熱管是一種新型高效導熱元件，能在極小溫差下輸送大量熱量。它利用了沸騰吸熱和凝結放熱效果最強的傳熱機理而表現出高效傳熱的特性。熱管空氣預熱器是由許多管內抽真空的單根管組成，根據使用溫度差別，管內裝有不同工質，管外有翅片。熱管沿長度分為兩部分，一部分走煙氣，一部分走空氣。高溫煙氣流過時，通過翅片及管壁將熱量傳入管內工質：工質汽化后，流入管子另一端，將熱量傳給管外流過的空氣，工質放熱后冷凝成液體，又回到熱源原來的一端，繼續汽化，靠氣液不斷循環將煙氣熱量不斷傳給空氣。因為熱管傳熱性能好，體積小，重量輕，單根熱管可隨時抽出更換，檢修和維護方便，目前石化系統已有標準系列供選擇。管外燒結陶瓷涂層，可防止低溫腐蝕，提高傳熱效率，一般可將加熱爐熱效率提高到93％左右。
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