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文献综述
热管换热器概述：由热管元件组成的，利用热管原理实现热交换的换热器称之为热管换热器。一般情况下，它有一个矩形的外壳，在矩形外壳中布满了带翅片的热管，热管的布置可以是错列呈三角形的排列，也可以是顺列呈正方形排列。在矩形壳体内部的中央有一块隔板把壳体分成两个部分，形成热流体与冷流体的通道。当热冷流体同时在各自的通道中流过时，热管就将热流体的热量传给了冷流体，实现了两种流体的热量交换。
热管换热器是由美国发明的，最初被用于航天技术和核反应堆，以解决向阳面和背阴面受热不均匀。它是一种新型的换热器，于70年代初才开始应用于工业中作为节能设备。虽然热管换热器在工业中应用时间不长，但发展速度很快。热管换热器的最大特点是：结构简单、换热效率高，在传递相同热量的条件下，热管换热器的金属耗量少于其他类型的换热器，换热流体通过换热器时的压力损失也比其他换热器小，因而动力消耗也小。热管换热器的这些特点正越来越受到人们的重视，是一种应用前景非常好的换热设备。20世纪90年代被用于民用空调，由于其优越的导热性，受到越来越广泛的重视，目前在计算机、雷达等高科技领域被广泛应用。
热管换热器的基本特性：（1）热管换热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。热管换热器用于易然、易爆、腐蚀性强的流体换热场合具有很高的可靠性。（2）热管换热器的冷、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，热管换热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）热管换热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。
热管换热器分类：(1)按形式分:整体式热管换热器、分离式热管换热器、回转式热管换热器等。（2）按功能分：气-气式换热器、气-液式换热器、气-汽式换热器等。
换热器的国内发展：随着经济的发展，各种不同型式和种类的换热器发展很快，新结构、新材料的换热器不断涌现。换热器的应用广泛，日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭上的油冷却器等，都是换热器。它还广泛应用于化工、石油、动力和原子能等工业部门。换热器是化工生产中重要的单元设备，根据统计，热交换器的吨位约占整个工艺设备的20%有的甚至高达30%，其重要性可想而知。未来，国内市场需求将呈现以下特点：对产品质量水平提出了更高的要求，如环保、节能型产品将是今后发展的重点；要求产品性价比提高；对产品的个性化、多样化的需求趋势强烈；逐渐注意品牌产品的选用；大工程项目青睐大企业或企业集团产品。国内经济发展带来的良好机遇，以及进口产品巨大的可转化性共同预示着我国换热器行业良好的发展前景。同时，行业发展必须要注重高端产品的研发。
热管空气预热器在高压加氢反应炉上的应用:热管出现于20世纪40年代。实践证明,在一定条件下,热管的当量导热系数比已知金属高。从70年代开始,热管被应用于余热回收领域。近年来,热管式空气预热器在国内外电站锅炉中也有部分应用。
热管空气预热器利用锅炉尾气的余热回收,提高锅炉的热效率有明显效果。实际运行中,锅炉的热效率往往比设计效率低8%～10%。针对这个问题,在锅炉安装热管空气预热器,用以回收烟气余热,降低排烟温度、提高燃烧效率、降低灰渣含碳量,提高锅炉效率,降低CO2排量,达到了良好的节能效果。
与常规的管式空气预热器相比,热管式空气预热器具有相对较高的传热系数,另外热管式空气预热器具有一定的抗低温腐蚀性能。常规的管式空气预热器,需要提高入口风温来避开严重腐蚀区,这样提高了排烟温度,增大了损失;而热管式空气预热器的管壁温度可以通过调节冷热两侧的热阻比来调节,使其管壁温度避开严重腐蚀区。
如果有些热管所处的温度已很难避开严重腐蚀区而发生了腐蚀,则由于热管壁仍与空气侧隔开,所以也不会因为热管壁被腐蚀而引起漏风,影响运行。最多不过是,这根热管失去了有效的传热作用,待检修时更换即可。
