能源是發(fā)展國民經濟的重要物質基礎， 是人類賴以生存的必要條件，能源的開發(fā)和利用程度直接影響著國民經濟的發(fā)展和人民物質文化生活水平的提高，余熱回收是合理利用能源、節(jié)約能源、提高能源利用率等方面不可忽視的問題。熱管是一種具有高效傳熱性能的元件，它可利用很小的截面積遠距離傳輸大量熱量而無需外加動力。熱管式換熱器具有輸熱能力大、均溫性能優(yōu)良、傳熱方向可逆、熱流密度可變、適應環(huán)境能力較強、阻力損失較小等優(yōu)點，所以熱管式換熱器能較大限度的回收利用低品位余熱。
1 熱管及熱管式換熱器的發(fā)展
1.1 熱管工作原理及特點
熱管是依靠自身內部工作液體相變來實現(xiàn)傳熱的元件，一般由管殼、吸液芯、工質組成，結構如圖1所示。
管殼通常由金屬制成，兩端焊有端蓋，管殼內壁裝有一層由多孔性物質構成的管芯(若為重力式熱管則無管芯)，管內抽真空后注入某種工質，然后密封。熱管可分為蒸發(fā)段、絕熱段和冷凝段三個部分，當熱源在蒸發(fā)段對其供熱時，工質自熱源吸熱汽化變?yōu)檎羝�，蒸汽在壓差的作用下沿中間通道高速流向另一端，蒸汽在冷凝段向冷源放出潛熱后冷凝成液體；工質在蒸發(fā)段蒸發(fā)時，其氣液交界面下凹，形成許多彎月形液面，產生毛細壓力，液態(tài)工質在管芯毛細壓力和重力等的回流動力作用下又返回蒸發(fā)段，繼續(xù)吸熱蒸發(fā)，如此循環(huán)往復，工質的蒸發(fā)和冷凝便把熱量不斷地從熱端傳遞到冷端 。
由于熱管是利用工質的相變換熱來傳遞熱量， 因此熱管具有很大的傳熱能力和傳熱效率。另外，熱管還具有優(yōu)良的等溫性、熱流密度可變性、熱流方向的可逆性、熱二極管與熱開關性、恒溫特性以及對環(huán)境的廣泛適應性等一系列優(yōu)點。
1.2 熱管分類
熱管按其工作溫度可分為：低溫、中溫及高溫熱管，選用熱管時必須根據熱管的工作溫度來選用管內的工質。低溫熱管的工質有丙酮、氨、氟里昂等； 中溫熱管的常用工質有：水、萘等，水的工作溫度為90～250℃，萘的工作溫度為280～400℃；高溫熱管的常用工質有：鈉、鉀等液態(tài)金屬，工作溫度一般在450℃以上。熱管按工質回流的動力可分為：吸液芯熱管、重力熱管或兩相閉式熱虹吸管、重力輔助熱管、旋轉式熱管、分離型....
