热管空气冷却器的应用

　　热管空气冷却器主要用于铸造、锻造、热处理等行业中工业电炉的电源及线圈系统冷却，因其具有节能、降耗、投资少、见效快等优点，被国家经贸委节能信息传播中心列入“最佳节能实践案例研究”，并对系统的应用及效益进行了分析。 热管空气冷却器是一种将热管技术应用于冷却系统的新型冷却设备。其工作原理是将管材内部抽成一定程度的真空，然后注入一定量的液体（工质）并密封起来，就是一支热管。将热管垂直放置，如果对热管下部加热，上部冷却，下部的工质将沸腾或蒸发，蒸汽上升到冷却段，遇到冷的壁面会被凝结成液体，同时放出汽化潜热，通过管壁传给外面的冷源，冷凝下来的液体在重力的作用下再回到加热段，重新开始蒸发吸热过程。这样，通过管内工质的连续相变完成热量的连续转移。冷却器由水循环系统和热管系统两部分组成，在其设备的上部是带翅片的热管束，翅片管侧装有散热用的风机，热管束的下端置于汇水斗中，管道泵将水箱中的循环水送入汇水斗中，水中的热量通过热管坯传递到翅片部分，利用风机将热量散出，冷却后的循环水由上水管送出对感应线圈和电源系统进行冷却并经回水管进入水箱，由此完成整个冷却过程。

相比水池冷却系统，该设备的优点明显：具有极高的扭热系数，等效导热系数可达紫铜的数百至数千倍；具有良好的等温特性，２米长的钢－水热管，热端和冷端的工作温差小于３摄氏度；热流密度高，单管的传热功率可达数十千瓦；设备结构紧凑，占地面积小，不受场地限制；由于采用了闭式循环，以纯水作循环水，无结垢，且补水量较冷却塔和水池冷却有很大减少；可靠性高，操作简单，免除了设备维修等问题。 通过对被选为案例源的中外合资西安博大电炉有限公司提供的数据及相关资料的分析和现场监测，以月平均产钢量７５吨为基础，年耗电量为３２９６０千瓦小时（采用水池冷却年均耗电量为４３８００千瓦小时），年节电量为１０８４０千瓦小时，节约电费４８７８元（按西安市电价为０．４５元计）；节约水费１７４１元（按西安市水价为０．６０元计）；节约管理维修人员费用９０００元，年减排二氧化碳１１．４吨。 该项目总投资为２０３００元。项目投资回收期１．３４年。