管壳式换热器由于管内外流体的温度不同，因之换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两温度相差很大，换热器内将产生很大热应力，导致管子弯曲、断裂，或从管板上拉脱。因此，当管束与壳体温度差超过50℃时，需采取适当补偿措施，以消除或减少热应力。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
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管壳式换热器由于管内外流体的温度不同，因之换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两温度相差很大，换热器内将产生很大热应力，导致管子弯曲、断裂，或从管板上拉脱。因此，当管束与壳体温度差超过50℃时，需采取适当补偿措施，以消除或减少热应力。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。
③ U型管式换热器 每根换热管皆弯成U形，两端分别固定在同一管板上下两区，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。
④涡流热膜换热器涡流热膜换热器采用新的涡流热膜传热技术，通过改变流体运动状态来增加传热效果，当介质经过涡流管表面时，强力冲刷管子表面，从而提高换热。高可达10000W/m2℃。同时这种结构实现了耐腐蚀、耐高温、耐高压、防结垢功能。其它类型的换热器的流体通道为固定方向流形式，在换热管表面形成绕流，对流换热系数降低。
分析局部应力出现的原因有：
(1)换热器壳体载荷的温度较高，且径向变形大。而管板恰恰
相反，不仅载荷温度低，变形小，同时由于管板的厚度较大对变形刚度的抵抗力较强，因此对与之相连接的换热器壳体约束力较大。
(2)由于换热器壳体受到限制，使高温载荷下的径向膨胀也受到了一定的限制。加上其他因素的影响，发生断裂损害的可能性很大。总体来说，对于上述结构局部应力形成的主要因素是：换热器壳体和管板之间的温度分布不均匀，管板较大刚度这一特征的存在。所以在日常的操作中，可根据实际的需要，在达到结构刚度要求的基础上，可对管板的厚度进行适当的降低。
敏感部位之四：u形弯管。
对不锈钢管束的使用中，u形管自身的形态特征决定了它的塑性变形，在对其进行运用时会产生残余拉应力。这是由于两个直管段热变形不均匀产生了温差应力，应力之间相互叠加，促使弯管处拉应力的形成。在腐蚀性介质的参与下，加上换热器工作过程中产生的扭曲振动和弯曲振动，很容易造成弯管处的疲劳腐蚀破坏，并且影响力很大。
敏感部位之五：小浮头垫片出现泄漏。
温差应力的存在是造成小浮头垫片内漏的主要原因。在小浮头垫片的使用过程中，由于温差应力的存在使螺栓预紧力降低，同时小浮头垫片自身不能进行自紧密闭，造成换热器的使用实效。总而言之，造成小浮头垫片发生泄漏的主要原因就是，预紧过程中和温差应力的作用下残余应力的存在。
管壳式换热器因为管里外液体的溫度不一样，因之换热器的壳体与管束的气温也不一样。假如两溫度相距非常大，换热器内将造成非常大热应力，造成管道弯折、，或从管板上拉脱。因而，当管束与壳体温差超出50℃时，需采用适度赔偿对策，以清除或降低热应力。依据所采取的赔偿对策，管壳式换热器可分成下列几类关键种类：
①固定不动管板式换热器管束两边的管板与壳体联成一体，构造简易,但只适用热冷气体温差并不大,且壳程不需机械设备清理时的传热实际操作。当温差稍大而壳程工作压力又不太高时，可在壳体上安裝有弹力的赔偿圈，以减少热应力。
②浮头式换热器管束一端的管板可随意波动，清除了热应力;且全部管束可从壳体中抽出来,有利于机械设备清理和维修。浮头式换热器的运用比较广泛，但构造较为复杂，工程造价较高。
③U型管式换热器每根换散热管皆卷成U形，两边各自确定在同一管板左右两区，凭借管箱里的挡板分为进出口贸易两室。此类换热器清除了热应力，构造比浮头式简易，但管程不容易清洗。
④填料函式换热器填料函式换热器其结构特点是管板仅有一端与壳体固定不动联接，另一端选用填料函密封性。管束可以随意伸缩式，不容易造成因壳壁与壁厚温度差而导致的温度差内应力。填料函式换热器的特点是构造较浮头式换热器简易，生产制造便捷，耗品少，工程造价低；管束可从壳体内抽出来，管中、管间均能开展清理，检修便捷。其不足之处是填料函抗压不高，一般4.0MPa；壳程物质很有可能根据填料函外露，对性、、有害和珍贵的物质不适合。填料函式换热器适用管、壳壁温度差比较大或物质易积垢，需常常清除且工作压力不高的场所。
设计管壳式换热器要考虑哪些因素呢？
换热设备的类型很多，对每种特定的传热工况，通过优化选型都会得到一种朂合适的设备型号，如果将这个型号的设备使用到其他工况，则传热的效果可能有很大的改变。因此，针对具体工况选择换热器类型，是很重要和复杂的工作。对管壳式换热器的设计，有以下因素值得考虑。
1、流速的选择
流速是换热器设计的重要变量，提高流速则提高传热系数，同时压力降与功耗也会随之增加，如果采用泵送流体，应考虑将压力降尽量消耗在换热器上而不是调节阀上，这样可依靠提高流速来提高传热效果。
采用较高的流速有两个好处：一是提高总传热系数，从而减小换热面积；二是减少在管子表面生成污垢的可能性。但是也相应的增加了阻力和动力的消耗，所以需要进行经济比较才能朂后确定适宜的流速。
此外在选择流速上，还必须考虑结构上的要求。为了避免设备的严重磨损，所算出的流速不应超过更大允许的经验流速。
2、允许压力降的选择
选择较大的压力降可以提高流速，从而增强传热效果减少换热面积。但是较大的压力降也使得泵的操作费用增加。合适的压力降值需要以换热器年总费用为目标，反复调整设备尺寸，进行优化计算而得出。
在大多数设备中，可能会发现一侧的热阻明显的高于另一侧，此侧的热阻成为控制热阻。可壳程的热阻是控制侧时，可以用增加折流板块数或者缩小壳径的方法，来增加壳侧流体流速、减少传热热阻，但是减少折流板间距是有限制的，一般不能
