热管是一种具有导热性能的新型传热元件,它通过在全封闭真空管内的液体的蒸发与凝结来传递热量。具有的导热性、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、温度可控制等特点。
热管传热技术于六十年代初期由美国的科学家发明,它是利用封闭工作腔内工质的相变循环进行热量传输,因而具有传输热量大及传输等特点。随着热管制造成本的降低,尤其是九十年代前后随着水碳钢热管相容性问题的解决,热管凭借其的传热能力,被广泛应用于石油、化工、食品、造纸、冶金等领域的余热回收系统中。我国的能源短缺问题日趋严重,节能已被提到了重要的议事日程。大量的工业锅炉和各种窑炉、加热炉所排放的高温烟气,用热管换热设备进行余热回收,所得到的高温空气可用于助燃或干燥,因此应用前景非常广阔。
由热管组成的换热设备具有传热、结构紧凑、流体压降小等优点。由于其特殊的传热特性可控制管壁温度,避免露点腐蚀。目前已广泛应用于冶金、化工、炼油、锅炉、陶瓷、交通、轻纺、机械等行业中进行余热回收以及综合利用工艺过程中的热能,已取得了显著的经济效益。 重力热管因其简单的结构及经济成本低得到了广泛的应用,其工作原理是:热管受热侧吸收废气热量,并将热量传给管内工质(液态),工质吸热后以蒸发与沸腾的形式转变为蒸汽,蒸汽在压差作用下上升至放热侧,同时凝结成液体放出汽化潜热,热量传给放热侧的冷流体,冷凝液体依靠重力回流到受热侧。由于热管内部抽成真空,所以工质极易蒸发与沸腾,热管起动迅速。热管在冷、热两侧均可装设翅片,以强化传热。