管殼式換熱器（Shell and Tube Heat Exchanger）是一種廣泛應用于工業領域的間壁式換熱器，其核心結構包括一個圓筒形的殼體以及安裝在殼體內部的管束。這種換熱器的主要工作原理是通過管束的壁面作為傳熱面，使得兩種不同溫度的流體在殼體和管束之間流動，從而實現熱量的傳遞。

具體來說，U型管式換熱器的一種或兩種流體在管內流動，稱為管程流體；另一種流體則在殼體和管束之間的環形空間內流動，稱為殼程流體。兩種流體通過管壁的熱量傳遞過程，達到換熱的目的。 管式換熱器主要由管箱、殼體及管束等主要部件組成。其特點在于換熱管成U形，管子兩端均固定于同一管板上，僅有一個管板，這種設計使得管束可以在殼體內自由伸縮。管板與殼體之間通過螺栓固定在一起，形成一個密封的換熱空間。

管殼式換熱器具有多種優點，如結構簡單、造價低廉、適應性強、易于清洗和維護等。它能夠在高溫、高壓等惡劣工況下穩定運行，因此被廣泛應用于石油、化工、冶金、電力、制藥等行業的加熱、冷卻、冷凝、蒸發等工藝過程中。

根據結構形式的不同，管殼式換熱器可以分為多種類型，如固定管板式換熱器、浮頭式換熱器、U型管式換熱器等。每種類型都有其的特點和適用范圍，可以根據具體的工藝要求和操作條件進行選擇和設計。

總之，管殼式換熱器是一種重要的工業設備，其通過高效的熱量傳遞過程，為各種工藝過程提供了必要的加熱或冷卻條件，是現代工業生產中重要組成部分。