套管式熱管換熱器結構為兩不等徑的圓管同心相套，又稱其為徑向熱管，這是因為其熱量傳遞方向為徑向。當外管外側為高溫側，內管內側為低溫側時，處于真空狀態(tài)的套管間隙內熱側工質受熱汽化膨脹，與冷側工質形成高速對流并在冷側凝結，即當熱量傳入熱管的外管時，工作介質吸熱蒸發(fā)，流向冷側，在那里介質蒸汽被冷卻，釋放出汽化潛熱，冷凝變成液體，然后返回熱側，如此反復循環(huán)，通過工質的相變和傳質實現(xiàn)熱量的高效傳遞。

套管式熱管換熱器除了具有常規(guī)重力式熱管換熱器的特性外，還具有以下特點。

 （1）熱量傳遞方向可以雙向進行，既可以由外向內傳遞，也可以由內向外傳遞；而常規(guī)重力式熱管只能由蒸發(fā)段傳向冷凝段，不能反向傳遞。

 （2）工作時相對重力場方向可以任意擺放， 由垂直到平行角度任意；而常規(guī)重力式熱管不能垂直于重力場方向工作。

 （3）由于套管式熱管換熱器冷熱兩側熱量傳遞的路程比常規(guī)重力式熱管有極大的縮短，傳熱系數(shù)增大，所以其兩側熱阻很小，溫差相應也很小。

 （4）由于套管式熱管換熱器冷熱兩側熱量傳遞的橫截面積比常規(guī)重力式熱管有極大的增加，兩側單位面積的熱負荷可以很大；沒有常規(guī)重力式熱管的音速極限、攜帶極限，更無毛細極限和沸騰極限。

 （5）徑向熱管能更有效的控制壁面溫度，由于其熱側的面積遠遠大于冷側的面積，所以能更好的提高壁面溫度。

 （6）徑向熱管具有很高的等溫性能，不凝性氣體對其影響極小，傳熱性能相對較好。

 （7）可大大提高系統(tǒng)運行的可靠性，即使外管腐蝕，也不會造成冷熱流體的串流。

 （8）徑向熱管換熱器兩側流體的流動阻力均較小，設備的運行費用低。

 （9）在徑向熱管換熱器中，水是在管內流動，因此具有很好的承壓能力。

 （10）由于水路的焊接點均在換熱器外側，維修方便。徑向熱管換熱器的諸多優(yōu)點，表示其能廣泛的適用于氣-水換熱的各工業(yè)領域。