热热管管技技术术在在粮粮食食储储藏藏中中的的应应用用研研究究报报 告：程告：程 小小 丽丽单单 位：山东省粮油收储有限公司位：山东省粮油收储有限公司时时 间：二间：二 一五一五 年年 十十 月月2024/9/24热管稳定热管稳定青藏铁路冻土路基冻土路基国家重大建设工程，也是世界上最著名的国家重大建设工程，也是世界上最著名的工程之一。工程之一。青藏铁路格尔木至拉萨段全长青藏铁路格尔木至拉萨段全长11421142公里，公里，连续多年冻土区有连续多年冻土区有547547公里。公里。冻土层冬季冻结夏季消融，建设于冻土之冻土层冬季冻结夏季消融，建设于冻土之上的铁路会扭曲变形导致灾难。上的铁路会扭曲变形导致灾难。利用热管单向导热性，形成永久的冻土层，利用热管单向导热性，形成永久的冻土层，解决青藏铁路冻土变形最有效而经济的方解决青藏铁路冻土变形最有效而经济的方法。法。热管技术在粮食储藏中的应用热管技术在粮食储藏中的应用热管技术在粮食储藏中的应用热管技术在粮食储藏中的应用2024/9/24热管技管技术在粮食在粮食储藏中的藏中的应用用1.1.无能耗无能耗2.2.无污染无污染3.3.成本低成本低1.1.是什么？是什么？2.2.是什么技术？是什么技术？3.3.是否能应用于低温储粮？是否能应用于低温储粮？热管技术在粮食储藏中的应用热管技术在粮食储藏中的应用热管技术在粮食储藏中的应用热管技术在粮食储藏中的应用2024/9/24热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点目目目目 录录录录热管技术的发展热管技术的发展热管技术的发展热管技术的发展热管在低温储粮中的研究热管在低温储粮中的研究热管在低温储粮中的研究热管在低温储粮中的研究1 12 23 3热管技术的动态与展望热管技术的动态与展望热管技术的动态与展望热管技术的动态与展望4 4发明于美国洛斯发明于美国洛斯- -阿洛莫斯国家实验室（阿洛莫斯国家实验室（Los Alamos Los Alamos National LaboratoryNational Laboratory）。196319631964-19701964-19701970-19801970-19802000-20152000-20151980-20001980-2000理论研究高峰期，近千篇论文发表理论研究高峰期，近千篇论文发表机密性应用研究，空间核电源、电子仪器散热、航天飞行机密性应用研究，空间核电源、电子仪器散热、航天飞行器均温等节能应用性研究，热管换热器，太阳能发电，高器均温等节能应用性研究，热管换热器，太阳能发电，高效化学反应器。效化学反应器。电子电器散热、计算机电子电器散热、计算机CPUCPU散热散热等。热等。热管在理论、实验、结管在理论、实验、结构、应用等方面长足发展，尤其构、应用等方面长足发展，尤其在在节能减排中发挥巨大作用节能减排中发挥巨大作用。高效微型热管技术、高温大型热管技术、高效热管反应设高效微型热管技术、高温大型热管技术、高效热管反应设备技术、各种高效热管换热装备。备技术、各种高效热管换热装备。热管技术的发展热管技术的发展热管技术的发展热管技术的发展1 119441944美国通用发动机公司的美国通用发动机公司的 R.S Gaugler首先提出热管设想及概念首先提出热管设想及概念。热管技术的发展热管技术的发展热管技术的发展热管技术的发展1 1 我国于我国于1970年开始热管研制工作，首先是为航天技年开始热管研制工作，首先是为航天技术发展的需要而进行的。由于我国是一个发展中国家，术发展的需要而进行的。由于我国是一个发展中国家，能源的综合利用水平较低，因此自能源的综合利用水平较低，因此自20世纪世纪80年代初我年代初我国的热管研究及开发的重点转向节能及能源的合理利国的热管研究及开发的重点转向节能及能源的合理利用。热管的出现是能量传递领域中的一个突破性进展，用。热管的出现是能量传递领域中的一个突破性进展，近年来，作为一种新技术和新设备，热管技术在节能近年来，作为一种新技术和新设备，热管技术在节能技改中逐渐被开发应用，并取得了良好的经济效益和技改中逐渐被开发应用，并取得了良好的经济效益和社会效益社会效益。2024/9/24热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点目目目目 录录录录热管技术的发展热管技术的发展热管技术的发展热管技术的发展热管在低温储粮中的研究热管在低温储粮中的研究热管在低温储粮中的研究热管在低温储粮中的研究1 12 23 3热管技术的动态与展望热管技术的动态与展望热管技术的动态与展望热管技术的动态与展望4 42024/9/24 热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点2 2热热管管：是是一一种种传传热热性性极极好好的的人人工工构构件件，常常用用的的热热管管由由三三部部分分组组成成：主主体体为为一一根根封封闭闭的的金金属属管管（管管壳壳），内内部部空空腔腔内内有有少少量量工工作作介介质质（工作液）和毛细结构（管芯）（工作液）和毛细结构（管芯）。2024/9/24 热热管的三个区段的划分管的三个区段的划分 根据根据热热管外部管外部热热交交换换情况分：加情况分：加热热段、段、绝热绝热段、冷却段段、冷却段 根据根据热热管内部工管内部工质传热传质质传热传质情况分：蒸情况分：蒸发发段、段、绝热绝热段、冷凝段段、冷凝段热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点2 22024/9/24热管工作过程动画注意：热管中的水会 因为内部低压而在100 以下就沸腾蒸发。水蒸汽流热量输入液态水蒸发液体由于重力或吸附力回流水蒸汽冷凝热量散失热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点2 2热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点2 2管内工作温度液体回流动力管壳和工作液体1.低温热管低温热管 （0）2.2.常温热管常温热管 （0250）3.3.中温热管中温热管 （250450）4.4高温热管高温热管 （450）1.吸液芯热管吸液芯热管2.重力热管重力热管3.重力辅助热管重力辅助热管4.4.旋转热管旋转热管1.铜铜水热管水热管2.2.碳钢碳钢水热管水热管3.3.铝铝丙酮热管丙酮热管4.4不锈钢不锈钢钠热钠热管管热热 管管 的的 分分 类类热管的特点热管的特点3 3热热热热管能在冷管能在冷管能在冷管能在冷热热热热端有端有端有端有较较较较小的温差下，高效率小的温差下，高效率小的温差下，高效率小的温差下，高效率地把大量的地把大量的地把大量的地把大量的热传递热传递热传递热传递到到到到相当距离而无需外加相当距离而无需外加相当距离而无需外加相当距离而无需外加动动动动力。力。力。力。2热热管的管的导热导热系数比系数比导导热热最好的最好的银银、铜铜、铝铝等要高数百至数千倍，等要高数百至数千倍，故人故人们们称称热热管管为为近超近超导导体。体。4热热管具有恒温性、管具有恒温性、优优良良的的热热响响应应性、性、结结构构简单简单、重量重量轻轻、体、体积积小、灵活、小、灵活、运行运行稳稳定，冷定，冷热热端的流体端的流体之之间间无相互无相互污污染等突出染等突出优优点。点。热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点2 21热热管适管适应应温度范温度范围围很很广广,可达可达-2002200。2024/9/24热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点目目目目 录录录录热管技术的发展热管技术的发展热管技术的发展热管技术的发展热管在低温储粮中的研究热管在低温储粮中的研究热管在低温储粮中的研究热管在低温储粮中的研究1 12 23 3热管技术的动态与展望热管技术的动态与展望热管技术的动态与展望热管技术的动态与展望4 42024/9/24 热热管太阳能集管太阳能集热热器器热管技术的应用热管技术的应用热管技术的应用热管技术的应用3 3 笔笔记记本本电脑电脑散散热热汽汽汽汽车车车车的的的的热热热热管取暖管取暖管取暖管取暖 地地地地热热热热热热热热管管管管热热热热管式太阳能集管式太阳能集管式太阳能集管式太阳能集热热热热器器器器 传热传热元件元件2024/9/24永永永永冻层热冻层热冻层热冻层热管管管管热管技术的的应用热管技术的的应用热管技术的的应用热管技术的的应用3 3利用二极管特性：利用二极管特性：冬季冬季将地下将地下热热量量传递给传递给地面上空气地面上空气（辐辐射及射及对对流）流）夏季夏季截止工作截止工作美阿拉斯加美阿拉斯加输输油管油管线线支撑支撑1300公里，公里，112000根根钢钢氨重力氨重力热热管，管，热热管管长长923米米热管技术的应用热管技术的应用热管技术的应用热管技术的应用3 3利用二极管特性：利用二极管特性：冬季冬季将地下将地下热热量量传递给传递给地面上空气地面上空气（辐辐射及射及对对流）流）夏季夏季截止工作截止工作美阿拉斯加美阿拉斯加输输油管油管线线支撑支撑1300公里，公里，112000根根钢钢氨重力氨重力热热管，管，热热管管长长923米米热管技术的应用热管技术的应用热管技术的应用热管技术的应用3 32024/9/24 1998年年朱朱志志昂昂等等将将低低温温热热管管应应用用于于山山西西省省粮粮食食储储备备库库中中，在在冷冷冻冻季季节节，利利用用气气温温与与粮粮堆堆内内或或土土层层中中的的温温差差，采采用用低低温温热热管管，随随时时把把粮粮堆堆内内的的热热量量导导出出散散发发或或将将冷冷量量储储存存在在粮粮仓仓内内。这这些些在在冬冬季季储储存存起起来来的的冷冷量量,在在夏夏季季再再缓缓慢慢地地释释放放出出，来来延延长长粮粮温温变变化化较较气气温温变变化化的的滞滞后后期期，从从而而尽尽可可能能地地维维持持粮粮库库内内的的低低温温环环境境,达达到到准准低低温温20以以下下安全储粮的目的。安全储粮的目的。热管在低温储粮中的研究热管在低温储粮中的研究热管在低温储粮中的研究热管在低温储粮中的研究4 42024/9/24 2009年韩东等研究了年韩东等研究了重力热管重力热管对粳对粳稻堆的温度分布影响，以使粮食安全度稻堆的温度分布影响，以使粮食安全度夏的角度出发夏的角度出发,在粳稻堆插入在粳稻堆插入单根、双根单根、双根重力热管重力热管,着着重研究重力热管对粳稻堆温重研究重力热管对粳稻堆温度分布的影响特性。测量分析了热管影度分布的影响特性。测量分析了热管影响范围。研究结果表明，两根热管之间响范围。研究结果表明，两根热管之间的距离小于等于的距离小于等于150 mm时，热管对粳时，热管对粳稻堆温度分布影响较大，热管之间的粳稻堆温度分布影响较大，热管之间的粳稻温度分布呈现典型的稻温度分布呈现典型的“马鞍马鞍”形状。形状。热管在低温储粮中的研究热管在低温储粮中的研究热管在低温储粮中的研究热管在低温储粮中的研究4 42024/9/24 2013年年修修方方珑珑等等设设计计开开发发了了一一座座利利用用自自然然冷冷源源蓄蓄冷冷的的储储粮粮仓仓，其其由由储储粮粮仓仓、热热管管模模组组、温温度度监监测测系系统统等等组组成成，研研究究了了储储粮粮仓仓内内粮粮食食温温度度变变化化及及对对害害虫虫的的抑抑制制效效果果，结结果果表表明明：热热管管模模组组在在19 天天内内将将粮粮食食温温度度降降低低到到0，最最低低可可降降至至-3；夏夏季季试试验验仓仓虫虫害害发发生生时时间间延延迟迟，害害虫虫数数量量明明显显减减少少，抑抑虫虫效效果果明明显显。此此外外，试试验验周周期期内内无无任任何何能能耗，小麦并未出现结露或霉变等现象。耗，小麦并未出现结露或霉变等现象。热管在低温储粮中的研究热管在低温储粮中的研究热管在低温储粮中的研究热管在低温储粮中的研究4 42024/9/24 热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点3 3 外壳吸液芯隔层液体工质冷凝段绝热段蒸发段连通孔2024/9/24 反反重重力力热热管管选选择择不不锈锈钢钢为为外外壳壳材材料料，管管内内工工质质为为蒸蒸馏馏水水。由由于于粮粮堆堆装装粮粮线线高高度度为为5.5米米高高，所所以以将将反反重重力力热热管管的的总总长长度度设设计计为为6米米。热热管管的的冷冷凝凝段段为为长长为为1.8米米，绝绝热热段段为为3.6米米，蒸蒸发发段段长长度为度为1.6米。米。热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点3 32024/9/24 热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点热管的构造、原理和特点3 3反重力热管安装于平房仓的示意图2024/9/24 热热管管技技术术在在低低温温储储粮粮中中的的研研究究起起步步较较晚晚，目目前前在在国国内内储储粮粮中中尚尚未未得得到到应应用用。热热管管技技术术作作为为一一种种新新型型的的低低温温储储粮粮技技术术，比比传传统统的的机机械械通通风风和和压压缩缩式式谷谷物物冷冷却却机机制制冷冷具具有有较较多多优优点点，例例如如与与谷谷物物冷冷却却机机低低温温储储粮粮相相比比，热热管管在在整整个个运运行行过过程程中中，不不消消耗耗任任何何能能源源，不不造造成成环环境境污污染染，降降低低了了储储粮成本粮成本。热管技术的动态与展望热管技术的动态与展望热管技术的动态与展望热管技术的动态与展望4 42024/9/24 但但该该技技术术尚尚不不成成熟熟，尚尚有有一一系系列列问问题题需需进进一一步步研研究究与与完完善善，如如实实践践中中需需测测定定热热管管对对粮粮温温散散热热的的时时间间影影响响区区，需需根根据据不不同同地地区区气气候候情情况况，确确定定粮粮仓仓内内设设置置热热管管的的合合理理间间距距等等。热热管管技技术术做做为为一一项项新新的的节节能能型型安安全全储储粮粮技技术术措措施施将将会在低温储粮中发挥更大的作用。会在低温储粮中发挥更大的作用。 热热管管的的发发展展将将会会向向着着更更加加高高效效、更更普普及及、微微型型化化、大大规规模化模化的方向前的方向前进进。热管技术的动态与展望热管技术的动态与展望热管技术的动态与展望热管技术的动态与展望4 4谢谢聆听谢谢聆听欢迎多提宝贵意见TheEndThank you！