热管兼有铝散热器和铜散热器的优点。自然风冷条件下,热阻*可达0.104E/W,实现了自然条件下的散热。同时配备了使用中带温控器的风扇,环境温度过高后风扇会自动启动,保证了功率器件在远低于其极限/结温0的状态下长期额定运行。而且热管散热器正常运行时无噪音,灰尘少,给维修人员带来了极大的方便。

(1)散热能力强。铝(铜)实心散热器在6m/s风速下热阻为0.103 e/w;而相同条件下热管和水冷的热阻*为0.101e/w。

(2)性价比高。在热阻相同的情况下,热管散热器的消耗材料*为铝(铜)实心散热器的一半,而水冷不*需要更多的设备,还需要额外的水系统。目前,葛洲坝电厂共有3F、14F和19F大功率整流柜采用回路热管散热器。环路热管的原理如下:环路热管由蒸发器、蒸汽段、冷凝段、回流段和补偿室组成。蒸发器内部有一组毛细结构,蒸发器内壁或毛细结构上有许多蒸汽通道。在实际使用中,装有环路热管散热器的电源柜中的功率器件温升较低,均在远低于其极限结温0的情况下运行,满足散热要求。但由于回路热管的组装形式,整个电源柜内充满了散热器件,柜内环境温度较高。

重力型热管散热器因为回路型热管散热器尺寸较大,对功率柜内整体散热有影响,在2005年葛洲坝电厂又在大功率整流柜上试用了重力型热管散热器,取得了不错的效果,目前在2F、5F、9F、10F、15F、20F等6台机组上使用。重力型热管原理如下:重力型热管是一根真空密封的管状体,内由管芯和工作介质液组成,通常采用铜管做壳体,有利于抵抗管的内外压力差,工作介质可以是水或者其他如液态氦、氮、钠和钾等,*常用的是水1.重力型热管的结构和原理每个热管依照工作特点,可以划分为加热(蒸发)段、绝热段和冷凝段3个部分。在加热(蒸发)段,热源紧密接触管壁吸收热量,介质液(水)蒸发变成蒸汽并沿着管道扩散;到了压装有散热片的冷凝段,蒸汽冷凝成水,释放出汽化潜热;在重力的作用下,水再回到蒸发段。这样就完成了一个传热的工作循环。只要热管内部进行的液体蒸发、蒸汽流动、蒸汽凝结、凝结液回流4个工作循环过程不被破坏,热管就会连续不断地从热源传递大量的热到冷端。这不需要外动力来实现,而是通过传热中余量(蒸汽压差)和介质液的重力来驱动。