不銹鋼換熱管主要應用于航天、電子器件、電機、電器、太陽能的利用、輕工、化工、機械等方面。不銹鋼換熱管的研究工作和在工業上的應用進展很快。特別在國家號召節能咸排以來，熱管在鍋爐、窯爐、化肥廠造氣爐等節能減排的應用越來越多，在為囯家節能減排起著積極的僬用。熱管這個概念和它的工作原理是在1964年首次由美國的洛斯阿拉莫斯科學實驗室提出來的。不銹鋼換熱管是一個能在小的溫度梯度下，把熱量從一處傳遞到另一處的高效率的傳熱元件。它誕生不久就得到廣泛的應用和迅速的發展。自1971年以來，喬治·華盛頓大學每年組織一期“熱管理論與應用”的硏究班。這個硏究班吸引了眾多的工程師和大學教師，使他們有機會了解熱管這一技術及其在各方面的應用和發展情況。當前，我國對不銹鋼換熱管的研究和應用也越來越廣泛。在工業熱力設備節能減排中，熱管換熱器的硏究工作發展也很迅湅。各種鍋爐和窯爐、化肥廠造氣爐等排煙余熱回收熱管換熱器的數量增長很快，不僅在低溫（200~30℃）排煙中進行余熱回收節能咸排，而且在中溫（300~600℃）以及高溫排煙中也應用了熱管進行余熱回收節能減排。在應用中對些關鍵性技術問題，例如積灰、磨損、腐蝕和減少二氧化碳與二氧化硫的排放等問題，都進行了實驗研究，并取得了實驗數據和滿意的實驗結果多年來編著者與王鳳蘭老師經常到不銹鋼換熱管制造廠等企業為企業職工舉辦硏修提高班，為此編著了本書。在編著此書的過程中得到了許多同志的支持和幫助，在此表示謝意。王鳳蘭老師在編著本書過程中做了大量的工作，對全書逐字、逐句地進行校對修改全書共分為七章，歸納為三部分內容：一是熱管的工作原理，熱管的構造原理與熱管的基本理論；二是熱管換熱器與熱管換熱器的設計計算；三是氣氣式熱管換熱器、氣液式熱管換熱器與氣汽式熱管換熱器在節能減排中的應用實例和對重力式熱管的制造工藝過程進彳了介紹由于時間和編著者本人水平有限，本書難免存在不當之處，敬請讀者批評指正。

 隨著科學技術的發展，工程需用的設備和儀器等越來越多。其中些設備和儀器是同熱能有關的，并且要求能對熱能進行輸送和轉移。因此，把熱能高效地從一處輸送到另處，或者說把熱能高效地從一個物體輸送到另一個物體的研究工作，顯得越來越重要。尤其是在能源緊張的情況下，這方面的硏究工作不僅重要，而且有著更深遠的意義。作為傳熱元件就其種類來說目前已經不少了，但是作為高效的傳熱元件，目前確實為數不多。而不銹鋼換熱管則是一種高效的傳熱元件，它還具有許多特殊的用途和性能。這一章扼要地敘述熱管的基本工作原理及其特點。在敘述熱管的工作原理之前，首先介紹一下什么是熱管。

一般來說，不銹鋼換熱管就是把普通的管子（如各種金屬管等）抽成真空，注入工作液體，然后封住口，使其能夠把熱能從其一端輸送到另耑。早期對熱管概念的敘述是在1962年，特雷費森在向通用電氣公司提交的報告中，提出了種可以在宇宙飛船中應用的無動力傳熱裝置。這個裝置是由一根空心管組成，其內表面覆蓋有一層多孔襯套利用毛細作用引起的連續質量循環，把能量從管子的—端傳遞弟到另端。這段話不僅是對熱管概念的一個深刻描述，而且也是一個發明創造。可是這一發明，由于沒有及時用實驗來證實，結果被悄悄地放置在公司的檔案中。

1964年洛斯阿拉莫斯科學實驗室的格羅費等人獨立地重新提出了類似以前提出的傳熱裝置，并給它一個新的稱呼叫做熱管。接著有人給熱管下了一個定義：在一個密閉結構中裝有若干工質，借助于液體的蒸發、蒸氣的輸送和冷凝、然后靠毛細作用使冷凝液從冷凝段返回到蒸發段，用這種辦法把熱能從結構的一部分傳遞給另一部分，這樣一種結構就構成熱管。現在，我們制造的不銹鋼換熱管，一般都是采用各種密封金屬管子的結構，管中裝有若干工質，但在裝工質以前必須在密封的管子中形成真空，這可采用真空泵抽，或是用煮沸法形成真空。工質在輸送熱能之前要由液態變為氣態，否則是不能輸送熱能的。工質把熱能從熱管的一端輸送到另一端之后，工質重新冷凝或液態，然后靠毛細作用使冷凝液從冷凝段返回到蒸發段，這對于處在水平工作位置和與水平成很小夾角以及冷凝段在加熱段下面的熱管來說是必要的。但對處于垂直工作位置的熱管或者處于與水平位置夾角比較大的熱管來說可以沒有毛細結構，這時熱管內工質的回流就要靠重力回流了，如圖1-1（a）所示。

 目前我國余熱利用節能減排中應用的不銹鋼換熱管大部分是這種熱管。雖然沒有毛細結構的熱管在工質回流和工質回流的均勻性等方面遠不如有毛細結構的熱管，但是在不銹鋼換熱管的制造工藝性和熱管的制造成本等方面卻比有毛細結構的熱管要優越得多。圖1-1（b）與（a）的不同點是在不銹鋼換熱管的內壁四周上設有叫作輸液芯（也叫吸液芯）的構造，這種熱管的工作液體的回流依靠輸液芯，工作不受位置的限制。