管壳式换热器由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板上。进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。为提高管外流体的传热分系数，通常在壳体内安装若干挡板。挡板可提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度。换热管在管板上可按等边三角形或正方形排列。等边三角形排列较紧凑，管外流体湍动程度高，传热分系数大；正方形排列则管外清洗方便，适用于易结垢的流体。
管壳式换热器相对于普通的列管式换热器具有的优势，适用温度范围广、适应热冲击、热应力自身消除、紧凑度高，由于自身的特殊构造，使得流场充分发展，不存在流动死区，尤其特别的，吐鲁番换热器，通过设置多股管程（壳程单股），能够在一台设备内满足多股流体的同时换热。
管壳式换热器是在芯筒与外筒之间的空间内将传热管按螺旋线形状交替缠绕而成，换热器销售，相邻两层螺旋状传热管的螺旋方向相反，并采用一定形状的定距件使之保持一定的间距。
缠绕管可以采用单根绕制，也可采用两根或多根组焊后一起绕制。管内可以通过一种，称单通道型管壳式换热器，也可分别通过几种不同的介质，而每种介质所通过的传热管均汇集在各自的管板上，构成多通道型管壳式换热器。管壳式换热器适用于同时处理多种介质、在小温差下需要传递较大热量且管内介质操作压力较高的场合，换热器厂家，如制氧等低温过程中使用的换热设备等。
在碳化硅换热器大量应用之前，换热器生产厂家，国内外在避免工业热能浪费，大量回收热能大多采用的方法是使用一些金属的换热器，或者是切换式的蓄热器。可是这些设备的占空间面积很大，而且效率也不是很高。这种窘境直到我国在八十年代时研制的碳化硅换热器的面世。
这种换热器一般采用的材料是碳化硅陶瓷，在换热过程当中具有较高温度的烟气集中在管外，而被加热了的空气则集中在管内，两者是呈现错流分布的。一般碳化硅换热器是能够承受的助一千五百多摄氏度的高温的，所以一些具有较高温度的烟气也可以直接进到换热器当中实现换热，碳化硅材料可以较好的利用高温度烟气当中的辐射热量和火焰中的辐射热量进行传热活动。
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