【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及核能在内的能源领域和机械设备领域，尤其是一种可自动脱除管壁颗粒物的二维热管及换热器。
技术介绍
1、热管是一种具有特高导热性能的新颖传热元件。热管起源于二十世纪六十年代的美国，1967年一根不锈钢——水热管首次被送入地球卫星轨道并运行成功，热管理论一经提出就得到了各国科学家的高度重视，并展开了大量的研究工作，使得热管技术得以很快发展。热管技术开始主要用于航天航空领域，我国自二十世纪70年代开始对热管进行研究，自80年代以来相继开发了热管气－气换热器、热管气－水换热器、热管余热锅炉、热管蒸汽发生器、热管热风炉等各类热管产品，使得热管在建材工业、冶金工业、化工及石油化工、动力工程、纺织工业、玻璃工业、电子电器工程等领域内得到广泛的应用。热管的散热效率在当前社会具有极其重要的作用。
2、而热管中细小颗粒物的沉积会使热管的散热效率下降。目前解决这一问题的办法主要是在热管壁上喷涂特殊材料涂层（如聚乙烯蜡涂层等）和在热管中设置细小突出。虽然以上方法确实可达到脱除热管壁上细小颗粒目的，但当前方法仍有一些不足。如以上解决热管上细小颗粒沉积的方法都依赖于热管冷却液循环，作用场景单一，效果不佳或很少存在更有效的措施，更难以多角度、系统化地实现热管壁上细小颗粒物地脱除，以及上叙解决热管上细小颗粒沉积的方法没有将细小颗粒集中固定，未固定的细小颗粒在热管中随着导热液蒸发液运动会对热管壁造成损伤，破坏为除去热管壁上细小颗粒而设计的结构，降低热管的散热效率。
技术实现思路
1、针对现有
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种可自动脱除管壁颗粒物的二维热管，包括热管基体，所述热管基体包括冷凝段和蒸发段，其特征在于，在所述热管基体的内壁设置有突起、第一涂层和第二涂层，所述第二涂层位于所述突起与内壁的连接处并覆盖突起沿热管长度方向的一段距离，在未设置第二涂层的内壁和突起表面设置所述第一涂层，所述第一涂层和第二涂层的涂层材料具有不同的摩擦系数及物性。
4、作为本专利技术的进一步改进，热管基体内壁蒸发段设置的突起，热管内导热液蒸汽通过该处时产生扰动，每次产生的气体扰动会给突起部分附近产生不同的作用力，该些力有利于除去微粒在热管壁上的吸附。热管基体内壁设置的第一涂层和第二涂层，因这两种涂层材料的不同摩擦系数，导热液蒸汽通过两区域交界处时会产生扰动，该扰动可除去该区域附近热管壁上颗粒物，有利于除去热管壁上吸附的颗粒物。
5、作为本专利技术的进一步改进，在所述热管基体内还设置有钢丝铁片组合体结构（钢丝铁球组合体参数根据热管尺寸进行调节。以核电站热管为例，取直径为0.9-1.1mm，长度为1.8-2.2cm的钢丝，长为0.6cm，宽为0.5cm，厚度为0.2cm的铁片。钢丝铁片焊接组合，钢丝与热管壁呈60°角焊接），该钢丝铁片组合体结构位于所述热管冷凝段。当导热液蒸汽冷凝时，导热液逐渐积累在铁片上，当导热液积累到一定程度时，导热液的重力与导热液和钢片间相互作用力达到临界状态，因此导热液脱离钢片，而导热液未脱离钢片前，导热液与钢片的作用力使得钢片钢丝形变，而现在导热液脱离钢片，结构快速恢复时会产生振动，该振动通过钢丝、热管壁路径传播，从而实现热管壁的振动，有利于除去热管壁上吸附的微小颗粒。
6、作为本专利技术的进一步改进，在所述热管基体内还设置有活性炭吸附结构；活性炭吸附结构位于所述蒸发段。当二维热管中导热液冷凝回流至管底时，导热液在活性炭间流动，活性炭吸附结构内的活性炭，可将热管中的颗粒物聚集吸附在活性炭吸附结构的同一地方，从而防止微粒在热管中大面积吸附。
7、作为本专利技术的进一步改进，在所述热管基体外部还设置有钢丝铁球组合体（钢丝铁球组合体参数根据热管尺寸进行调节。以核电站热管为例，取直径为0.9-1.1mm，长度为1.8-2.2mm的钢丝，直径为0.48-0.52cm的铁球。钢丝铁球焊接组合，钢丝铁球组合通过钢丝与热管壁垂直焊接连接），用于在外部有干扰时产生振动并通过钢丝热管壁路径传递，引发热管基体产生振动。
8、作为本专利技术的进一步改进，在所述蒸发段与冷凝段交界处的热管基体外壁设置有空心夹层，所述钢丝铁球组合体结构设置在所述空心夹层内。夹层中构造钢丝与铁球的组合结构，当外接产生干扰（如附近施工造成地面震动时），该结构平衡态被破坏，小球位置改变，该过程引发热管壁产生波，从而有利于除去热管壁内上吸附的颗粒。
9、作为本专利技术的进一步改进，在所述热管中还通过镶嵌设置有超声波发生器与超声波振子（超声波发生器型号与超声波振子型号根据热管尺寸参数进行选择）。通过定时电路实现超声波发生器间隔一个月自动开关并设置超声波发生器工作持续时间一小时，其工作期间产生的超声波与超声波振子作用产生振动并将振动传递至热管壁，有利于除去热管壁上颗粒。
10、作为本专利技术的进一步改进，所述第一涂层为二硫化钼喷涂层、ptfe涂层等低摩擦系数涂层。在热管内壁喷涂二硫化钼喷涂层，由其耐磨、润滑等性能实现对热管壁的清洁与对热管壁表面的细孔、凹坑、划痕和其它微孔缺陷进行填充的目的，可有效降低热管中颗粒物的吸附沉积。
11、作为本专利技术的进一步改进，所述第二涂层为pvd涂层、四氟乙烯涂层等摩擦系数低但与第一涂层摩擦系数有差异的涂层。所述热管内部特殊涂层交接处指在热管蒸发段的热管壁上部分区域涂上pvd涂层，该结构通过扰动热管内气流从而除去热管壁上吸附的颗粒物。
12、与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
13、热管内部第一涂层通过降低热管壁摩擦以及粗糙度从而减少热管壁上细小颗粒物的沉积和吸附，热管内部第二涂层以及热管壁上设计的细小突起通过扰动热管中气体流动而减少热管壁上细小颗粒物的沉积和吸附。热管上安装的钢丝铁片组合体结构、钢丝铁球组合体和超声波装置通过产生振动而减少热管壁上吸附沉积的细小颗粒物。热管中多个结构共同作用从而实现脱除热管壁上沉积吸附的细小颗粒物的目的。
14、本专利技术二维热管，可实现控制清理热管壁上沉积细小颗粒目的，因此可解决热管长久未工作后散热效率不能迅速恢复的问题。同时，本专利技术通过热管内设计的突起、两种涂层、钢丝铁片组合体结构以及活性炭吸附结构等特殊结构，可实现脱除热管中的细小颗粒以及对热管中的细小颗粒进行统一集合固定，可解决细小颗粒随导热液运动损伤破坏为除去热管壁上细小颗粒而设计的结构的问题。该专利技术相较其它解决方案更具有可靠性以及持续性。将其运用于包括核能在内的能源领域与机械设备领域可以极大的减少人力成本和设备维修成本。例如若将其应用在核能小堆上，其自动脱除管壁上的细小颗粒物的特点可以保证核能小堆的散热性，可避免核能小堆出现散热问题而需要花费大量人力物力更换核能小堆中的热管，带来的经济性问题。
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1.一种可自动脱除管壁颗粒物的二维热管，包括热管基体，所述热管基体包括冷凝段和蒸发段 ，其特征在于，在所述热管基体的内壁设置有突起、第一涂层和第二涂层，所述突起为环状结构，所述第二涂层位于所述突起与内壁的连接处并覆盖突起沿热管长度方向的一段距离，在未设置第二涂层的内壁和突起表面设置所述第一涂层，所述第一涂层和第二涂层的涂层材料具有不同的摩擦系数及物性；所述热管基体外部还设置有钢丝铁球组合体，钢丝与铁球焊接组合，钢丝铁球组合体通过钢丝与热管壁垂直焊接连接，用于在外部有干扰时产生振动并通过钢丝热管壁路径传递，引发热管基体产生振动；在所述蒸发段与冷凝段交界处的热管基体外壁设置有空心夹层，所述钢丝铁球组合体结构设置在所述空心夹层内；夹层中构造钢丝与铁球的组合结构，当外接产生干扰，该结构平衡态被破坏，小球位置改变，该过程引发热管壁产生波，从而除去热管壁内上吸附的颗粒；所述热管中还通过镶嵌设置有超声波发生器与超声波振子；通过定时电路实现超声波发生器间隔一个月自动开关并设置超声波发生器工作持续时间一小时，其工作期间产生的超声波与超声波振子作用产生振动并将振动传递至热管壁，从而除去热管壁上颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种可自动脱除管壁颗粒物的二维热管，其特征在于，在所述热管基体内还设置有钢丝铁片组合体结构，该钢丝铁片组合体结构位于所述冷凝段。
3.根据权利要求1所述的一种可自动脱除管壁颗粒物的二维热管，其特征在于，在所述热管基体内还设置有活性炭吸附结构，活性炭吸附结构位于所述蒸发段。
4.根据权利要求1所述的一种可自动脱除管壁颗粒物的二维热管，其特征在于，在所述热管基体外部还设置有钢丝铁球组合体，用于在外部有干扰转时引发热管基体产生波。
5.根据权利要求4所述的一种可自动脱除管壁颗粒物的二维热管，其特征在于，在所述蒸发段与冷凝段交界处的热管基体外壁设置有空心夹层，所述钢丝铁球组合体设置在所述空心夹层内。
6.根据权利要求1所述的一种可自动脱除管壁颗粒物的二维热管，其特征在于，在所述热管基体还镶嵌设置有超声波发生器与超声波振子。
7.根据权利要求1所述的一种可自动脱除管壁颗粒物的二维热管，其特征在于，所述第一涂层为二硫化钼喷涂层、或PTFE涂层。
8.根据权利要求1所述的一种可自动脱除管壁颗粒物的二维热管，其特征在于，所述第二涂层为PVD涂层或四氟乙烯涂层。
9.一种换热器，其特征在于，具有权利要求1-8任一所述的二维热管。
...【技术特征摘要】
1.一种可自动脱除管壁颗粒物的二维热管，包括热管基体，所述热管基体包括冷凝段和蒸发段 ，其特征在于，在所述热管基体的内壁设置有突起、第一涂层和第二涂层，所述突起为环状结构，所述第二涂层位于所述突起与内壁的连接处并覆盖突起沿热管长度方向的一段距离，在未设置第二涂层的内壁和突起表面设置所述第一涂层，所述第一涂层和第二涂层的涂层材料具有不同的摩擦系数及物性；所述热管基体外部还设置有钢丝铁球组合体，钢丝与铁球焊接组合，钢丝铁球组合体通过钢丝与热管壁垂直焊接连接，用于在外部有干扰时产生振动并通过钢丝热管壁路径传递，引发热管基体产生振动；在所述蒸发段与冷凝段交界处的热管基体外壁设置有空心夹层，所述钢丝铁球组合体结构设置在所述空心夹层内；夹层中构造钢丝与铁球的组合结构，当外接产生干扰，该结构平衡态被破坏，小球位置改变，该过程引发热管壁产生波，从而除去热管壁内上吸附的颗粒；所述热管中还通过镶嵌设置有超声波发生器与超声波振子；通过定时电路实现超声波发生器间隔一个月自动开关并设置超声波发生器工作持续时间一小时，其工作期间产生的超声波与超声波振子作用产生振动并将振动传递至热管壁，从而除去热管壁上颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种可自动脱除管壁颗粒物的二维热管，其特...
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