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管壳式换热器由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束至少有一端固定在管板上。进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。为提高管外流体的传热系数，通常在壳体内安装若干挡板。挡板迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度，从而提高传热效率。
管壳式换热器由于管内外流体的温度不同，因此换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两者温度相差很大，换热器内将产生很大的热应力，导致管子弯曲、断裂，或着从管板上拉脱。因此，一般当管束与壳体温度差超过50℃时，需采取适当补偿措施，以消除或减小热应力。根据所采用的补偿措施，管壳式换热器可分为以下几种主要类型：
1、固定管板式换热器
管束两端的管板与壳体联成一体，结构简单，但只适用于冷热流体温度差不大，且壳程不需机械清洗时的换热操作。当温度差稍大而壳程压力又不太高时，可在壳体上安装有弹性的补偿圈，以减小热应力。
2、U形管式换热器
每根换热管皆弯成U形，两端分别固定在同一管板上，借助于管箱内的隔板分成进出口两室。此种换热器完全消除了热应力，结构比浮头式简单，但管程不易清洗。
3、浮头式换热器
管束一端的管板可自由浮动，完全消除了热应力，且整个管束可从壳体中抽出,便于机械清洗和检修。浮头式换热器的应用较广，但结构比较复杂，造价较高。
产品标准：《热交换器》GB/T 151-2014
三种型式换热器的优缺点：
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列管式换热器种类 |
优点 |
缺点 |
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固定管板式 |
结构较简单、造价低。 |
管外清洗困难；管壳间有温差应力存在；当两种介质温差较大时必须设置膨胀节。 |
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U形管式 |
只有一个管板；管束可以抽出清洗。 |
管内不便清洗；管板上布管少，结构不紧凑；管外介质易短路，影响传热效果，内层管子损坏后不易更换。 |
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浮头式 |
管壳间不产生温差应力；管束可抽出，便于清洗。 |
结构较复杂，金属耗量较大；浮头处发生内漏时不便检查。 |
