热管余热锅炉的热管原理

热管（heat pipe），按较精确的定义，应称之谓“封闭两相传热系统”，即在一个封闭的体系内，依靠流体的相态变化（液相变为汽相或汽相变为液相）来传递热量的装置。众所周知，当某种介质由液相变为汽相（如水蒸发或沸腾）时，会吸收热量；而当介质由汽相变为液相（如蒸汽的凝结）时，会放出热量。将这两种过程巧妙地结合在一起，并置于封闭的容器内，就构成了一个先进的传热元件---热管了。
图1 热管的典型结构和工作原理
热管的典型结构如图1所示。一个园筒状的容器，内部衬以多孔性的材料，将容器内部抽成某种程度的真空，然后注入一定量的液体（介质）并将容器密封起来。这样，一支热管就做成了。
如果将热管的一端加热，另一端冷却，中间用隔板或绝热材料将二者分开，这样，热管内部将开始两相传热过程。加热段的介质会沸腾或蒸发，吸收汽化潜热，由液体变为蒸汽。产生的蒸汽在管内一定压差的作用下，流动到冷却段，蒸汽遇到冷的壁面会凝结成液体，同时放出汽化潜热，通过管壁传给外面的冷源。冷凝下来的液体依靠管内壁的多孔材料所产生的毛细管力再回流到加热段，重新开始蒸发吸热过程。这样，通过管内介质的连续相变，完成了热量的连续转移。
当热管在地面上应用时，可以让重力来帮助凝液回流，这时，就不需要管内吸液芯了，只要将热管倾斜放置或垂直放置，让加热段在下方，冷却段在上方就可以了。这样的热管叫重力辅助热管或重力热管。下面讲述的热管换热器，绝大部分用的都是重力热管。