管壳式换热器(shell and tube heat exchanger)又称列管式换热器。是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构简单、造价低、流通截面较宽、易于清洗水垢；但传热系数低、占地面积大。可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是应用的类型。 管壳式换热器有固定管板式汽-水换热器、带膨胀节管壳式汽-水换热器、浮头式汽-水换热器、U形管壳式汽-水换热器、波节型管壳式汽-水换热器、分段式水-水换热器等几种类型。管壳式换热器的主要控制参数为加热面积、热水流量、换热量、热媒参数等。 




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，管束两端固定在管板上。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分系数，通常在壳体内安装若干挡板。挡板可提高壳程流体速度，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。换热管在管板上可按等边三角形或正方形排列。等边三角形排列较紧凑，管外流体湍动程度高，传热分系数大；正方形排列则管外清洗方便，适用于易结垢的流体。

管壳式换热器的管板标准及规范是怎样的呢？

管壳式换热器结构复杂，不同结构形式的管板，受载荷情况、支承条件、边界约束条件等诸因素的影响，强度计算过程复杂，方法也不统一。大多数规范的管板强度计算公式一般是将管板简化为一块放在由换热管支撑的弹性基础上的轴对称圆形开孔平板，受均布载荷及管孔的均匀削弱。那么管壳式换热器管板标准及规范是怎样的呢？

1、如果管板的直径远远过了管子的直径，且管子的数量较多，则管束的支撑作用可简化为均匀连续支撑其弹性基础，该弹性基础只是约束其扰度。

2、管孔对它的整体刚度和强度均有削弱作用，该削弱作用的大小，由削弱系数来表征。

3、其周边部分较窄的不布管区简化为与不布管区面积相等的圆环形实心板。

4、其边缘的转角在连接部位处应协调一致。

5、当它兼作法兰时，考虑法兰力矩对管板的作用。

6、考虑管壳式换热器管子与壳程壳体的热膨胀差所引起的温度应力。

管壳式换热器根据结构特点可分为下列两类。

　　1.刚性结构的管壳式换热器：这种换热器又成为固定管板式，通常可分为单管程和多管程两种。它的优点是结构简单紧凑、造价便宜和应用较广；缺点是管外不能进行机械清洗。

　　2.具有温差补偿装置的管壳式换热器：它可使受热部分自由膨胀。该结构形式又可分成：

　　①浮头式换热器：这种换热器的一端管板能自由伸缩，即所谓“浮头”。他适用于管壁和壳壁温差大，管束空间经常清洗。但它的结构较复杂，加工制造的费用较高。

　　②U形管式换热器：它只有一块管板，因此管子在受热或冷却时，可以自由伸缩。这种换热器的结构简单，但制造弯管的工作量较大，且由于管子需要有一定的弯曲半径，管板的利用率较差，管内进行机械清洗困难，拆换管子也不容易，因此要求通过管内的流体是清洁的。这种换热器可用于温差变化大，高温或高压的场合。

　　③填料函式换热器：它有两种形式，一种是在管板上的每根管子的端部都有单独的填料密封，以保证管子的自由伸缩，当换热器内的管子数目很少时，才采用这种结构，但管距比一般换热器要大，结构复杂。另一种形式是在列管的一端与外壳做成浮动结构，在浮动处采用整体填料函密封，结构较简单，但此种结构不易用在直径大、压力高的情况。填料函式换热器现在很少采用。

　　据【换热设备推广中心】的资料显示，涡流热膜换热器的更大特点在于经济性和安全性统一。由于考虑了换热管之间，换热管和壳体之间流动关系，不再使用折流板强行阻挡的方式逼出湍流，而是靠换热管之间自然诱导形成交替漩涡流，并在保证换热管不互相摩擦的前提下保持应有的颤动力度。换热管的刚性和柔性配置良好，不会彼此碰撞，既克服了浮动盘管换热器之间相互碰撞造成损伤的问题，又避免了普通管壳式换热器易结垢的问题。