制药厂洁净车间管式换热器又称为列管式换热器，是典型的间壁式换热器，它在工业上的应用有着悠久的历史。虽然同一些新型的换热器相比，它在传热效率、结构紧凑性及金属材料耗量方面有所不及，但其坚固的结构、耐高温高压性能、成熟的制造工艺、较强的适应性及选材范围广等优点，使其在工程应用中仍占据主导地位。

管壳式换热器主要有壳体、管束、管板和封头等部分组成，壳体多呈圆形，内部装有平行管束，管束两端固定于管板上。在管壳换热器内进行换热的两种流体，一种在管内流动，其行程称为管程；一种在管外流动，其行程称为壳程。为提高管外流体的给热系数，通常在壳体内安装一定数量的横向折流挡板；折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体速度，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束，使湍动程度大为增加，常用的挡板有圆缺形和圆盘形两种，前者应用更为广泛。

流体在管内每通过管束一次称为一个管程，每通过壳体一次称为一个壳程。为提高管内流体的速度，可在两端封头内设置适当隔板，将全部管子平均分隔成若干组。这样流体可每次只通过部分管子而往返管束多次；同样为提高管外流速，可在壳体内安装纵向挡板使流体多次通过壳体空间。

在管壳式换热器内，由于管内外流体温度不同，壳体和管束的温度也不同，如两者温差很大，换热器内部将出现很大的热应力，可能使管子弯曲、断裂或从管板上松脱。因此当管束和壳体温度差超过50时，应采取适当的温差补偿措施，消除或减小热应力。根据所采取的温差补偿措施，换热器又可以进一步划分为固定管板式、浮头式、填料函式和U形管式。

(一)制药厂洁净车间固定管板式换热器

当冷、热流体温差不大时，可采用固定管板即两端管板与壳体制成一体的结构型式，固定管板式换热器的封头与壳体用法兰连接，管束两端的管板与壳体是采用焊接形式固定连接在一起。它具有壳体内所排列的管子多、结构简单、造价低等优点，但是壳程不易清洗，故要求走壳程的流体是干净、不易结垢的。

这种换热器由于壳程和管程流体温度不同而存在温差应力，温差越大，该应力值就越大，大到一定程度时，温差应力可引起管子的弯曲变形，会造成管子与管板连按部位泄漏，严重时可使管子从管板上拉脱出来。因此固定管板式换热器常用于管束及壳体的温度差小于50的场合，当温差较大，但壳程内流体压力不高时，可在壳体上设置温差补偿装置。

有时流体在管内流速过低，则可在封头内设置隔板，把管束分成几组，流体每次只流过部分管子，而在管束中多次往返，称为多管程。若在壳体内安装与管束平行的纵向挡板，使流体在壳程内多次往返，则称为多壳程。此外为了提高管外流体与管壁间的传热系数，在壳体内可安装一定数量的与管束垂直的横向挡板，强制流体多次横向流过管束，从而增加湍流流动程度。中净环球净化可提供制药厂房洁净车间、净化工程的咨询、规划、设计、施工、安装改造等配套服务。

(二)制药厂洁净车间浮头式换热器

浮头式换热器一端的管板与壳体固定，另一端管板可在壳体内移动，与壳体不相连的部分称为浮头。浮头式换热器中两端的管板有一段可以沿轴向自由浮动，管束可以拉出，便于清洗。管束的膨胀不受壳体的约束，因而当两种换热介质温差大时，不会因管束与壳体的热膨胀量不同而产生温差应力，可应用在管壁与壳壁金属温差大于50，或者冷、热流体温度差超过110的地方。浮头式换热器可适用于较高的温度、压力范围，浮头式换热器相对于固定管板式换热器，结构复杂，造价高。

 (三)制药厂洁净车间填料函式换热器

填料函式换热器的结构特点是浮头与壳体间被填料函密封的同时，允许管束自由伸长，该结构特别适用于介质腐蚀性严重、温差大且要经常更换管束的冷却器。因为它既有浮头式的优点，又克服了固定管板式的不足，与浮头式换热器相比，结构简单，制作方便，清洗检修容易，泄漏时能及时发现。

但填料函式换热器也有它自身的不足，主要是由于填料函密封性能相对较差，故在操作压力及温度较高的工况及大直径壳体(DN>700mm)下很少使用。

(四)制药厂洁净车间U形管式换热器

U形管式换热器的每根换热管都弯成“U”形，进出口分别安装在同一管板的两侧，封头以隔板分成两室，这样每根管子皆可自由伸缩，而与外壳无关。由于只有一块管板，管程至少有两程，管束与管程只有一端固定连接，管束可因冷热变化而自由伸缩，并不会造成温差应力。

这种结构的金属消耗量比浮头式换热器可少12%~20%，它能承受较高的温度和压力，管束可以抽出，管外壁清洗方便。其缺点是在壳程内要装折流板，制造困难；因弯管需要一定弯曲半径，管板上管子排列少，结构不紧凑，管内清洗困难。因此一般用于通入管程的介质是干净的或不需要机械方法清洗的，如低压或高压气体。

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