CN115560621B - 一种多管排重力真空热管灌注排气方法及系统 - Google Patents

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CN115560621B CN202211442238.0A CN202211442238A CN115560621B CN 115560621 B CN115560621 B CN 115560621B CN 202211442238 A CN202211442238 A CN 202211442238A CN 115560621 B CN115560621 B CN 115560621B
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Abstract

本发明公开一种多管排重力真空热管灌注排气方法及系统，该灌注排气方法包括下述步骤；预灌注实验和灌注排气实验，确定待封装热管灌注的参数；预灌注，根据所述待封装热管灌注的参数，进行热管预灌注操作；灌注，根据所述待封装热管灌注的参数，进行热管灌注操作；排气，待封装热管完成所述灌注操作后，进行热管排气操作；封装，待封装热管完成所述排气操作后，进行热管封装操作。应用本方案，通过方案优化能够在提高热管的生产质量的基础上，能够同时保障操作人员安全。

Description

一种多管排重力真空热管灌注排气方法及系统
技术领域
本发明涉及热管制造工艺技术领域，具体涉及一种多管排重力真空热管灌注排气方法及系统。
背景技术
众所周知，热管作为一个良好的换热元件，在工业、电子等领域得到广泛应用。在热管制造过程中，需要排出管内多余的空气，以保证热管达到真空状态，从而实现良好的传热效果；同时，为保证热管的长久高效运行，需要向热管内添加一定量的缓蚀剂，缓蚀剂可起到缓解热管内腐蚀，并减少热管内不凝性气体产生的作用，从而延长热管的使用寿命。
目前，热管排空空气的方法主要有抽真空法和热排法，抽真空法是利用真空泵抽出热管内的空气，灌注工质与缓蚀剂，最后密封热管；热排法是先向热管内灌注工质与缓蚀剂，而后工质与缓蚀剂受热，利用工质受热蒸发产生的蒸汽将热管内的空气挤出，最后密封热管。
以上两种热管生产方式均为车间生产，对于大型热管设备来说，由于在车间对热管进行抽真空或加热排气操作，存在生产过程能耗大、热管设备制造周期长等缺点。现有技术中，部分厂家开始采用现场热排法生产重力式热管设备，即热管组装完成后，不在车间内对热管进行工质灌注操作，而是先组装为热管换热设备，运抵安装现场进行安装且投运后，再向热管内灌注工质与缓蚀剂，利用热管设备安装处的现有热源加热工质，进行热排操作。
现场热排法解决了传统热排法能耗大、生产周期长的问题。但受现有热管灌注工艺方法的限制，热管设备安装完成后，热管下部受热源持续加热，下部管壁温度较高。将工质灌注入热管后，工质在热管下部快速吸热蒸发，引起工质快速剧烈沸腾，导致液态工质从热管口喷出，危及操作人员安全。
有鉴于此，亟需针对多管排重力真空热管的灌装排气方案进行优化设计，以克服上述缺陷。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种多管排重力真空热管灌注排气方法及系统，通过方案优化能够在提高热管的生产质量的基础上，能够同时保障操作人员安全。
本发明提供的多管排重力真空热管灌注排气方法，包括下述步骤；预灌注实验和灌注排气实验，确定待封装热管灌注的参数；预灌注，根据所述待封装热管灌注的参数，进行热管预灌注操作；灌注，根据所述待封装热管灌注的参数，进行热管灌注操作；排气，待封装热管完成所述灌注操作后，进行热管排气操作；封装，待封装热管完成所述排气操作后，进行热管封装操作。
可选地，所述预灌注实验包括：向待封装热管内灌注工质，并在工质完全蒸发时确定预灌注量
Figure 18124DEST_PATH_IMAGE001
、工质完全蒸发时间
Figure 466423DEST_PATH_IMAGE002
及热管上部表面温度
Figure 980581DEST_PATH_IMAGE003
；所述灌注排气实验包括：向待封装热管内灌注质量为
Figure 172528DEST_PATH_IMAGE004
的工质，确定热管内工质从灌注后至管内工质沸腾的加热时长
Figure 518058DEST_PATH_IMAGE005
、热管内工质将管内空气排空所需的排气时长
Figure 74942DEST_PATH_IMAGE006
及排气间隔时长
Figure 889445DEST_PATH_IMAGE007
。
可选地，所述预灌注步骤中，以所述待封装热管的上部表面温度大于等于所述热管上部表面温度
Figure 619503DEST_PATH_IMAGE003
为第一条件，获得完成预灌注操作的判断结果。
可选地，所述灌注步骤中，向待封装热管内灌注工质的同时添加缓蚀剂溶液。
可选地，所述排气步骤中，以热管的温差
Figure 22803DEST_PATH_IMAGE008
和热管的升温速率
Figure 812904DEST_PATH_IMAGE009
与预设的标准热管温差
Figure 301655DEST_PATH_IMAGE010
和标准热管升温速率
Figure 835404DEST_PATH_IMAGE011
满足以下第二条件：
Figure 93210DEST_PATH_IMAGE012
且
Figure 802016DEST_PATH_IMAGE013
，获得完成排气操作的判断结果；
其中，热管的温温差
Figure 840379DEST_PATH_IMAGE008
为：
Figure 849923DEST_PATH_IMAGE014
，热管的升温速率
Figure 290132DEST_PATH_IMAGE009
为：
Figure 359719DEST_PATH_IMAGE015
，式中，
Figure 885378DEST_PATH_IMAGE016
为管排上部平均表面温度，
Figure 698613DEST_PATH_IMAGE017
为热源平均温度。
可选地，所述排气步骤中，若不满足所述第二条件，则确定下一次排气时间
Figure 744061DEST_PATH_IMAGE018
：
Figure 250129DEST_PATH_IMAGE019
，并再次进行热管排气操作；式中，
Figure 731926DEST_PATH_IMAGE020
为热管温差系数，
Figure 411169DEST_PATH_IMAGE021
为热管升温速率系数，
Figure 498073DEST_PATH_IMAGE022
为热源温度系数，
Figure 237359DEST_PATH_IMAGE010
为标准热管温差，
Figure 409715DEST_PATH_IMAGE011
为标准热管升温速率，
Figure 112222DEST_PATH_IMAGE023
为标准热源温度。
可选地，所述排气步骤中，若再次进行热管排气后不满足所述第二条件，则令
Figure 381530DEST_PATH_IMAGE024
，确定下一次的排气时间
Figure 229400DEST_PATH_IMAGE018
并进行热管排气操作，直至满足所述第二条件。
本发明还提供一种多管排重力真空热管灌注排气系统，用于执行如前所述的多管排重力真空热管灌注排气方法，所述多管排重力真空热管灌注排气系统包括工质储罐、分流器、流量调节站、分离器、缓蚀剂溶液储罐、回收工质储罐、热管温度采集装置、热源温度采集装置和多管排重力真空热管灌注排气装置；其中，所述工质储罐连接至所述分流器的进口，所述分流器的出口通过所述流量调节站分别与所述多管排重力真空热管灌注排气装置的各灌注管连通；所述多管排重力真空热管灌注排气装置的各排气管均连通至所述分离器，所述分离器的出液口连通至所述回收工质储罐，所述回收工质储罐与所述缓蚀剂溶液储罐连通，所述缓蚀剂溶液储罐通过管路连通至所述工质储罐的出口管路；其中，所述热管温度采集装置用于获取待封装热管的上部表面温度，热源温度采集装置用于获得热源温度，并输送至所述流量调节站，所述流量调节站用于保存所述预灌注实验和灌注排气实验确定的所述待封装热管灌注的参数，并用于输出控制指令至工质输送泵、第一电动阀门和第二电动阀门，所述工质输送泵设置在所述分流器的进口管路上，所述第一电动阀门设置在所述分离器的进口管路上，所述第二电动阀门设置在所述缓蚀剂溶液储罐的出口管路上。
可选地，还包括缓蚀剂补充罐和回收工质输送泵，所述缓蚀剂补充罐设置在所述回收工质储罐上，所述回收工质输送泵设置在所述回收工质储罐与所述缓蚀剂溶液储罐之间的管路上。
可选地，还包括多个单向阀，分别设置在所述流量调节站与所述多管排重力真空热管灌注排气装置的各灌注管之间的管路上。
与现有技术相比，本发明提出了一种能够有效保障操作人员安全的热管现场封装方法。具体地，基于预灌注实验和灌注排气实验，确定待封装热管灌注的参数；热管设备组装完毕后，首先根据待封装热管灌注的参数，进行热管预灌注操作；然后根据待封装热管灌注的参数，进行热管灌注操作；灌注完成后进行排气操作，待封装热管。如此设置，热管灌注前，对热管进行预灌注操作，利用工质在热管下部蒸发吸热的过程，降低热管下部管壁温度，这样，可完全规避灌注时工质蒸汽在热管下部快速沸腾将液态工质顶出热管，造成现场人员遇险及工质溢出，在保护热管生产质量的基础上，为操作人员安装提供的技术保障。
附图说明
图1为具体实施方式中所述多管排重力真空热管灌注排气系统的示意图；
图2为具体实施方式中所述多管排重力真空热管灌注排气方法的流程图；
图3为图1中所示灌注排气管组件的组装关系示意图；
图4为图1中所示固定支架及电动推杆、第二滑动定位板的组装关系示意图；
图5为图1中所示活动支架及灌注排气管组件的组装关系示意图；
图6为具体实施方式中所述封头的示意图；
图7为图3中所示灌注排气管组件与封头的配合关系示意图；
图8为基于图1所示多管排重力真空热管灌注排气系统的热管自动灌注排气流程示意图。
图中：
工质储罐1、工质输送泵2、分流器3、第一滑动定位板4、第一安装孔4.1、流量调节站5、信号线6、灌注排气管组件7、密封塞7.1、灌注管7.2、灌注孔7.2.1、排气管7.3、活动支架8、第一滑槽8.1、第一通过槽8.2、定位孔8.3、固定支架9、定位杆9.1、限位圆管9.2、第二滑槽9.3、热成像摄像头9.4、第二通过槽9.5、第二滑动定位板10、定位长孔10.1、第二安装孔10.2、电动推杆11、封头12、外罩12.1、密封钢球12.2、管嘴12.3、半钢球12.4、弹簧合页12.5、热管管身13、热源温度测点14、缓蚀剂溶液储罐15、缓蚀剂补充罐16、回收工质储罐17、第一电动阀门18、分离器19、冷凝器19.1、自动排气阀19.2、回收工质输送泵20、第二电动阀门21、单向阀22、多管排重力真空热管灌注排气装置23。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
不失一般性，本实施方式以图1中所示多个热管作为封装主体，详细说明针对多管排重力真空热管灌注排气提供的处理方案。该热管包括热管管身13和封头12两部分。其中，封头下方设有临时密封结构，确保灌注及排气过程中管内工质蒸汽不会溢出。请参见图1，该图为本实施方式中所述多管排重力真空热管灌注排气系统的示意图。
如图1所示，该多管排重力真空热管灌注排气系统工质储罐1、工质输送泵2、分流器3、流量调节站5、热成像摄像头9.4、分离器19、缓蚀剂溶液储罐15、回收工质储罐17、第一电动阀门18、第二电动阀门21和多管排重力真空热管灌注排气装置23。
工质储罐1存有待灌注的工质，工质可经由管路依次通过分流器3、流量调节站5输送至各灌注排气管组件7的灌注管；缓蚀剂溶液储罐15内存有缓蚀剂，缓蚀剂溶液储罐15通过管路连通至工质储罐1的出口管路，缓蚀剂溶液储罐15内装有一定浓度的工质与缓蚀剂混合溶液，同样经由管路输送至分流器3，并与工质混合后一并输送至灌注排气管组件7。启动工质输送泵2，可将工质和缓蚀剂输送至灌注路径。
各灌注排气管组件7的排气管7.3中排出的气体，经由管路输送至分离器19。气液分离后的工质和缓蚀剂可收集在回收工质储罐17内，并可通过管路输送至缓蚀剂溶液储罐15，进入工作循环重复利用。
这里，分流器3采用一进多出的结构配置，分流形成的每个支路经过流量调节站5，连通灌注排气管组件7的灌注管7.2。流量调节站5出口的工质输送管上均设置有单向阀22，防止排气过程中工质倒流。
其中，热成像摄像头9.4用于获取待封装热管的上部表面温度，该热管温度采集装置可以采用不同结构形式的热管温度采集装置，而非局限于热成像摄像头。热源温度测点14作为热源温度采集装置，用于获得热源温度，并输送至流量调节站5，流量调节站5用于保存预灌注实验和灌注排气实验确定的待封装热管灌注的参数，并用于输出控制指令至工质输送泵2、第一电动阀门18和第二电动阀门21。
灌注过程中，工质先与缓蚀剂溶液混合后，由工质输送泵2送入分流器。为了控制缓蚀剂溶液储罐15的输出流量，在其出口管路上设置有第二电动阀门21，同时，排气管7.3的出口管路上设置有第一电动阀门18，以控制排气管路的导通状态。
具体地，工质输送泵2、热成像摄像头9.4、热源温度测点14、第一电动阀门18和第二电动阀门21均通过信号线6连接至流量调节站5，由流量调节站5进行整体控制。
请一并参见图2，该图为本实施方式所述多管排重力真空热管灌注排气方法的流程图。
该多管排重力真空热管灌注排气方法包括下述步骤：
S1，预灌注实验和灌注排气实验，确定待封装热管灌注的参数；
其中，预灌注实验包括：向待封装热管内灌注工质，并在工质完全蒸发时确定预灌注量
Figure 951368DEST_PATH_IMAGE001
、工质完全蒸发时间
Figure 910097DEST_PATH_IMAGE002
及热管上部表面温度
Figure 768332DEST_PATH_IMAGE003
。
这里，预灌注目的仅为使热管下部管壁降温，可以理解的是，具体可根据结果调整预灌注的工质量。首先，可灌注少量工质，工质受热蒸发，排出工质蒸汽，观察到管口无工质蒸汽排出时，即可记录管壁温度；然后，再另找一根未进行预灌注的热管，增加预灌注的工质量，观察到管口无工质蒸汽排出时，记录管壁温度，若管壁温度相比上一次实验无上升，说明上一组实验中预灌注的工质的量足够或者超出，则可减少预灌注的工质的量后进行新的实验。反之，若管壁温度相比上一次实验上升，说明上一组实验中预灌注的工质的量不足，则增加预灌注的工质的量后进行新的实验。
其中，灌注排气实验包括：向待封装热管内灌注质量为
Figure 334573DEST_PATH_IMAGE004
的工质，确定热管内工质从灌注后至管内工质沸腾的加热时长
Figure 481521DEST_PATH_IMAGE005
、热管内工质将管内空气排空所需的排气时长
Figure 306257DEST_PATH_IMAGE006
及排气间隔时长
Figure 222261DEST_PATH_IMAGE007
。
具体地，可将预灌注实验和灌注排气实验所确定的上述待封装热管灌注的参数，输入至流量调节站5。
S2，预灌注，根据所述待封装热管灌注的参数，进行热管预灌注操作。
基于流量调节站5，可对每支路的流量进行调节，进而计量每支路的灌注量，具体可以采用计量泵或带流量控制功能的泵来实现精确计量。当灌注量达到预灌注流程设定的灌注量
Figure 943092DEST_PATH_IMAGE001
时，流量调节站5向工质输送泵2发出停止信号，工质输送泵2停止运转，灌注管7.2停止向管内灌注工质。经过时间
Figure 639653DEST_PATH_IMAGE002
后，管内工质完全蒸发，蒸发出的工质经由排气管7.3进入分离器19，冷凝为液态后送入回收工质储罐17中暂存。预灌注完成后，热成像摄像头9.4采集每根热管的表面温度数据，并与预设的预灌注后热管上部表面温度
Figure 940184DEST_PATH_IMAGE003
比较。
具体地，以待封装热管的上部表面温度大于等于热管上部表面温度
Figure 786393DEST_PATH_IMAGE003
为第一条件，获得完成预灌注操作的判断结果。也就是说，若此时热管上部表面温度大于等于
Figure 881388DEST_PATH_IMAGE003
，则预灌注流程结束，流量调节站5向第一电动阀门18发出关闭信号。若此时热管上部表面温度小于
Figure 65244DEST_PATH_IMAGE003
，则重复以上预灌注流程。
S3，灌注，根据所述待封装热管灌注的参数，进行热管灌注操作；
预灌注流程结束后，进入灌注流程，流量调节站5向工质输送泵2发出启动信号，工质输送泵2开始运转，向管内灌注工质。同时，流量调节站5可向第二电动阀门21发出开启信号，缓蚀剂溶液储罐15内的缓蚀剂溶液进入工质管路，与工质混合，当达到预定添加量
Figure 169467DEST_PATH_IMAGE025
后流量调节站5向第二电动阀门21发出关闭信号。待工质达到设定的灌注量m后，流量调节站5向工质输送泵2发出停止信号，灌注流程结束。
S4，排气，待封装热管完成所述灌注操作后，进行热管排气操作；
灌注流程结束后，进入排气流程。流量调节站5开始计时，时长为此前通过实验确定的加热时长
Figure 591221DEST_PATH_IMAGE005
，计时结束后，管内工质被热源加热至沸腾。此时，流量调节站5向第一电动阀门18发出开启信号，并开始计时，时长为此前通过实验确定的排气时长
Figure 185013DEST_PATH_IMAGE006
。过程中，工质与缓蚀剂的混合蒸汽经由排气管7.3将管内空气挤出管身13，工质与缓蚀剂的混合蒸汽进入分离器19，气态的工质与缓蚀剂被冷凝器冷凝为液态，并进入回收工质储罐17内暂存，空气经由自动排气阀排出。计时结束后，流量调节站5向第一电动阀门18发出关闭信号，单次排气操作结束。
进一步地，单次排气操作结束后，流量调节站5同时分析记录的热管表面温度数据和热源温度数据。记录排气间隔时长
Figure 528270DEST_PATH_IMAGE007
，同时测得管排的热管平均表面初始温度
Figure 249232DEST_PATH_IMAGE003
，管排上部平均表面温度
Figure 791072DEST_PATH_IMAGE016
，热源平均温度
Figure 493449DEST_PATH_IMAGE017
，则计算得
Figure 120739DEST_PATH_IMAGE007
时间内，管排上部平均表面温度
Figure 629081DEST_PATH_IMAGE016
与热源平均温度
Figure 228690DEST_PATH_IMAGE017
温差
Figure 915017DEST_PATH_IMAGE008
为：
Figure 232866DEST_PATH_IMAGE014
热管的升温速率
Figure 279319DEST_PATH_IMAGE009
为：
Figure 999014DEST_PATH_IMAGE026
将热管的温差
Figure 105510DEST_PATH_IMAGE008
与热管的升温速率
Figure 707393DEST_PATH_IMAGE009
与预设的标准热管温差
Figure 495220DEST_PATH_IMAGE010
和标准热管升温速率
Figure 882470DEST_PATH_IMAGE011
对比，这里的预设规则可采用现有技术确定。若满足以下两式建立的第二条件：
Figure 894288DEST_PATH_IMAGE012
且
Figure 921150DEST_PATH_IMAGE013
，则认定排气完成。
若不满足上述第二条件，则计算下一次排气时间，新的排气时间
Figure 574986DEST_PATH_IMAGE018
的计算方法为：
Figure 3693DEST_PATH_IMAGE027
式中，
Figure 451992DEST_PATH_IMAGE020
为热管温差系数，
Figure 799707DEST_PATH_IMAGE021
为热管升温速率系数，
Figure 726074DEST_PATH_IMAGE022
为热源温度系数，
Figure 9288DEST_PATH_IMAGE010
为标准热管温差，
Figure 628488DEST_PATH_IMAGE011
为标准热管升温速率，
Figure 692259DEST_PATH_IMAGE023
为标准热源温度。以上参数由过往积累得热管排气数据计算得到。
依据新的排气时间，再次对热管执行以上单次排气操作，若满足要求，则完成对热管设备内单排热管的排气流程。若不满足，则令
Figure 625580DEST_PATH_IMAGE024
，代入公式，计算得下一次的排气时间，进行排气操作，直至热管的温差
Figure 576350DEST_PATH_IMAGE008
与热管的升温速率
Figure 569714DEST_PATH_IMAGE009
满足要求后，完成对热管设备内单排热管的排气流程。
一般的，热管温差系数
Figure 120781DEST_PATH_IMAGE020
、热管升温速率系数
Figure 388951DEST_PATH_IMAGE021
、热源温度系数
Figure 646757DEST_PATH_IMAGE022
为无量纲数，温差
Figure 873339DEST_PATH_IMAGE008
与标准热管温差
Figure 583806DEST_PATH_IMAGE010
的单位为
Figure 406400DEST_PATH_IMAGE028
，升温速率
Figure 846608DEST_PATH_IMAGE009
和标准热管升温速率
Figure 916196DEST_PATH_IMAGE011
的单位为
Figure 441855DEST_PATH_IMAGE029
，热源平均温度
Figure 255090DEST_PATH_IMAGE017
和标准热源温度
Figure 549805DEST_PATH_IMAGE023
的单位为
Figure 337764DEST_PATH_IMAGE028
。
S5，封装。待封装热管完成所述排气操作后，进行热管封装操作。
本实施方案中，多管排重力真空热管灌注排气装置23包括多个灌注排气管组件7和支架，如图1所示，各灌注排气管组件7通过支架固定设置，并可相对于待封装处理的热管管身13调节间距，以满足不同设备的使用需求。
其中，灌注排气管组件7包括灌注管7.2、排气管7.3和密封塞7.1，密封塞7.1套装在灌注管7.2和排气管7.3外侧，以便在灌装排气作业时封堵热管。请一并参见图3，该图为图1中所示灌注排气管的组装关系示意图。
本实施方案中，用于固定灌注排气管组件7的支架，包括活动支架8、固定支架9、第一滑动定位板4、第二滑动定位板10和推杆。
如图1所示，其中的固定支架9为基础固定构件，可架设在换热设备内的一排热管上方。固定支架9上设置有定位杆9.1和限位圆管9.2，请一并参见图4，该图为图1中所示固定支架及电动推杆、第二滑动定位板的组装关系示意图。
四个定位杆9.1分别设置在固定支架9的四角位置，每个定位杆9.1上套装有限位圆管9.2，并由限位圆管9.2的顶部在高度方向形成活动支架8限位结构，也即竖向限位结构；在其他具体实现中，相适配的定位杆9.1和限位圆管9.2还可以设置为三个或者其他复数个，只要能够准确定位活动支架8的高度位置，同时保证其安装稳定性均在本申请请求保护的范围内。
在具体实现中，可通过不同轴向尺寸的限位圆管9.2，形成不同高度位置的限位，具有较好的可适应性。在其他具体实现中，该限位圆管也可以与定位杆为一体加工成型，也即可以利用台阶轴状定位杆的过渡台阶作为限位结构，同样可以准确定位活动支架8的高度位置。
这里，固定支架9包括水平设置的板体，以及自板体两端向下延伸形成的立板，整体为呈开口向下的门形架。安装时，通过两端侧的立板能够可靠地支撑在热管设备上。进一步地，固定支架9的下方可设置热成像摄像头9.4，以检测热管表面温度；该热成像摄像头9.4通过信号线连接至流量调节站5，由流量调节站5进行控制。
同时，固定支架9上开设有两个平行且间隔设置的第二滑槽9.3，以及用于穿装灌注排气管组件7的第二通过槽9.5。六个第二滑动定位板10可沿第二滑槽9.3相对于固定支架9移动。
如图所示，每个第二滑动定位板10的中部设置有定位长孔10.1，用于穿装并定位灌注排气管组件7，第二滑动定位板10的两端设置有第二安装孔10.2，两个第二安装孔10.2的间距与两个第二滑槽9.3的间距相同，螺纹紧固件穿装在第二安装孔10.2和相应侧的第二滑槽9.3中，以便第二滑动定位板10能够沿第二滑槽9.3移动。
另外，第一滑动定位板4和第二滑动定位板10的数量相同，在其他实现中可根据需要进行确定，而非局限于图中所示的六个。当然，以六组滑动定位板为例，在一排包括四个热管的具体应用中，可以只启用四组滑动定位板及相应的灌注排气管组件7。
本实施方案中，在固定支架9的中部设置两个电动推杆11，基于电动推杆11的伸长或收回，可带动活动支架8上下移动。这里，该电动推杆11还可以采用其他结构形式，例如但不限于气动推杆或者机械实现杆体的伸长或收回。请参见图5，其中，图5为图1中所示活动支架及灌注排气管组件的组装关系示意图。
本方案中，灌注管7.2和排气管7.3组装固定在支架的第一滑动定位板4上，请一并参见图3，例如但不限于采用焊接工艺固定在一起。
该活动支架8上开设有两个平行且间隔设置的第一滑槽8.1，以及用于穿装灌注排气管组件7的第一通过槽8.2。六个第一滑动定位板4同样可沿第一滑槽8.1相对于活动支架8移动，由此带动固定在其上的灌注排气管组件7调整工作位置。第一滑动定位板4的两端设置有第一安装孔4.1，螺纹紧固件穿装在第一安装孔4.1和相应侧的第一滑槽8.1中，以便第一滑动定位板4能够沿第一滑槽8.1移动。
与此同时，第二滑动定位板10可同步沿第二滑槽9.3相对于固定支架9移动，使得各灌注排气管组件7在调整过程中处于稳定的直立姿态，达成与待封装热管间距一致。
其中，活动支架8上开设有四个定位孔8.3，且与定位杆9.1分别对应设置在固定支架9四角位置。同时，活动支架8可支撑固定在电动推杆11上，以在电动推杆11的带动下沿高度方向移动。
再如图3和图5所示，灌注管7.2底端封闭，并在侧壁均匀开灌注孔7.2.1。作为优选，灌注管7.2上的灌注孔7.2.1位于排气管7.3的管孔下方。如此设置，工质得以均匀喷在热管的下部，同时不影响气体排出。
热管管身13顶部的封头可以采用不同的结构形式，例如但不限于图6所示结构形式的封头12。如图6所示，封头12下部有半钢球12.4与弹簧合页12.5，半钢球12.4与弹簧合页12.5、管嘴12.3与弹簧合页12.5之间均为焊接固定，半钢球12.4可随弹簧合页12.5开合而摆动。
请一并参见图7，该图为具体实施方式中所述灌注排气管组件与封头的一种适配关系示意图。
在电动推杆11的作用下，灌注排气管组件7朝向热管位移。如图7所示，当灌注排气管组件7的密封塞7.1与管嘴12.3接触后，活动支架8与灌注排气管组件7停止向下运动，电动推杆11继续向下运动直至收缩位。
下面简要说明基于多管排重力真空热管灌注排气装置的操作方法。
（一）热管设备准备。
热管设备安装就位后，取下设备内所有热管的封头12上的外罩12.1与密封钢球12.2。
（二）组装多管排重力真空热管灌注排气装置。
首先，将固定支架9架设在换热设备内一排热管的上方，再安装电动推杆11，电动推杆11此时应处于伸长位，并在固定支架9上安装多个第二滑动定位板10，通过调整每块第二滑动定位板10在固定支架9上的位置，使得第二滑动定位板10上的定位长孔10.1与热管管嘴12.3对准。
然后，沿定位杆9.1放置活动支架8，直至活动支架8支撑在电动推杆11上。接下来，将灌注排气管组件7安装在活动支架8上，灌注管7.2和排气管7.3依次穿过第一滑动定位板4和第二滑动定位板10上的通过槽，与伸入热管管身13对中，通过螺纹紧固件将第一滑动定位板4与活动支架8上的第一滑槽8.1组装固定。
（三）其余设备构成安装在便于操作的位置，并将管路与信号线6如图1所示连接到位，完成多管灌注设备的安装。
（四）组装就绪后，启动多管排重力真空热管灌注排气装置。
流量调节站5开始记录热成像摄像头9.4测得的热管表面温度和热源温度测点14测得的热源温度。流量调节站5向电动推杆11发出运动信号，电动推杆11运动收缩，通过活动支架8带动灌注排气管组件7垂直向下运动。灌注排气管组件7插入封头12的管嘴12.3内，灌注排气管组件7与半钢球12.4压抵接触，灌注排气管组件7继续向下运动，可将半钢球12.4打开，并进入热管管身13，直至密封塞7.1与管嘴12.3接触，如图7所示。密封塞7.1与管嘴12.3接触后，活动支架8与灌注排气管组件7停止向下运动，电动推杆11继续运动直至收缩位。
电动推杆11停止运动的信号，经由信号线6传输至流量调节站5，流量调节站5接收到电动推杆11停止运动的信号后，流量调节站5先向第一电动阀门18发出开启信号，而后向工质输送泵2发出启动信号，工质输送泵2开始运转，工质经由分流器3分流为多个支路后，流经流量调节站5进入灌注排气管组件7，从灌注管7.2侧面的灌注孔7.2.1处喷出，均匀润湿管壁。流量调节站5对每支路的流量进行调节，使各支路流量均衡。随着热管管身13下部受热，管内工质可被热源加热至沸腾管，蒸发出的工质经由排气管7.3进入分离器19，气态的工质被冷凝器冷凝为液态，被送入回收工质储罐17中暂存，空气经由自动排气阀排出。根据操作要求，启动回收工质输送泵20，可将回收工质储罐17中暂存的液态工质和缓蚀液输送至缓蚀剂溶液储罐15。
在某排热管的排气流程中，经灌注及排气实验得，热管第一次排气时间
Figure 288402DEST_PATH_IMAGE006
为75s，排气间隔
Figure 967645DEST_PATH_IMAGE007
为60s。在热管第一次排气后60s内，记录得热管的温差
Figure 54550DEST_PATH_IMAGE008
为30
Figure 793836DEST_PATH_IMAGE028
，热管的升温速率
Figure 762929DEST_PATH_IMAGE009
为20
Figure 917967DEST_PATH_IMAGE029
，热源温度为423
Figure 935077DEST_PATH_IMAGE028
。
由工程经验得，对于该换热装置，排气时间计算公式内各参数取值如下：
Figure 517368DEST_PATH_IMAGE031
首先，判断热管是否满足要求，计算得：
Figure 239336DEST_PATH_IMAGE032
Figure 994802DEST_PATH_IMAGE033
综上，判断该热管不满足排气要求，需进行二次排气，将参数带入到排气时间计算公式中，得：
Figure 56299DEST_PATH_IMAGE034
对热管执行单次排气操作，排气时间
Figure 137388DEST_PATH_IMAGE018
为62.4s，排气操作完成后，记录
Figure 284335DEST_PATH_IMAGE007
时间过后，期间测得表面温度
Figure 594225DEST_PATH_IMAGE016
，测冷端初始温度，热源平均温度
Figure 306966DEST_PATH_IMAGE017
，并判断是否符合排气要求。算得热管的温差
Figure 496639DEST_PATH_IMAGE008
为20
Figure 927620DEST_PATH_IMAGE028
，热管的升温速率
Figure 290469DEST_PATH_IMAGE009
为25
Figure 60979DEST_PATH_IMAGE029
，热源温度为420
Figure 234602DEST_PATH_IMAGE028
。判断热管是否满足要求，计算得：
Figure 356142DEST_PATH_IMAGE035
Figure 991523DEST_PATH_IMAGE036
综上，判断该热管不满足排气要求，需进行三次排气，令
Figure 944435DEST_PATH_IMAGE037
，将参数带入到排气时间计算公式中，得：
Figure 475911DEST_PATH_IMAGE038
对热管执行单次排气操作，排气时间
Figure 881484DEST_PATH_IMAGE018
为24.1s，排气操作完成
Figure 789397DEST_PATH_IMAGE007
时间过后，热管的温差
Figure 347549DEST_PATH_IMAGE008
为7.5
Figure 846663DEST_PATH_IMAGE028
，热管的升温速率
Figure 677216DEST_PATH_IMAGE009
为33
Figure 919978DEST_PATH_IMAGE029
，满足排气要求，排气流程结束。下表为三处管排排气过程中的数据记录。
Figure 785166DEST_PATH_IMAGE040
单排热管的排气流程完成后，流量调节站5向电动推杆11发出运动信号，电动推杆11运动到伸长位，带动活动支架8和灌注排气管组件7垂直向上运动，灌注排气管组件7离开管嘴12.3，半钢球12.4在弹簧合页12.5的作用下回到原位。最后，在热管的管嘴12.3上放入密封钢球12.2并旋紧外罩12.1，完成对单排热管的密封流程。
需要说明的是，本申请实施例中，上述流程均为自动化运行，并可对收集到的现场热源参数及热管参数进行判断，及时调整流程内的操作指令。通过流量调节站内集成信号收集功能与设备控制功能，可收集工质输送泵、电动推杆与电动阀门的运行状态数据，并根据数据对工质输送泵、电动推杆与电动阀门进行控制。
特别说明的是，本申请实施例所采用的系统构成：工质输送泵2、分流器3、流量调节站5、热成像摄像头9.4、热源温度测点14、电动推杆11等，非本发明的核心发明点所在，本领域技术人员能够基于现有技术实现，本文不再赘述。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多管排重力真空热管灌注排气方法，其特征在于，包括下述步骤；
预灌注实验和灌注排气实验，确定待封装热管灌注的参数；所述预灌注实验包括：向待封装热管内灌注工质，并在工质完全蒸发时确定预灌注量
Figure DEST_PATH_IMAGE002
、工质完全蒸发时间
Figure DEST_PATH_IMAGE004
及热管上部表面温度
Figure DEST_PATH_IMAGE006
；
预灌注，根据所述待封装热管灌注的参数，进行热管预灌注操作，对热管进行预灌注操作，利用工质在热管下部蒸发吸热的过程，降低热管下部管壁温度；
灌注，根据所述待封装热管灌注的参数，进行热管灌注操作；
排气，待封装热管完成所述灌注操作后，进行热管排气操作；
封装，待封装热管完成所述排气操作后，进行热管封装操作。
2.根据权利要求1所述的多管排重力真空热管灌注排气方法，其特征在于，所述灌注排气实验包括：向待封装热管内灌注质量为
Figure DEST_PATH_IMAGE008
的工质，确定热管内工质从灌注后至管内工质沸腾的加热时长
Figure DEST_PATH_IMAGE010
、热管内工质将管内空气排空所需的排气时长
Figure DEST_PATH_IMAGE012
及排气间隔时长
Figure DEST_PATH_IMAGE014
。
3.根据权利要求2所述的多管排重力真空热管灌注排气方法，其特征在于，所述预灌注步骤中，以所述待封装热管的上部表面温度大于等于所述热管上部表面温度
Figure 617504DEST_PATH_IMAGE006
为第一条件，获得完成预灌注操作的判断结果。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的多管排重力真空热管灌注排气方法，其特征在于，所述灌注步骤中，向待封装热管内灌注工质的同时添加缓蚀剂溶液。
5.根据权利要求2所述的多管排重力真空热管灌注排气方法，其特征在于，所述排气步骤中，以热管的温差
Figure DEST_PATH_IMAGE016
和热管的升温速率
Figure DEST_PATH_IMAGE018
与预设的标准热管温差
Figure DEST_PATH_IMAGE020
和标准热管升温速率
Figure DEST_PATH_IMAGE022
满足以下第二条件：
Figure DEST_PATH_IMAGE024
且
Figure DEST_PATH_IMAGE026
，获得完成排气操作的判断结果；
其中，热管的温差
Figure 89637DEST_PATH_IMAGE016
为：
Figure DEST_PATH_IMAGE028
，热管的升温速率
Figure 790746DEST_PATH_IMAGE018
为：
Figure DEST_PATH_IMAGE030
，式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE032
为管排上部平均表面温度，
Figure DEST_PATH_IMAGE034
为热源平均温度。
6.根据权利要求5所述的多管排重力真空热管灌注排气方法，其特征在于，所述排气步骤中，若不满足所述第二条件，则确定下一次排气时间
Figure DEST_PATH_IMAGE036
：
Figure DEST_PATH_IMAGE038
，并再次进行热管排气操作；式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE040
为热管温差系数，
Figure DEST_PATH_IMAGE042
为热管升温速率系数，
Figure DEST_PATH_IMAGE044
为热源温度系数，
Figure DEST_PATH_IMAGE046
为标准热管温差，
Figure DEST_PATH_IMAGE047
为标准热管升温速率，
Figure DEST_PATH_IMAGE049
为标准热源温度。
7.根据权利要求6所述的多管排重力真空热管灌注排气方法，其特征在于，所述排气步骤中，若再次进行热管排气后不满足所述第二条件，则令
Figure DEST_PATH_IMAGE051
，确定下一次的排气时间
Figure DEST_PATH_IMAGE052
并进行热管排气操作，直至满足所述第二条件。
8.一种多管排重力真空热管灌注排气系统，其特征在于，用于执行权利要求1至7中任一项所述的多管排重力真空热管灌注排气方法，所述多管排重力真空热管灌注排气系统包括工质储罐、分流器、流量调节站、分离器、缓蚀剂溶液储罐、回收工质储罐、热管温度采集装置、热源温度采集装置和多管排重力真空热管灌注排气装置；
其中，所述工质储罐连接至所述分流器的进口，所述分流器的出口通过所述流量调节站分别与所述多管排重力真空热管灌注排气装置的各灌注管连通；所述多管排重力真空热管灌注排气装置的各排气管均连通至所述分离器，所述分离器的出液口连通至所述回收工质储罐，所述回收工质储罐与所述缓蚀剂溶液储罐连通，所述缓蚀剂溶液储罐通过管路连通至所述工质储罐的出口管路；
其中，所述热管温度采集装置用于获取待封装热管的上部表面温度，热源温度采集装置用于获得热源温度，并输送至所述流量调节站；所述流量调节站用于保存所述预灌注实验和灌注排气实验确定的所述待封装热管灌注的参数，并用于输出控制指令至工质输送泵、第一电动阀门和第二电动阀门，所述工质输送泵设置在所述分流器的进口管路上，所述第一电动阀门设置在所述分离器的进口管路上，所述第二电动阀门设置在所述缓蚀剂溶液储罐的出口管路上。
9.根据权利要求8所述的多管排重力真空热管灌注排气系统，其特征在于，还包括缓蚀剂补充罐和回收工质输送泵，所述缓蚀剂补充罐设置在所述回收工质储罐上，所述回收工质输送泵设置在所述回收工质储罐与所述缓蚀剂溶液储罐之间的管路上。
10.根据权利要求8或9所述的多管排重力真空热管灌注排气系统，其特征在于，还包括多个单向阀，分别设置在所述流量调节站与所述多管排重力真空热管灌注排气装置的各灌注管之间的管路上。
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