换热器是进行冷热交换的设备，在化工装置中应用广泛，占有非常重要的地位。根据不同的介质、工况、用途等，换热器已开发出多种结构型式，了解不同结构型式的换热器原理、优缺点，对换热器的应用、设备布置、管道设计工作起到非常重要的作用。

一、固定管板式换热器

固定管板式换热器属于管壳式换热器，在该项目中数量最多，应用最广。它主要由壳体、管板、传热管、管箱、折流板等组成，其中传热管固定在两端的管板上，管板焊于壳体上。在进行换热时，一种流体从管箱的接管进入传热管，从管箱的另一端接管流出，这叫管程；另一种流体由壳体的接管进入，从壳体上的另一端接管流出，这叫壳程。

优点：结构简单，制造方便，相对投资费用较低；能用于高温高压的场合；方便清洗管程。

缺点：壳程不易清洗，检查困难；管壳两物流温差较大时，壳体和管束中将产生较大的热应力；管程损坏后连同壳体一起报废，故设备寿命相对较低。

二、U型管式浮头式换热器

Ｕ型管式换热器的结构和固定管板式换热器很接近，最大的区别是将传热管从直管弯成Ｕ型管，并且固定在同一管板上。这样换热管可以自由伸缩，不受管板和壳程的约束，且管束可以自由的抽出和装入。

优点：结构简单，密封面少，制造和安装方便，造价较低，承压能力强；管束可以抽出，管间和壳程清洗方便。

缺点：管程难清洗；空间利用率较低，结构不紧凑；当传热管泄漏时，只有外层Ｕ型管可更换，内层管只能堵死，因而报废率比较高。

三、浮头式换热器

浮头式换热器也是管壳式换热器的一种。它跟固定管板式换热器的区别是一端是管板，一端是浮头。浮头分为外填料函式浮头，钩圈式浮头，可抽式浮头。钩圈式浮头结构由外头盖法兰、封头、钩圈、浮头盖法兰、球冠型封头、浮动管板等组成。浮头可沿着管束方向伸缩，因此管程和壳程之间的热应力小。

优点：管束可以抽出，清洗管程和壳程方便；当管壳程两物料有温差时，壳体和换热管各自膨胀，两者之间的热应力小。

缺点：结构复杂，制造成本高；密封面多，泄漏点多，对密封面要求较高。

四、板式换热器

板式换热器是由具有一定波纹形状的一系列金属片叠装而成的一种新型高效换热器，因其体积小、换热效率高，在化工装置中使用较多。板式换热器的换热板片是长方形的薄波纹金属板，每个换热板片之间通过胶垫密封，用导杆、夹紧板和夹紧螺栓重叠压紧而成。每块换热板片的四角圆孔是流体的分配管和汇集管。相邻两个换热板片波纹方向相反，使冷热流体相间流过，实现热交换。

优点：传热效率高，结构紧凑，使用灵活，清洗和维修方便，能精确控制换热温度等。

缺点：容易渗漏，承压能力低，使用温度不宜过高，容易堵塞，阻力大等。

五、套管式换热器

套管式换热器由内管和外管组成，其中内管（传热管）两侧接Ｕ形管，外管是多个短管依次排列成排，固定于支架上。外管的两端与内管焊接，内管与Ｕ形管法兰连接，这样可以拆卸Ｕ形管，清洗传热管。热量通过内管管壁由一种流体传递给另一种流体。每一段套管的有效长度约4~7ｍ，传热面积不易太大，适用于小容量换热。

优点：结构简单，制造方便，不易堵塞，能耐高温高压。传热面积可根据需要增减，应用方便。

缺点：管间接头多，容易泄露；同等传热效果下，耗金属多；使用面积不宜大于20ｍ²。

内容来源：化工活动家