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（1）固定管板式换热器
换热器的管端以焊接或胀接的方法固定在两块管板上，而管板则以焊接的方法与壳体相连。与其它型式的管壳式换热器相比，结构简单，当壳体直径相同时，可安排更多的管子，也便于分程，同时制造成本较低。由于不存在弯管部分，管内不易积聚污垢，即使产生污垢也便于清洗。如果管子发生泄漏或损坏，也便于进行堵管或换管，但无法在管子的外表面进行机械清洗，且难以检查，不适宜处理脏的或有腐蚀性的介质。更主要的缺点是当壳体与管子的壁温或材料的线膨胀系数相差较大时，在壳体与管中将产生较大的温差应力，因此为了减少温差应力，通常需在壳体上设置膨胀节，利用膨胀节在外力作用下产生较大变形的能力来降低管束与壳体中的温差应力。
（2）浮头式换热器
管子一端固定在一块固定管板上，管板夹持在壳体法兰与管箱法兰之间，用螺栓连接；管子另一端固定在浮头管板上，浮头管板夹持在用螺柱连接的浮头盖与钩圈之间，形成可在壳体内自由移动的浮头，故当管束与壳体受热伸长时，两者互不牵制，因而不会产生温差应力。浮头部分是由浮头管板，钩圈与浮头端盖组成的可拆联接，因此可以容易抽出管束，故管内管外都能进行清洗，也便于检修。由上述特点可知，浮头式换热器多用于温度波动和温差大的场合，尽管与固定管板式换热器相比其结构更复杂、造价更高。
（3）U型管式换热器
一束管子被弯制成不同曲率半径的U型管，其两端固定在同一块管板上，组成管束，从而省去了一块管板与一个管箱。因为管束与壳体是分离的，在受热膨胀时，彼此间不受约束，故消除了温差应力。其结构简单，造价便宜，管束可以在壳体中抽出，管外清洗方便，但管内清洗困难，故最好让不易结垢的物料从管内通过。由于弯管的外侧管壁较薄以及管束的中央部分存在较大的空隙，故U型管换热器具有承压能力差、传热能力不佳的缺点。
1.3 课题研究的意义
换热器是热力过程中的重要设备，广泛应用于化工、石油、制冷、冶金、能源、动力、医药等行业。据统计，在热电厂中，换热器的投资约占整个电厂总投资的70％左右；在一般石油化工企业中，换热器的投资占全部投资的40％～50％；在现代石油 化工企业中约占30％～40％。在制冷机中，蒸发器的质量要占制冷机总质量的30％～40％，其动力消耗约占总值的20％～30％；在以氟利昂为制冷剂的现代水冷单机组制冷机中，蒸发器和凝结器的质量约占总质量的70％。自上世纪七十年代中东石油危机爆发以来，以能源为中心的环境和社会经济问题日益加剧，世界各国充分认识到节能的重要意义，提高能源的利用效率已成为可持续发展的核心问题。为提高能源的利用效率，缓解能源紧张的状况，世界各国都在积极探索节能的新途径。要研究如何高效回收化工、石油等工业生产过程中存在的大量余热并加以充分利用，都离不开寿命周期费用最经济、综合效率最高的换热器 。然而，在各种形式的换热器中，管壳式换热器具有可靠性高、结构简单、生产制造工艺简单、适应性强、选材范围广及成本低等优点而成为工业中应用最广泛的一种换热设备。而其中的，涡流热膜换热器采用最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，从而提高换热效率。最高可达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。便可大大提高生产力。所以，研究设计列管式换热器意义重大。