概述

科技名词定义中文名称：热管热交换器 英文名称：heat pipe exchanger

应用学科：船舶工程（一级学科）；船舶机械（二级学科）

热管及由其而构成的热管热交换器作为一种新型的高效热交换器，其应用已从20世纪60年代末用于宇航的热控制，扩展到近期的电子工业（如计算机CPU的散热）、余热回收（如热管余热锅炉）、新能源（如热管式太阳能集热器）、化学工程（如合成氨中回收余热、控制固定床催化反应器的化学反应温度，以提高合成氨的效率等）、石油化工（如热管热解炉）及核电工程（如事故情况下的安全壳体保护）等方面，且收到了显著的效果。热管不仅可用于散热，还可以用于热开关、热控制等，以下是三个应用事例：

1，晶体管散热

2，热管空气预热器

3，超音速热管机械

热管是一种具有高导热性能的传热组件，它通过在全封闭真空管壳内工质的蒸发与凝结来传递热量，具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一系列优点。缺点是抗氧化、耐高温性能较差。此缺点可以通过在前部安装一套陶瓷换热器来予以解决，陶瓷换热器较好地解决了耐高温、耐腐蚀的难题。

由热管组成的热管热交换器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小、有利于控制露点腐蚀等优点。已广泛应用于冶金、化工、炼油、锅炉、陶瓷、交通、轻纺、机械等行业中，作为废热回收和工艺过程中热能利用的节能设备，取得了显著的经济效益。

按照热流体和冷流体的状态，热管热交换器可分为：气—气式、气-汽式、气—液式、液—液式、液—气式。按照热管热交换器的结构形式可分为：整体式、分离式和组合式。

热管通过在全封闭真空管壳内工质的蒸发与凝结来传递热量，具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一系列优点。缺点是抗氧化、耐高温性能较差。此缺点可以通过在前部安装一套陶瓷换热器来予以解决，陶瓷换热器较好地解决了耐高温、耐腐蚀的难题。

以热管为传热元件的换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小、有利于控制露点腐蚀等优点。已广泛应用于冶金、化工、炼油、锅炉、陶瓷、交通、轻纺、机械等行业中，作为废热回收和工艺过程中热能利用的节能设备，取得了显著的经济效益。

热管原理

热管内蒸发段工质受热后将沸腾或蒸发，吸收外部热源热量，产生汽化潜热，由液体变为蒸汽，产生的蒸汽在管内一定压差的作用下，流到冷凝段，蒸汽遇冷壁面及外部冷源，凝结成液体，同时放出汽化潜热，并通过管壁传给外部冷源，冷凝液靠重力(或吸液芯)作用下回流到蒸发段再次蒸发。如此往复，实现对外部冷热两种介质的热量传递与交换。

特点

1、热管热交换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时基本不影响换热器运行。热管热交换器用于易然、易爆、腐蚀性强的流体换热场合具有很高的可靠性。

2、热管热交换器的冷、热流体完全分开流动，可以比较容易的实现冷、热流体的逆流换热。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，用于品位较低的热能回收场合非常经济。

3、对于含尘量较高的流体，热管热交换器可以通过结构的变化、扩展受热面等形式解决换热器的磨损和堵灰问题。

4、热管热交换器用于带有腐蚀性的烟气余热回收时，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。