管殼式換熱器(shell and tube heat exchanger)又稱列管式換熱器。是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器。這種換熱器結(jié)構(gòu)較簡單，可用不同結(jié)構(gòu)材料（主要是金屬材料）制造，能在高溫、高壓下使用，是目前應(yīng)用比較廣的類型。

結(jié)構(gòu)

管殼式換熱器由殼體、傳熱管束、管板、折流板（擋板）和管箱等部件組成。殼體多為圓筒形，裝有管束，管束兩端固定在管板上。進(jìn)行換熱的冷熱兩種流體，一種在管內(nèi)流動(dòng)，稱為管程流體；另一種在管外流動(dòng)，稱為殼程流體，為增加管外流體的傳熱分系數(shù)，通常在殼安裝若干擋板。擋板可增加殼程流體速度，迫使流體按規(guī)定路程多次橫向通過管束，增加流體湍流程度。換熱管在管板上可按等邊三角形或正方形排列。等邊三角形排列較緊湊，管外流體湍動(dòng)程度高，傳熱分系數(shù)大；正方形排列則管外清洗方便，適用于易結(jié)垢的流體。

FPR浮動(dòng)盤管容積式換熱器

FPR浮動(dòng)盤管容積式換熱器

流體每通過管束稱為一個(gè)管程；每通過殼體稱為一個(gè)殼程。圖示的單殼程單管程換熱器,簡稱為1-1型換熱器。為增加管內(nèi)流體速度,可在兩端管箱內(nèi)設(shè)置隔板，將管子均分成若干組。這樣流體每次只通過部分管子，因而在管束中往返多次，這稱為多管程。同樣，為增加管外流速，也可在殼體安裝縱向擋板，迫使流體多次通過殼體空間，稱為多殼程。多管程與多殼程可配合應(yīng)用。

類型

管殼式換熱器由于管內(nèi)外流體的溫度不同，因之換熱器的殼體與管束的溫度也不同。如果兩溫度相差很大，換熱器內(nèi)將產(chǎn)生很大熱應(yīng)力，導(dǎo)致管子彎曲、斷裂，或從管板上拉脫。因此，當(dāng)管束與殼體溫度差過50℃時(shí)，需采取適當(dāng)補(bǔ)償措施，以減少熱應(yīng)力。根據(jù)補(bǔ)償措施，管殼式換熱器可分為以下幾種主要類型：

①固定管板式換熱器管束兩端的管板與殼體聯(lián)成一體，結(jié)構(gòu)簡單,但只適用于冷熱流體溫度差不大,且殼程不需機(jī)械清洗時(shí)的換熱操作。當(dāng)溫度差稍大而殼程壓力又不太高時(shí)，可在殼體上安裝有彈性的補(bǔ)償圈，以減小熱應(yīng)力。

②浮頭式換熱器管束一端的管板可自由浮動(dòng)，減小了熱應(yīng)力;且整個(gè)管束可從殼體中抽出,便于機(jī)械清洗和檢修。浮頭式換熱器的應(yīng)用較廣，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價(jià)較高。

③ U型管式換熱器 每根換熱管皆彎成U形，兩端分別固定在同一管板上下兩區(qū)，借助于管箱內(nèi)的隔板分成進(jìn)出口兩室。此種換熱器減小了熱應(yīng)力，結(jié)構(gòu)比浮頭式簡單，但管程不好清洗。

④渦流熱膜換熱器渦流熱膜換熱器采用新的渦流熱膜傳熱方式，通過改變流體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來增加傳熱，當(dāng)介質(zhì)經(jīng)過渦流管表面時(shí)，沖刷管子表面，從而換熱效率。高可達(dá)10000W/m2℃。同時(shí)這種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了耐腐蝕、耐溫、耐壓、少結(jié)垢功能。其它類型的換熱器的流體通道為固定方向流形式，在換熱管表面形成繞流，對(duì)流換熱系數(shù)減小。

據(jù)【換熱設(shè)備推廣】的資料顯示，渦流熱膜換熱器的特點(diǎn)在于經(jīng)濟(jì)性統(tǒng)一。由于考慮了換熱管之間，換熱管和殼體之間流動(dòng)關(guān)系，不使用折流板強(qiáng)行阻擋的方式逼出湍流，而是靠換熱管之間自然誘導(dǎo)形成交替漩渦流，并在換熱管不互相摩擦的前提下保持應(yīng)有的顫動(dòng)力度。換熱管的剛性和柔性配置良好，不會(huì)彼此碰撞，既克服了浮動(dòng)盤管換熱器之間相互碰撞造成的問題，又減小了普通管殼式換熱器易結(jié)垢的問題。