在眾多的傳熱元件中，熱管是人們所知最有效的傳熱元件之一。它充分利用了熱傳導原理與相變介質的快速熱傳遞性質，通過熱管將發(fā)熱物體的熱量迅速傳遞到熱源外，并具有均溫的作用，其導熱能力超過任何已知金屬。目前，隨著熱管技術的快速發(fā)展，熱管已用于工業(yè)生產中的各個領域。旋轉熱管，作為一種新型熱管，也在工業(yè)應用中嶄露頭角。隨著研究的深入，研究對象慢慢擴大到中、低速旋轉熱管。在這種情況下，工質的回流是離心力和重力共同作用的結果，在轉速較低的情況下，重力作用甚至還占主導地位。

現(xiàn)有的攪拌式反應釜，通常采用水冷夾套或者盤管來移除反應釜中的熱量，對于大型反應釜存在著反應物料徑向均溫性較差的問題。對于生物反應釜，均溫性對反應效率顯得尤為重要，同時內置換熱元件也降低了反應釜的填裝空間。

熱管作為反應釜的攪拌部件的相關研究已經展開。但是，單純使用熱管作為攪拌軸，蒸發(fā)段換熱面積小，帶走的熱量少，適用的場合極為有限。張紅提出在主軸旁設置管狀攪拌槳葉的結構，用于將旋轉熱管和攪拌器結合。綜合現(xiàn)有的熱管攪拌反應釜的研究，發(fā)現(xiàn)目前研究通常在冷卻段采用風冷進行冷卻，冷卻效果差，不能充分發(fā)揮熱管的熱攜帶能力，同時熱管和攪拌槳的結合能力較差，通常只是將熱管作為旋轉軸而不是攪拌槳。

本研究考慮到上面的因素后，開發(fā)了一種枝狀旋轉熱管攪拌反應釜，熱管蒸發(fā)段的分叉充分利用旋轉產生的離心力，使流動具有確定性。在熱管轉速較低時，工質受重力作用回流; 蒸發(fā)段的工質在重力和離心力的共同作用下回流。由于蒸發(fā)段的分叉能有效的利用離心力，可以提高旋轉熱管的臨界轉速，避免出現(xiàn)冷凝液粘滯，回流不暢的問題。冷卻段采用水冷夾套結構，提高了熱管傳輸功率，同時可以通過對冷卻水流量的調節(jié)，控制反應釜的輸出功率，及時將反應熱移出，從而使反應溫度恒定在最佳反應溫度。為今后的旋轉熱管反應釜的大型化應用提供實驗依據(jù)。