1、熱管的基本工作原理
構成熱管的管殼、管芯的材質的選擇，與熱管的工作溫度范圍、管內工質的工作壓力以及管殼與工作液體的相容性有關。熱管的工作壓力為工質溫度對應的飽和壓力，因此管殼要承受一定的壓力。此外，還要求管殼的熱阻小，價格便宜。
管芯材料的選擇要求與工質相容，熱阻小，液體滲透性好，一般與管殼采用相同材質。
熱管工質是輸送熱量的媒介，因此對熱管工作液體的要求是：熱輸送能力要大（汽化熱大、熱導率高、粘性小、表面張力大等），熱穩定性要好，與吸液芯和管殼的相容性要好，工作溫度下的蒸汽壓力不宜過高。此外，對有機工質還應考慮是否有毒，是否易爆等。通過合理選擇熱管的管材、工作液體、吸液芯結構等可使熱管長期有效地服役于其工作溫度范圍。
2、熱管技術的特點
2.1熱管換熱設備較常規設備更安全、可靠，可長期連續運行這一特點對連續性生產的工程，如化工、冶金、動力等部門只有特別重要的意義
常規換熱設備一般都是間壁換熱，冷熱流體分別在器壁的兩側流過，如管壁或器壁有泄漏，則將造成停產損失。由熱管組成的換熱設備，則是二次間壁換熱，即熱流要通過熱管的蒸發段管壁和冷凝段管壁才能傳到冷流體，而熱管一般不可能在蒸發段和冷凝段同時破壞，所以大大增強了設備運行的可靠性。
2.2熱管管壁溫度可以調節，這在低溫佘熱回收或熱交換中是相當重要的，因為可以通過適當的熱流變換把熱管管壁溫度調整在低溫流體的露點以上，從而可防止露點腐蝕，保證設備的長期運行
這在電站鍋爐尾部的空氣預熱方面應甩得特別成功，設置在鍋爐尾部的熱管空氣預熱器，由于能調整管壁溫度不僅能防止煙氣結露，而且也避免了煙灰在管壁上的粘結，保證鍋爐長期運行，并提高了鍋爐效率。
2.3由熱管組成的換熱設備的受熱部分和放熱部分結構設計和位置布置非常靈活，適用于各種復雜的場合
由于結構緊湊、占地空間小，因此特別適合于工程改造及地面空間狹小和設備擁擠的場合，且維修工作量小。
2.4熱管換熱設備效率高，節能效果顯著
3、熱管換熱器
利用熱管導熱能力強、傳熱量大的特點，以多根熱管作為中間傳熱元件，實現冷、熱流體之間換熱的設備稱為熱管換熱器。按照熱流體和冷流體的狀態，熱管換熱器可分為氣一氣式、氣一液式、液一液式、液一氣式。在煙氣熱能利用方面的熱管換熱器主要是氣一氣式和氣一液式兩種。從熱管換熱器結構形式來看，熱管換熱器又可分為整體式、分離式、回轉式和組合式。
3.1整體式熱管換熱器
熱管平行交錯排列在換熱器內，中間用隔板將每根熱管分隔成兩部分，一部分與熱流體通、道相連，為熱管的蒸發段；另一部分與冷流體通道相連，為冷凝段。冷、熱流體均在熱管外部橫向流過，通過熱管軸向傳輸熱量，將熱從熱流體傳給冷流體。根據熱管換熱器的傳熱特點，它最適宜于氣一氣之間的換熱。因為它在冷、熱段均可加翅片來擴展傳熱面積，大大提高以管基為基準的傳熱系數。它也可作為氣一液換熱器，此時只需在煙氣側加翅片，以增強傳熱。
冷側一般均為氽壓的鍋筒。目前熱管余熱鍋爐產生的蒸汽壓力可達12mpa。進入余熱鍋爐的煙氣溫度最高可達11℃。熱管余熱鍋爐的最大特點是結構緊湊，體積小，安全可靠。與一般的煙管式余熱鍋爐相比，其質量僅為煙管式余熱鍋爐的1／3-1／5，外形尺寸只為煙管式余熱鍋爐的1／2-1／3。煙氣通過余熱鍋爐的壓力損矢一般為20-60Pa，故引風機的電耗也很小。熱管元件的破損，不影響蒸汽系統的循環，無需為此停機檢修。
3.2分離式熱管換熱器
其蒸發段和冷凝段相互分開，兩者之間通過蒸汽上升管和冷凝液下降管連接成一個循環回路。其循環動力為下降管系統（包括冷凝段）與上升管系統<包括蒸發段）中工作介質的密度差，即不需要外加動力。分離式熱管換熱器擁有一些常規換熱器不具備的特性：①根據現場實際情況，可靈活地布置蒸發段和冷凝段；②一種熱流體可同時加熱兩種不同的冷流體安全而又可靠；③管排內的蒸汽溫度可以調整。在分離式熱管換熱器中，改變蒸汽上升管和冷凝液下降管的連接次序，可以調整管排內的蒸汽溫度，這樣可避免高溫側因管內溫度高而造成的壓力過高的安全性問題和因低溫側溫度過低帶來的露點腐蝕問題。
3.3回轉式熱管換熱器
該類換熱器有兩個顯著優點：一是借助轉動的離心力來實現工作液體循環，同時轉動促使氣流的攪動，增強傳熱，這對含塵較多的氣體更為有效。二是這類換熱器兼有送風機的功能。但由于增添了轉動機構使結構復雜化，另外還增加了動力消耗。回轉熱管換熱器可分為離心式、軸流式和渦流式。
3.4組合式熱管換熱器
整體式熱管換熱器均由同一類型的熱管所組成，而組合式熱管換熱器則是根據換熱器中所處的溫度段不同，而選擇充有不同工作液體的熱管。工作溫度由高到低，可以選用最適宜在該溫度區內工作的熱管。
3.5熱管換熱器與其他形式的換熱器的比較
熱管換熱器與其他形式的換熱器相比，有以下特點：①傳熱性能高。尤其對氣一氣熱管換熱器，更能顯示出它的優點。②傳熱平均溫差大。冷、熱流體的通道布景方便，流向可以布置成單純的逆流形式。③結構緊湊。除上述特點可使換熱器做得緊湊外，每根熱管的傳熱能力也大，可以用較少的熱管數目保證熱量的傳遞。④布置靈活。熱管可以作為通用的傳熱元件，對于傳熱量要求不同的換熱器，可以用改變熱管根數的方法進行任意組合。
4、結語
要保持熱管的高效傳熱性能，長期可靠地工作，一是要保證管殼的完全密封，不得有工質蒸汽泄漏。二是在管內不允許有不凝結氣體存在；在制造過程中要用抽真空或加熱的方法將空氣趕走，然后進行密封。三是在使用過程中，工質熱穩定性高，并且與管材不應發生化學或電化學反應而產生不凝結氣體。
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