熱管換熱器的超導熱性以及等溫性使它成為航空航天技術中控制溫度的理想工具，熱管換熱器由于具有傳熱效率高、結構緊湊、壓力損失小、有利于控制露點腐蝕等優點，也廣泛應用于冶金、化工、煉油、鍋爐、陶瓷、交通、輕紡、機械、電子等行業中。

熱管換熱器在進行使用時主要是以熱管為傳熱元件的換熱器具有傳熱效率高、結構緊湊、流體阻損小、有利于控制露點腐蝕等優點。目前已廣泛應用于冶金、化工、煉油、鍋爐、陶瓷、交通、輕紡、機械等行業中，作為廢熱回收和工藝過程中熱能利用的節能設備，取得了顯著的經濟效益。

整體式熱管換熱器是一種常見的熱管換熱器，這種換熱器由一支支熱管元件組成，兩換熱流體分別位于換熱器的上、下部分。中間由管板分隔，熱管懸掛在管板上，該處可采用靜密封或焊接結構，視設計需要而定。采用活動的靜密封結構，方便熱管的維修、清洗；焊接結構密封可靠，兩邊流體沒有泄漏的隱患。

整體式熱管換熱器一般用于氣體與氣體的熱交換。為克服氣體間換熱的換熱系數不高的問題，熱管兩端的外壁傳熱面積利用翅片作適度擴展，這樣處理，不僅強化了管外傳熱。也有效地減少了換熱器的體積和重量，節約了金屬耗材，可以得到一個高性價比的換熱器。

一些小型的氣一液式換熱器、氣一汽式熱管換熱器和余熱鍋爐等也往往制作成整體式。而對于換熱量大、結構龐大、液體或蒸汽的壓力也較高的熱管換熱器?？紤]到殼體和管板的強度問題，往往不宜采用整體式。條件允許的情況下?？梢栽O計成一個個小的換熱器單元，然后把它們串聯、組合起來。

冷凝液回流依賴重力的作用。分離式熱管換熱器的加熱蒸發段與放熱冷凝段之間的距離取決于兩者間的高度差，同時也與蒸汽沿管路流動的壓力損失有關。理論上，加熱蒸發段與放熱冷凝段的高度差越大，蒸汽上升管徑越大，兩者間的距離可以越遠，以確保熱管正常進行工作循環。