熱管的相容性是指熱管在預(yù)期的設(shè)計(jì)壽命內(nèi),管內(nèi)工作液體同殼體不發(fā)生顯著的化學(xué)反應(yīng)或物理變化,或有變化但不足以影響熱管的工作性能。相容性在熱管的應(yīng)用中具有重要的意義。只有長期相容性良好的熱管,才能保證穩(wěn)定的傳熱性能,長期的工作壽命及工業(yè)應(yīng)用的可能性。碳鋼-水熱管正是通過化學(xué)處理的方法,有效地解決了碳鋼與水的化學(xué)反應(yīng)問題,才使得碳鋼—水熱管這種高性能、長壽命、低成本的熱管得以在工業(yè)中大規(guī)模推廣使用。
影響熱管壽命的因素很多,歸結(jié)起來,造成效管不相容的主要形式有以下三方面,即:產(chǎn)生不凝性氣體:工作液體熱物性惡化:管殼材料的腐蝕、溶解。
(1)產(chǎn)生不凝性氣體由于工作液體與管殼材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生不凝性氣體,在熱管工作時(shí),該氣體被蒸汽流吹掃到?jīng)_凝段聚集起來形成氣塞,從而使有效冷凝面積減小,熱阻增大,傳熱性能惡化,傳熱能力降低甚至失效。
(2)工作液體物性惡化有機(jī)工作介質(zhì)在一定溫度下,會逐漸發(fā)生分解,這主要是由于有機(jī)工作液體的性質(zhì)不穩(wěn)定,或與殼體材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使工作介質(zhì)改變其物理性能,如甲苯、烷、烴類等有機(jī)工作液體易發(fā)生該類不相容現(xiàn)象。
(3)管殼材料的腐蝕、溶解、工作液體在管殼內(nèi)連續(xù)流動,同時(shí)存在著溫差、雜質(zhì)等因素,使管殼材料發(fā)生溶解和腐蝕,流動阻力增大,使熱管傳熱性能降低。當(dāng)管殼被腐蝕后,引起強(qiáng)度下降,甚至引起管殼的腐蝕穿孔,使熱管完全失效。這類現(xiàn)象常發(fā)生在堿金屬高溫?zé)峁苤小?