太阳能高温热管专题一——高温热管充装工艺的改进

热管自1964年正式在美国发明问世，我国科学家即进行了研究探索，中国科学院工程热物理研究所是我国最早开始研究热管的单位之一，1972年成功研制出我国第一根高温热管，如图1所示。2008年以来，传热传质研究中心分别承担了航天科技集团委托的“高温热管的研制”、 “高温热管的强化研制”863项目，设计、加工零部件，改进了原有高温钠热管充装工艺，实现高性能钠热管的定量化充装工艺。

由于高温热管技术具有常规换热技术所没有的许多独特优越性，应用领域已经相当广泛，应用的重点由航天转移到地面，由工业化应用扩展到民用产品，因而常规的、较高成本的高性能高温热管的制备工艺阻碍了高温热管的产业化发展，为此传热传质研究中心从2010年开始探索高温热管的快速充装工艺索，目前已经取得阶段性成果，现已完整掌握了一套高温热管充装新工艺。

运用这套高温热管充装工艺在实验室制备了以2520不锈钢为管壳材料，液态金属钠为工质的，直径为Φ25，长度从300，600，900，1200的高温热管，如图2所示。在以型号为XJH-25kW-A的高频感应加热设备为加热热源，输入电压为380V，最大加热功率为25kW，高温热管通过自然对流和热辐射形式散热的情况下，高温热管的壁面温度不均匀性＜40℃，最高工作温度可以达到800℃以上。这套充装工艺能够在确保产品质量的前提下，工艺先进，设备简化成本低，生产效率高适于规模化生产。