在眾多的傳熱元件中，熱管是人們所知的有效的傳熱元件之一，它可將大量的熱量通過其很小截面積遠距離地傳輸而無需外加動力。國際上對熱管技術(shù)的研究和應(yīng)用是在20世紀60年代開始的。我國在這方面的研究起始于上世紀70年代，80年代初，我國的熱管研究和開發(fā)重點轉(zhuǎn)向節(jié)能和能源的合理利用，相繼開發(fā)了熱管氣—氣換熱器、熱管采暖爐、熱管余熱鍋爐、高溫熱管蒸汽發(fā)生器等各類熱管產(chǎn)品。由于碳鋼—水重力熱管的結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、制造方便、易于推廣，使得此類熱管得到了廣泛的應(yīng)用。 隨著科學技術(shù)的不斷提高，熱管研究和應(yīng)用的領(lǐng)域也在不斷拓寬。目前，熱管及熱管換熱器已廣泛應(yīng)用于石油、化工、動力、冶金、建材、輕工等領(lǐng)域的高效傳熱設(shè)備，以及電子裝置芯片冷卻、筆記本電腦CPU等的冷卻。 目前，除微型熱管已批量化、大規(guī)模生產(chǎn)外，工業(yè)中余熱回收用的熱管換熱器由于各種設(shè)備規(guī)模、大小、使用情況的不同，幾乎每臺設(shè)備都根據(jù)設(shè)備的工藝條件、現(xiàn)場情況設(shè)計、制造。 一、熱管工作原理 熱管是一種具有高導熱性能的傳熱元件，它通過在全封閉真空管殼內(nèi)工質(zhì)的 蒸發(fā)與凝結(jié)來傳遞熱量，具有極高的導熱性、良好的等溫性、冷熱兩側(cè)的傳熱面積可任意改變、可遠距離傳熱、可控制溫度等一系列優(yōu)點。由熱管組成的熱管換熱器具有傳熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、流體阻損小、有利于控制露點腐蝕等優(yōu)點。目前已廣泛應(yīng)用于冶金、化工、煉油、鍋爐、陶瓷、交通、輕紡、機械等行業(yè)中，作為廢熱回收和工藝過程中熱能利用的節(jié)能設(shè)備，取得了顯著的經(jīng)濟效益。 典型的重力熱管如圖所示，在密閉的管內(nèi)先抽成真空，在此狀態(tài)下充入適量工質(zhì)，在熱管的下端加熱，工質(zhì)吸收熱量汽化為蒸汽，在微小的壓差下,上升到熱管上端，并向外界放出熱量，凝結(jié)為液體。冷凝液在重力的作用下，沿熱管內(nèi)壁返回到受熱段，并再次受熱汽化，如此循環(huán)往復，連續(xù)不斷的將熱量由一端傳向另一端。由于是相變傳熱，因此熱管內(nèi)熱阻很小， |
熱管的高導熱能力與銀、銅、鋁等金屬相比，單位重量的熱管可多傳遞幾個數(shù)量級的熱量，所以能以較小的溫差獲得較大的傳熱率，且結(jié)構(gòu)簡單，具有單向?qū)岬奶攸c，特別是由于熱管的特有機理，使冷熱流體間的熱交換均在管外進行，這就可以方便地進行強化傳熱。此外，由于熱管內(nèi)部一般抽成真空，工質(zhì)極易沸騰與蒸發(fā)，熱管啟動非常迅速。 熱管這種傳熱元件，可以單根使用，也可以組合使用，根據(jù)用戶現(xiàn)場的條件，配以相應(yīng)的流通結(jié)構(gòu)組合成各種形式換熱器，熱管換熱器具有傳熱效率高、阻力損失小、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠和維護費用少等多種優(yōu)點，它在空間技術(shù)、電子、冶金、動力、石油、化工等各種行業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用。 三、熱管的應(yīng)用特點 （1）、壽命長，該產(chǎn)品使用壽命大于15年以上。 （2）、傳遞熱量大，抽成真空的熱管內(nèi)的介質(zhì)，通過強烈的相變完成換熱，傳遞的熱量約為良導體的導體的104倍左右。 (3)、熱管單支點固定在筒體上，熱管的熱脹冷縮變形不受約束，避免了應(yīng)力破壞。 (4)、熱管應(yīng)用到爐子上可降低煙氣溫度提高爐子的熱效率。 (5)、熱管采暖爐采用了高新技術(shù)沒，使爐子具有新穎性。 （6）、傳熱效率高，熱管的冷、熱側(cè)均可根據(jù)需要采用高頻焊翅片強化傳熱，彌補一般氣—氣換熱器換熱系數(shù)低的弱點。 （7）、有效地避免冷、熱流體的串流，每根熱管都是相對獨立的密閉單元，冷、熱流體都在管外流動，并由中間密封板嚴密的將冷、熱流體隔開。 （8）、有效的防止露點腐蝕，通過調(diào)整熱管根數(shù)或調(diào)整熱管冷熱側(cè)的傳熱面積比，使熱管壁溫提高到露點溫度以上。 （9）、有效的防止積灰，換熱器設(shè)計可采用變截面結(jié)構(gòu)，保證流體進出口等流速流動，達到自清灰的目的。 （10）、無任何轉(zhuǎn)動部件，沒有附加動力消耗，不需要經(jīng)常更換元件，即使有部分元件損壞，也不影響正常生產(chǎn)。 （11）、單根熱管的損壞不影響其它的熱管，同時對整體換熱效果的影響也可忽略不計。 | 
