熱管是一種具有特高導(dǎo)熱性能的新穎傳熱元件。熱管起源于二十世紀(jì)六十年代的美國(guó)， 1967年一根不銹鋼－水熱管首次被送入地球衛(wèi)星軌道并運(yùn)行成功。熱管理論一經(jīng)提出就得到了各國(guó)科學(xué)家的高度重視，并展開了大量的研究工作，使得熱管技術(shù)得以很快發(fā)展。熱管技術(shù)開始主要用于航天航空領(lǐng)域，我國(guó)自二十世紀(jì)70年代開始對(duì)熱管進(jìn)行研究，自80年代以來相繼開發(fā)了熱管氣－氣換熱器、熱管氣－水換熱器、熱管余熱鍋爐、熱管蒸汽發(fā)生器、熱管熱風(fēng)爐等各類熱管產(chǎn)品。由于碳鋼－水兩相重力式熱管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、制造方便、碳鋼－水相容性的基本解決，使得此類熱管在動(dòng)力、化工、干燥、建材等領(lǐng)域內(nèi)得以廣泛應(yīng)用。

重力式熱管的基本工作原理，典型的熱管由管殼、外部擴(kuò)展受熱面、端蓋組成，將管內(nèi)抽成1.3×（10 -1 ～10 －4 ）Pa的負(fù)壓后充入適量的工作液體,然后加以密封。

當(dāng)熱管的蒸發(fā)段受熱時(shí)熱管內(nèi)的工質(zhì)蒸發(fā)汽化，蒸汽在微小壓差下流向冷凝段放出熱量凝結(jié)成液體，在重力的作用下流回蒸發(fā)段。如此循環(huán)不已，熱量就由一端傳到了另一端。熱管的傳熱原理決定著熱管有以基本特性：

a. 較大的傳熱能力，熱管巧妙的組織了熱阻較小的沸騰和凝結(jié)兩種相變過程，使它的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)紫銅導(dǎo)熱系數(shù)的數(shù)倍以至數(shù)千倍。

b. 優(yōu)良的等溫性，熱管內(nèi)腔的蒸汽是處于飽和狀態(tài)，飽和蒸汽由蒸發(fā)段流向冷凝段的壓力差很小，因而熱管具有優(yōu)良的等溫性。

c.不需要輸送泵以及密封潤(rùn)滑不見，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單無運(yùn)動(dòng)部件和噪音。一根長(zhǎng)0.6m直徑13mm重0.34kg熱管在100℃工作溫度下，輸送200W能量，其溫降0.5℃,而輸送同等能量同樣長(zhǎng)的實(shí)心銅棒重量為22.7kg,溫差高達(dá)70℃。

由熱管組成的熱管換熱器具有以下優(yōu)點(diǎn)：

a. 可拆式板式換熱器熱管換熱器可以通過換熱器的中隔板使冷熱流體完全分開，在運(yùn)行過程中單根熱管因?yàn)槟p、腐蝕、超溫等原因發(fā)生破壞，也只是單根熱管失效，而不會(huì)發(fā)生冷熱流體的摻雜。所以熱管換熱器用于易然、易爆、腐蝕等流體的換熱場(chǎng)合具有很高的可靠性。

b. 熱管換熱器的冷、熱流體完全分開流動(dòng)，可以比較容易的實(shí)現(xiàn)冷、熱流體的完全逆流換熱；同時(shí)冷熱流體均在管外流動(dòng)，由于管外流動(dòng)的換熱系數(shù)遠(yuǎn)高于管內(nèi)流動(dòng)的換熱系數(shù)，且兩側(cè)受熱面均可采用擴(kuò)展受熱面。用于品位較低的熱能的回收非常經(jīng)濟(jì)。

c. 對(duì)于含塵量較高的流體，熱管換熱器可以通過熱管結(jié)構(gòu)尺寸，擴(kuò)展受熱面形式，以解決換熱器的磨損堵灰問題。

d.熱管換熱器用于帶有腐蝕性的煙氣的余熱回收時(shí)，可以通過調(diào)整蒸發(fā)段、冷凝段的傳熱面積來調(diào)整熱管管壁溫度，使熱管盡可能避開最大的腐蝕區(qū)域。