管殼式換熱器主要分為以下幾類：
1. 固定管板式換熱器
管殼式換熱器主要是由殼體、管束、管板、管箱及折流板等組成，具體結構如圖7.4。“固定管板”是指管板和殼體之間也是剛性連接在一起，相互之間無相對移動，固定管板式換熱器適用于殼程流體清潔、不易結垢、管程常要清洗、冷熱流體溫差不太大的場合。
結構：管子的兩端分別固定在兩塊管板上，管板與殼體相焊。
優(yōu)點：結構簡單、布局緊湊，能承受較高壓力，造價低，管程清洗方便，管子損壞時方便堵管或更換。排管數(shù)比U形管換熱器多。
缺點：管束與殼體的壁溫或材料的線脹系數(shù)相差較大時，殼體和管束中將產(chǎn)生較大熱應力，為此應需要設置柔性元件（如膨脹節(jié)）。不能抽芯，無法進行機械清洗，不能更換管束，必須采用化學方法清洗，維修成本較高，因此要求殼程流體不易結垢。
適用范圍：殼程側介質清潔不易結垢、管程與殼程兩側溫差不大或溫差較大但殼側壓力不高的場合。
2. 浮頭式換熱器（見圖7.5）
結構：浮頭式換熱器兩端管板中只有一端與殼體固定，另一端可相對殼體自由移動，稱為浮頭。浮頭由浮頭管板、鉤圈和浮頭蓋組成，是可拆連接，管束可從殼體中抽出。管子受熱時，管束連同浮頭可以沿軸向自由伸縮，完全消除了溫差應力。
優(yōu)點：可抽式管束，當換熱管為正方形或轉角正方形排列時，管束可抽出進行機械清洗，適用于易結垢及堵塞的工況。一端可自由浮動，不需考慮溫差應力，可用于大溫差場合。
缺點：結構復雜，造價高，設備笨重，材料消耗大。浮頭端結構復雜，影響排管數(shù)。浮頭密封面在操作時，易產(chǎn)生內(nèi)漏。浮頭處若密封不嚴會造成兩種流體混合且不易察覺。
適用范圍：適用于殼體和管束之間壁溫差較大或殼程介質易結垢的場合。浮頭換熱器在煉油行業(yè)或乙烯行業(yè)中應用較多，由于內(nèi)浮頭結構限制了使用壓力和溫度一般情況Pmax≤6.4MPa ，Tmax≤400℃ 。
浮頭式再沸器與浮頭式換熱器結構類似，見圖7.6。殼體內(nèi)上部空間是供殼程流體蒸發(fā)用的，所以也可將其稱為帶蒸發(fā)空間的浮頭式換熱器。
3. U形管式換熱器
U形管式換熱器不同于固定管板式和浮頭式，只有一塊管板，管束由多根U形管組成，兩端都固定在同一塊管板上；管板和殼體之間通過螺栓固定在一起，其結構如圖7.7所示。管的兩端固定在同一塊管板上，換熱管可以自由伸縮。
優(yōu)點：以U形管尾部的自由浮動解決了溫差應力的問題，管束可在殼體內(nèi)自由伸縮，也可將管束抽出清洗，同時還節(jié)省了一塊管板，結構簡單，價格便宜，承壓能力強。
缺點：U形管管內(nèi)清洗困難且管子更換不方便。由于受管彎曲半徑的限制，布管較少。殼程流體易形成短路。壞一根U形管相當于壞兩根管，報廢率較高。與其他管殼式換熱器相比布管較少，結構不夠緊湊。
適用范圍：U形管式換熱器適用于冷熱流體溫差較大、管內(nèi)走清潔不結垢的高溫、高壓、腐蝕性較大流體的場合，適用于管殼壁溫差較大或殼程介質結垢需要清洗，又不宜采用浮頭式和固定管板的場合。
4. 填料函式換熱器
填料函式換熱器與浮頭式相似，只是浮動管板一端與殼體之間采用填料函密封，如圖7.8所示。浮頭部分在殼體外，在浮頭與殼體的滑動接觸面處采用填料函密封結構。
優(yōu)點：由于采用填料函密封結構，使得管束在殼體內(nèi)可以自由伸縮，避免了熱應力。加工制造方便，節(jié)省材料，由于可抽芯，維修方便。由于減少了殼體大蓋，它的結構較浮頭式換熱器簡單，造價也較低，具有浮頭式的優(yōu)點且結構簡單、制造方便、易于檢修清洗，特別是對腐蝕嚴重、溫差較大而經(jīng)常要更換管束的冷卻器，采用填料函式比浮頭式和固定管板式更為優(yōu)越。
缺點：填料處易產(chǎn)生泄漏；工作壓力和溫度受一定限制，直徑也不宜過大。由于填料密封性所限，不適用于殼程流體易揮發(fā)、易燃、易爆及有毒的情況。目前所使用的填料函式換熱器直徑大多在700mm以下，大直徑的用得很少，尤其在操作壓力及溫度較高的條件下采用更少。
適用范圍：一般適用于2.5MPa以下的工作條件且不能用于易揮發(fā)、易燃易爆、有毒及貴重介質的工況。使用溫度受限于填料的物性。目前使用較少。
5. 雙重管式換熱器
雙重管式換熱器將一組管子插入另一組相應的管子中而構成的換熱器，見圖7.9。管程流體（B流體）從管箱進口管流入，通過內(nèi)插管到達外套管的底部，然后反向，通過內(nèi)插管和外套管之間的環(huán)形空間，最后從管箱出口管流出。其特點是內(nèi)插管與外套管之間沒有約束，可自由伸縮。因此，它適用于溫差很大的兩流體換熱。但管程流體的阻力較大，設備造價較高。
6. 雙管板換熱器
雙管板換熱器的管子兩端分別連接在兩塊管板上，見圖7.10。雙管板換熱器兩塊管板之間留有一定的空間，并裝設開孔接管。當管子與一側管板的連接處發(fā)生泄漏時，漏入的流體在此空間內(nèi)收集起來，通過接管引出，因此可保證殼程流體和管程流體不致相互竄漏和污染。雙管板換熱器主要用于嚴格要求參與換熱的兩流體不互相竄漏的場合，但造價比固定管板式換熱器高。
