煤炭地下气化工程研究中心自2017年开始研制高温热管，在中国核动力研究设计院、“核反应堆系统设计技术重点实验室”、北京中矿天融科技有限公司的资助下，研究中心完成了长度2.5米高温热管的设计制造，并已带核测试。同时，研究中心设计建成了国内先进的“高温热管研制及等温性测试系统”，在重点实验室的支持下，2022年已完成高温热管工业化制造工艺的探索试验，并协助中国船舶重工集团洛阳725研究所完成了批量化高温热管的研制。

高温热管为高效节能换热元件，在换热方面有诸多优势，可用于航天、能源、电子和化工等领域。研究中心开发了“基于高温热管的煤/生物质循环流化床气化系统”，此外，基于高温热管的污水处理厂生活污泥脱水、热解、气化及熔融一体化工艺已初步设计完成，正与相关企业洽谈，积极推进中试装置的建设。 

  系统功能简介：

      1、系统平台高3米，长5米，宽2.5米，可进行0.5米至2.5米长，外径20mm高温热管的工质充填、封装以及等温性测试。封装加热炉总功率4KW，测试加热炉功率6KW。抽气规模4L/min的真空机组两套，最高真空度达1.0×10^-5Pa。真空除气炉总加热功率20KW，可同时进行15根高温热管管件的真空除气、真空润湿等操作，最高加热温度可达950℃。系统气路有两路，分别是氩气和氦气气路，两种气路通过阀门系统，可互相切换。气体经过高压钢瓶减压阀后，进入气体缓冲罐，一般地，在进行高温热管的充装操作时，缓冲罐的气压控制在80kPa左右，气流最大流量5L/min。

      2、设置多功能滑轨系统，保证了液压夹持装置的平稳移动，确保夹持时长热管的底端不出现大的摆动，避免热管触碰加热炉丝，损坏电炉。液压系统包括手动液压泵和分离式冷压钳，最大液压可达60MPa。冷压钳内的压块经过特殊设计，压痕宽3mm，深0.5mm，能确保φ10mm的封装管在压持状态下不泄露。

     3、 切口焊接在独立的工位进行，提高了高温热管封装的效率，平均1小时可完成1根高温热管的充装。设置了独立的等温性测试装置，可一次同时测试10根高温热管。整个系统的生产规模可达200根/月。

     4、高温热管封装及等温性测试系统共有20个温度测点，温度数据通过计算机实时采集分析，绘制温度变化的实时曲线，并自动生成工艺操作报表。温控点共设置18个，其中，真空除气炉有10个温控，温控开关为固态继电器。封装及等温性测试温控7个，1个备用，温控开关均为两个单向可控硅反并联控制，温度稳定时，可读取实时加热功率值。

      5、工质的称重及配置均在手套箱中进行。手套箱由氩气置换空气，箱内的氧气浓度由在线氧分析仪显示；工质操作要求的氧气浓度小于3%。进入手套箱的氩气经过两个串联的干燥器干燥，避免了工质的氧化和潮化。设置U型测压计，实时监控箱内的气压变化。

      6、采用PVC管，设计了独特的高温热管存放及动态分类装置。通过不同颜色的封装管（φ10mm）塑料封头，对不同阶段的高温热管进行分类。PVC护套管共150个，能满足每批次300根高温热管的生产要求。

      7、配备制冷机组，可为封装冷却铜盘管提供最低-3℃的冷却液。为保证真空机组的冷却水系统的安全可靠，平台上所有冷却水管均为φ12mm的高压不锈钢管，并通过高压卡套与机组相连。场外配备容积为4立方米的循环水罐一座。

      8、平台上的真空机组和手套箱均进行了减震处理。平台上下配备干粉灭火器以及消防沙桶，并安装网络实时视频监控，确保生产过程的安全。