45

再来看,全长1956公里青藏铁路,途中穿越的多年冻土层地段就长达550公里,占到了总长度的4分之一。据统计,青藏铁路85%的路基病害,都是由于冻土层融化引起的。

所以,如果不能解决冻土膨胀、融沉的问题,在长年的反复冻融作用下,耗费多年心血的青藏铁路工程,将会功亏一篑。冻土工程一度成为了世界性难题,许多国家都在着手研究,如何避免冻土层随温度变化发生改变的问题。

既然冻土融化是导致问题的关键,那解决方案就从温度入手,于是青藏铁路两旁的15000根热管,就此诞生。

加热棒内部工作原理,加热棒工作原理图解(5)

热棒工作原理

热棒也叫无芯重力热管和两相封闭式虹吸管。热管是一根密封的管子,里面填充了氨、氟利昂、丙烷、二氧化碳等物质,只需要依靠工作液体的汽化和液化过程,就可以进行散热工作。

而且,热管的导热能力很强,甚至是铜和银导热能力的1000倍。一根直径为25毫米的热管,其导热能力就和一根直径2.7米的铜棒相当。我国青藏铁路使用的热管,是典型的低温热虹吸管,可以用于-60—80℃的环境中。

加热棒内部工作原理,加热棒工作原理图解(6)

在冬季,热管可以有效散出600W以上的热量,而地面冻土层为热管传递的热量,其实也只在20—120W之间,完全超出了热管的使用需求。

可以说,热管不但能很好地增强冻土层路基的稳定性,而且热传递速度极快,非常适合用于巩固路基的。

加热棒内部工作原理,加热棒工作原理图解(7)

一根热管由三部分组成,其两端分别是蒸发段和冷凝段,中间则是过渡的绝热段。只要温度超过变相温度,铁棒底部的工作介质就会汽化。

这时,在半真空热管内的气体受到气压作用,就会通过绝热段,迅速扩散上升,进入最上端的冷凝段,然后释放出热量后又凝结成为液体。

接着,气体凝结的液体受到重力的作用,又会沿热管再次回到蒸发段。无论如何放置热管,工作液体都会不断在气体和液体间,不断变化,管内热量就会传输出去。

加热棒内部工作原理,加热棒工作原理图解(8)

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