用于热管的可藉以对热管进行现场维修的充液管制造技术

一种在热管中使用、可藉以对热管进行现场维修的充液管，它在所述热管的一端采用了一种可以快速断开连接的接头以在制造和以后在现场进行的工作中方便热管的充液、密封和维修。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的涉及热管，特别涉及一种用来充液、密封和现场维修热管的新颖且经改良的方法及装置。大尺寸水/碳素钢热管通常具有诸充液管，工作媒质穿过这些充液管而进入诸热管，并通过它而使热管达到真空。在某些情况中，使用一管接头用来在运行了一段工作时间之后将不冷凝的气体排出诸热管。附图说明图1示意性地示出了一种通常热管的充液管的使用情况。在制造热管10的过程中，充液管12的一端藉焊接16而焊固在一半球形或椭圆形端盖14上。随后用一种以标号18示意性示出的工作媒质(流体)充入所述热管10，并对热管进行排气并将热管抽真空至一“高”真空状态，然后藉一管凸缘20和一焊接接头22在充液管12的另一端上进行密封。图2示出了一以30总的示出的管接头或联接件，该管接头或联接件连接两根充液管，即一主充液管32和一次充液管34。在热管10的制造过程中，主充液管32的一端焊接在端盖14上，其另一端焊接在管接头30的外螺纹部分上。然后，次充液管34藉管接头30的内螺纹部分与主充液管32相连。一大体呈锥形的衬套40安装在次充液管34位于管接头或联接件30内部的部分42上以提供密封作用。再次用工作媒质18填装热管10，并进行排气以及将热管抽真空至一“高”真空状态。然后，藉一管凸缘44和次充液管34上的密封焊接接头46而密封热管10。图1和图2的设计具有几个缺点，由于每一种设计均具有几个可能存在出现故障的地方；即，焊接接头16、22、46以及管凸缘20、44处。在图1中，管凸缘20降低了充液管12的强度，在运行了一段时间之后，热管10不能将不冷凝气体排出，并且不冷凝气体的取样和对热管10进行压力测量时都需要对充液管12的管壁进行穿孔，使它不能起压力边界的作用。在图2中，存在五处可能出现故障的地方；即，焊接接头16、46，管凸缘44，以及管接头30内部的密封封口处。此外，要在现场对热管10进行排气是不方便的，并且不冷凝气体的取样和对热管10的压力测量也都需要对主充液管32或次充液管34进行穿孔，因此使主充液管或次充液管不能起压力边界的作用。具体地说，一旦对其中任一充液管12或32进行穿孔，由于在现场修复热管10目前是不可能实现的，故必须替换整个热管10。热管10的制造方法也影响了能放置在热管10端部上的充液管装置的类型。图2示出了一种已知的热管10的结构。应予特别注意的是，在制造这种结构的制造工艺中的一些步骤涉及到，特别是在装上了联接充液管之后，热管10的旋转。由于设在主充液管32的端部上的任一种类型的接头或闭合装置均必须相对于热管10的纵轴呈轴向对称，从而在热管10的旋转过程中不会产生太大的力矩臂，因此热管的制造工艺影响了所能使用的充液管组件的类型。这种要求阻碍了一种大体呈T形的阀的使用，这种T形阀具有一阀杆和一手柄部，该手柄部以一角度从热管10的纵向中心线凸伸出来。此外，在使用过程中，这种阀能够因振动而松弛。此外，诸热管自身均装有一种工作流体，在环境条件下，所述工作媒质相对于大气压呈一真空状态。因此，在环境情况下任何想仅仅通过穿孔打开如图2所示的管接头30而将不冷凝气体排出的作法均不能将空气排出所述热管，相反，只会引入外界空气。因此，对于大部分的实际应用来说，均要求将热管的温度提高到超过240°F以使热管内的压力超过大气压。这样，管接头30上的穿孔才能使压力较高的不冷凝气体从热管排出至大气中。但是，虽然对一单个的热管进行加热可能是一项相对简单的工作，但这些热管均是一个在其中不可能进行这种独立加热的大型空气加热系统的一部分。而是要通过使用空间加热器使整个空气加热器的温度提高，并且要找到地方设置所述加热器通常是极其困难的。另外，诸热管本身内可能含有一种易燃气体，诸如氢气，因此手动地排出所述易燃气体将具有危险性。在Grover的美国专利No.4,020,898和小Hoke的美国专利No.4,799,537中揭示了一种热管装置，所述热管装置具有传统的有凸缘的、用软焊或焊接的端接头。在Murphy等人的美国专利Nos.4,881,580和4,776,389中揭示了一种用来在相似的封闭容器内抽真空和对诸热管充液的方法和装置。在Murphy等人的’580专利中，在一工作台14上对一热管16进行加工，其一端由导向件18、20和一具有止推杆26和止推指状件28的夹子24固定。一块体22在一六角形体(hexshank)68处设有一加工管54，所述六角形体能移动一具有O形环64、66的柱塞60。与热管16形成一体的是一具有一轴孔44和一横孔46的螺纹阀40。所述加工管54用来提供真空并将所述工作媒质充进所述热管16中。转动所述六角形体68以旋松阀40使之与热管16脱开并为加工管54提供一开放的通道。位于柱塞60上的O形环将所述装置密封和大气隔开。从本质上说，在Mahdjuri-Sabet的美国专利No.5,241,950中揭示了一种用于热管的安全装置以避免由于过度的冷凝温度而对热管产生损伤。请参阅该专利的图1和图2，热管1设有一透明套管，该套管中设置有所述工作媒质和蒸发器，并由一导管4而与一冷凝器2相连。位于冷凝器2的膨胀部分内部的是一环形塞13围绕着一溢流管10，在该两者之间形成一储液槽12。盘簧14和15在所述环形塞上维持轴向作用力，但是在吸收热量的过程中，当越来越多的工作媒质充入所述冷凝器2时，所述盘簧能允许所述环形塞移动。在Stockman的美国专利No.4,341,000中揭示了一种对热管充液的方法，由此可以将预定量的流体充入热管内，该方法包括一种能根据需要变换流体的方法。在热管12的上端设有一T形接头24，通过该接头可以进入工作媒质并也可以用来排出空气。一联接件26被用来可拆卸地将T形接头24与热管12连接。设在热管12内部的是一立管38，该立管具有预定的高度从而使一连接在其底端的抽吸泵32只能抽去超过立管38的末端以上的那部分液体。立管38的高度可以根据需要而改变以在热管12内提供一段具有预定高度的液体。在Hartle等人的美国专利No.5,226,580中揭示了一种自动热管加工系统，其中将一热管壳体和一端盖制成一热管，然后通过辉光放电等离子体进行清洁，充入一种工作媒质，并通过惯性焊接将所述端盖焊固在所述热管上。在Franco等人的美国专利No.4,586,561中揭示了一种采用氢气吸气剂的低温热管。在Franco等人的专利中使用的术语“低温”是指所述热管在该温度时可进行工作的低于0℃(32°F)的温度。该专利叙述了热管目前最大应用之一的、在横跨阿拉斯加的管路中起永冻层稳定作用的热管。在这些条件下的这种热管均容纳在诸垂直支承件内，诸垂直支承件设计成当中等深度(20ft.)处的永冻层温度超过空气温度时能在较寒冷的季节里运行。安装以氨作为热传送媒质的诸热管，每一垂直支承件使用两个热管。在冬季，当空气温度低于地面温度时，所述热管起作用以将热量从永冻地层中除去由此能在随之而来的有可能融化冰雪的夏季期间保持它的整体性。这种热管运行中所产生的问题是会出现少量不冷凝氢气，这些氢气通过例如管道碳素钢和水进行的腐蚀反应而产生和汇集，而水则可能是氨中的杂质。氢气主要汇集在冷凝段内并能阻止氨蒸汽在冷凝段的顶部的冷凝。这导致了“冷凝的阻塞”并降低了除本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有螺旋散热翅的热管装置，具有一对称纵轴，采用一种以水为基质的工作媒质，并工作在从环境温度和压力至最高为近似１００ｐｓｉｇ和４００Ｆ的内部压力／温度范围内，并能重复且方便地在现场进行维修，所述热管装置包括：一其上焊接有端盖的圆筒形热 管；一以其第一端焊接并流体地连接在一个端盖上的充液管，所述充液管具有一与热管装置的对称纵轴同轴的对称纵轴；流体地连接在充液管的第二端的断流阀装置，以提供可反复地通向热管内部的通路并可重复地对热管内部进行密封，所述断流阀装置也具有一与 热管装置的对称纵轴同轴的对称纵轴以及一不超过圆筒形热管外径９５％的外径，以便能穿过一形成在管板上的孔而对所述热管装置进行安装。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特J贾马鲁蒂，莫滕利希特，
申请(专利权)人：巴布考克及威尔考克斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]