热管换热器的超导热性以及等温性使它成为航空航天技术中控制温度的理想工具，热管换热器由于具有传热效率高、结构紧凑、压力损失小、有利于控制露点腐蚀等优点，也广泛应用于冶金、化工、炼油、锅炉、陶瓷、交通、轻纺、机械、电子等行业中。

热管换热器在进行使用时主要是以热管为传热元件的换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小、有利于控制露点腐蚀等优点。目前已广泛应用于冶金、化工、炼油、锅炉、陶瓷、交通、轻纺、机械等行业中，作为废热回收和工艺过程中热能利用的节能设备，取得了显著的经济效益。

整体式热管换热器是一种常见的热管换热器，这种换热器由一支支热管元件组成，两换热流体分别位于换热器的上、下部分。中间由管板分隔，热管悬挂在管板上，该处可采用静密封或焊接结构，视设计需要而定。采用活动的静密封结构，方便热管的维修、清洗；焊接结构密封可靠，两边流体没有泄漏的隐患。

整体式热管换热器一般用于气体与气体的热交换。为克服气体间换热的换热系数不高的问题，热管两端的外壁传热面积利用翅片作适度扩展，这样处理，不仅强化了管外传热。也有效地减少了换热器的体积和重量，节约了金属耗材，可以得到一个高性价比的换热器。

一些小型的气一液式换热器、气一汽式热管换热器和余热锅炉等也往往制作成整体式。而对于换热量大、结构庞大、液体或蒸汽的压力也较高的热管换热器。考虑到壳体和管板的强度问题，往往不宜采用整体式。条件允许的情况下。可以设计成一个个小的换热器单元，然后把它们串联、组合起来。

冷凝液回流依赖重力的作用。分离式热管换热器的加热蒸发段与放热冷凝段之间的距离取决于两者间的高度差，同时也与蒸汽沿管路流动的压力损失有关。理论上，加热蒸发段与放热冷凝段的高度差越大，蒸汽上升管径越大，两者间的距离可以越远，以确保热管正常进行工作循环。