管壳式换热器主要分为以下几类：
1. 固定管板式换热器
管壳式换热器主要是由壳体、管束、管板、管箱及折流板等组成，具体结构如图7.4。“固定管板”是指管板和壳体之间也是刚性连接在一起，相互之间无相对移动，固定管板式换热器适用于壳程流体清洁、不易结垢、管程常要清洗、冷热流体温差不太大的场合。
结构：管子的两端分别固定在两块管板上，管板与壳体相焊。
优点：结构简单、布局紧凑，能承受较高压力，造价低，管程清洗方便，管子损坏时方便堵管或更换。排管数比U形管换热器多。
缺点：管束与壳体的壁温或材料的线胀系数相差较大时，壳体和管束中将产生较大热应力，为此应需要设置柔性元件（如膨胀节）。不能抽芯，无法进行机械清洗，不能更换管束，必须采用化学方法清洗，维修成本较高，因此要求壳程流体不易结垢。
适用范围：壳程侧介质清洁不易结垢、管程与壳程两侧温差不大或温差较大但壳侧压力不高的场合。
2. 浮头式换热器（见图7.5）
结构：浮头式换热器两端管板中只有一端与壳体固定，另一端可相对壳体自由移动，称为浮头。浮头由浮头管板、钩圈和浮头盖组成，是可拆连接，管束可从壳体中抽出。管子受热时，管束连同浮头可以沿轴向自由伸缩，完全消除了温差应力。
优点：可抽式管束，当换热管为正方形或转角正方形排列时，管束可抽出进行机械清洗，适用于易结垢及堵塞的工况。一端可自由浮动，不需考虑温差应力，可用于大温差场合。
缺点：结构复杂，造价高，设备笨重，材料消耗大。浮头端结构复杂，影响排管数。浮头密封面在操作时，易产生内漏。浮头处若密封不严会造成两种流体混合且不易察觉。
适用范围：适用于壳体和管束之间壁温差较大或壳程介质易结垢的场合。浮头换热器在炼油行业或乙烯行业中应用较多，由于内浮头结构限制了使用压力和温度一般情况Pmax≤6.4MPa ，Tmax≤400℃ 。
浮头式再沸器与浮头式换热器结构类似，见图7.6。壳体内上部空间是供壳程流体蒸发用的，所以也可将其称为带蒸发空间的浮头式换热器。
3. U形管式换热器
U形管式换热器不同于固定管板式和浮头式，只有一块管板，管束由多根U形管组成，两端都固定在同一块管板上；管板和壳体之间通过螺栓固定在一起，其结构如图7.7所示。管的两端固定在同一块管板上，换热管可以自由伸缩。
优点：以U形管尾部的自由浮动解决了温差应力的问题，管束可在壳体内自由伸缩，也可将管束抽出清洗，同时还节省了一块管板，结构简单，价格便宜，承压能力强。
缺点：U形管管内清洗困难且管子更换不方便。由于受管弯曲半径的限制，布管较少。壳程流体易形成短路。坏一根U形管相当于坏两根管，报废率较高。与其他管壳式换热器相比布管较少，结构不够紧凑。
适用范围：U形管式换热器适用于冷热流体温差较大、管内走清洁不结垢的高温、高压、腐蚀性较大流体的场合，适用于管壳壁温差较大或壳程介质结垢需要清洗，又不宜采用浮头式和固定管板的场合。
4. 填料函式换热器
填料函式换热器与浮头式相似，只是浮动管板一端与壳体之间采用填料函密封，如图7.8所示。浮头部分在壳体外，在浮头与壳体的滑动接触面处采用填料函密封结构。
优点：由于采用填料函密封结构，使得管束在壳体内可以自由伸缩，避免了热应力。加工制造方便，节省材料，由于可抽芯，维修方便。由于减少了壳体大盖，它的结构较浮头式换热器简单，造价也较低，具有浮头式的优点且结构简单、制造方便、易于检修清洗，特别是对腐蚀严重、温差较大而经常要更换管束的冷却器，采用填料函式比浮头式和固定管板式更为优越。
缺点：填料处易产生泄漏；工作压力和温度受一定限制，直径也不宜过大。由于填料密封性所限，不适用于壳程流体易挥发、易燃、易爆及有毒的情况。目前所使用的填料函式换热器直径大多在700mm以下，大直径的用得很少，尤其在操作压力及温度较高的条件下采用更少。
适用范围：一般适用于2.5MPa以下的工作条件且不能用于易挥发、易燃易爆、有毒及贵重介质的工况。使用温度受限于填料的物性。目前使用较少。
5. 双重管式换热器
双重管式换热器将一组管子插入另一组相应的管子中而构成的换热器，见图7.9。管程流体（B流体）从管箱进口管流入，通过内插管到达外套管的底部，然后反向，通过内插管和外套管之间的环形空间，最后从管箱出口管流出。其特点是内插管与外套管之间没有约束，可自由伸缩。因此，它适用于温差很大的两流体换热。但管程流体的阻力较大，设备造价较高。
6. 双管板换热器
双管板换热器的管子两端分别连接在两块管板上，见图7.10。双管板换热器两块管板之间留有一定的空间，并装设开孔接管。当管子与一侧管板的连接处发生泄漏时，漏入的流体在此空间内收集起来，通过接管引出，因此可保证壳程流体和管程流体不致相互窜漏和污染。双管板换热器主要用于严格要求参与换热的两流体不互相窜漏的场合，但造价比固定管板式换热器高。
