1前言
热管是一种具有特高导热性能的新颖传热元件。热管起源于二十世纪六十年代的美国。热管理论一经提出就得到了各国科学家的高度重视，并展开了大量的研究工作，使得热管技术得以很快发展。热管技术开始主要用于航天航空领域，我国自二十世纪70年代开始对热管进行研究，自80年代以来相继开发了热管气－气换热器、热管气－水换热器、热管余热锅炉、热管蒸汽发生器、热管热风炉等各类热管产品。由于碳钢－水两相重力式热管结构简单、价格低廉、制造方便、碳钢－水相容性的基本解决，使得此类热管在动力、化工、干燥、建材等领域内得以广泛应用。
2热管与热管换热器
将一根金属管的两端予以封闭，然后设法将金属管抽成真空后充入适量的工作液体,密封壳体即构成一支重力热管（如图1所示）。为了强化传热，重力热管上往往加装上金属翅片。
当热源对其下端加热时,工作液自热源吸热而汽化,蒸汽在压差作用下,高速流向上端,向冷源放出潜热而凝结,凝结液在重力作用下，沿壁面从冷源端返回热源端完成一个工作循环。如此往复,便把热量不断地从热源传至冷源。
从热管与外界的换热状况来看,沿其壳体轴向可分为三个工作段：加热段——从热源吸收热量的工作段；绝热段——运送热量的工作段；冷却段——向冷源放出热量的工作段。当热管正常工作时,其内部进行着液体的蒸发、蒸汽的流动、蒸汽的凝结、凝结液的回流等四个工作过程,这四个工作过程构成了热管工作的闭合循环。
热管的传热原理决定着热管有以基本特性：
（1）较大的传热能力，热管巧妙的组织了热阻较小的沸腾和凝结两种相变过程，使它的导热系数高达紫铜导热系数的数倍以至数千倍。
（2）优良的等温性，热管内腔的蒸汽是处于饱和状态，饱和蒸汽由蒸发段流向冷凝段的压力差很小，因而热管具有优良的等温性。
（3）结构简单无运动部件和噪音。一根长0.6m、直径13mm、重0.34kg的热管在100℃工作温度下，输送200W能量，其温降0.5℃，而输送同等能量同样长的实心铜棒重量为22.7kg，温差高达70℃。
将一定数量的热管按一定的排列结构组合在一起并将加热段和冷却段用隔板分隔开便可构成热管换热器。热管换热器属于热流体与冷流体互不接触的表面式换热器。热管换热器的特点是结构简单、换热效率高、压损小。在传递相同热量的条件下,热管换热器的金属耗量小于其他类型的换热器；换热流体通过换热器时的压力损失比其他换热器小,因而动力消耗也小。由于冷、热流体是通过热管换热器不同部位换热的,而热管元件相互又是独立的,因此即使有某根热管失效、穿孔也不会对冷、热流体间的隔离与换热有多少影响。此外,热管换热器可以方便地调整冷热侧换热面积比,从而可有效地避免有腐蚀性气体的露点腐蚀。热管换热器的这些特点正越来越受到人们的重视,其用途亦日趋广泛。
由热管组成的热管换热器具有以下优点：
（1）热管换热器可以通过换热器的中隔板使冷热流体完全分开，在运行过程中单根热管因为磨损、腐蚀、超温等原因发生破坏，也只是单根热管失效，而不会发生冷热流体的掺杂。所以热管换热器用于易然、易爆、腐蚀等流体的换热场合具有很高的可靠性。
（2）热管换热器的冷、热流体完全分开流动，可以比较容易的实现冷、热流体的完全逆流换热；同时冷热流体均在管外流动，由于管外流动的换热系数远高于管内流动的换热系数，且两侧受热面均可采用扩展受热面。用于品位较低的热能的回收非常经济。
（3）对于含尘量较高的流体，热管换热器可以通过热管结构尺寸，扩展受热面形式，以解决换热器的磨损堵灰问题。
（4）热管换热器用于带有腐蚀性的烟气的余热回收时，可以通过调整蒸发段、冷凝段的传热面积来调整热管管壁温度，使热管尽可能避开最大的腐蚀区域。
按照热流体和冷流体的状态,热管换热器可分为气/气式、气/液式、液/液式、液/气式。从热管换热器结构型式来看,热管换热器又可分为整体式、分离式、组合式。
3 热管换热器的应用：
每一根热管都是一个独立的换热元件，热管换热器就是把若干根热管根据用户不同的要求设计制作成一定结构的换热设备，以达到气—液换热，气—气换热，液—液换热。热管换热器是以蒸气、烟气、液体的余热为热源，热源温度可在30℃~800℃之间，应用于：
（1）加热水——用于采暧、生活用水或其它用途。
（2）加热空气——用于烘干坯件或炉腔助燃，或其它工业产品的洁净热气流。
（3）产生蒸汽——用于多种工业及日常生活用气。
（4）加热煤气等。
除此之外，还可以根据用户需求进行复合式换热，即用同一种热源同时加热空气和水以满足不同用途。
4热管及热管换热器应用的领域：
（1）化工及石油化工
（2）建材及轻纺工业
（3）冶金工业
（4）动力工程
（5）电子电器工程
（6）太阳能热利用中的应用
5应用实例
某石油化工企业圆网干燥机原排湿热风温度较高，达130℃左右，新风进风温度为室温（约30℃左右）。通过应用热管换热器回收排湿热风余热预热进圆网干燥机的新风，使新风温度达到70℃，由此节省了加热蒸汽，取得较好的节能效果，并提高了产品质量。
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