换热设备是过程工业中热量回收与工艺控制的核心装备。按结构形式可大体分为管壳式、板式、螺旋板式、空冷式、板壳式、绕管式、板翅式等。不同结构在承压能力、耐温、抗结垢、可清洗性、紧凑性与造价方面差异显著，因此“结构形式决定适用范围”是选型的第一原则。

在标准体系上，GB/T 151 是热交换器的通用与管壳式龙头标准。其 2026 年版（2026-01-28 发布，2026-08-01 实施）已取代 2014 年版，成为现行版本；在 2026-08-01 之前已按 2014 版设计的项目，仍可按原版执行。管壳式内部各型式的“型式与基本参数”由 GB/T 28712.1~6—2023 规定；板式由 NB/T 47004.1/.2 规定；浮头式换热器法兰由 GB/T 29465 规定；螺旋折流板等特殊型式另有行业标准。

1 管壳式换热器——适用范围最宽的“主力”

1.1 通用适用范围（GB/T 151）

GB/T 151-2026 在第 1 章明确了适用范围：

• §1.2：通用要求适用于管壳式及其他结构型式热交换器，全文内容适用于管壳式热交换器。
• §1.3：设计压力——管壳式不大于 35 MPa；其他结构型式按相应引用产品标准确定。
• §1.4：设计温度——钢制按 GB/T 150.2—2024 列入材料的允许使用温度范围；有色金属按相应引用标准。
• §1.5：适用于设计压力（MPa）与公称直径（mm）乘积不大于 4.05×10⁴ 的管壳式；其中不可抽管束公称直径不大于 6000 mm，可抽管束公称直径不大于 2600 mm。
• §1.6：超出 §1.5 范围的管壳式，参照本文件建造。
• §1.7：不适用——直接火焰加热的换热器；烟道式余（废）热锅炉；核能装置中存在中子辐射损伤失效风险的换热器；非金属制换热器；制冷空调行业中另有国标/行标者。
• §1.8：界定了热交换器与外部管道、接管/人孔/手孔、非受压元件连接焊缝、支座、超压泄放装置的管辖边界。

与 2014 版相比，2026 版将 p×DN 上限由 2.7×10⁴ 提高到 4.05×10⁴，可抽管束公称直径由 4000 mm 收紧表述为 2600 mm（不可抽管束则放宽至 6000 mm），并改用 GB/T 150.2—2024 材料体系。

1.2 管壳式内部型式的划分（GB/T 28712.1~6）

GB/T 28712《热交换器型式与基本参数》2023 年版分为六部分，分别规定：

• 第 1 部分 浮头式热交换器（GB/T 28712.1）；
• 第 2 部分 固定管板式热交换器（GB/T 28712.2）；
• 第 3 部分 U 形管式热交换器（GB/T 28712.3）；
• 第 4 部分 热虹吸式重沸器（GB/T 28712.4）；
• 第 5 部分 螺旋板式热交换器（GB/T 28712.5）；
• 第 6 部分 空冷式热交换器（GB/T 28712.6）。

其中第 1~4 部分为管壳式的典型结构，下文逐一说明其适用边界。

1.3 固定管板式（GB/T 28712.2）

结构特点：管束与壳体刚性焊接，两端管板均固定。无浮头、无填料函，结构简单、造价低、承压能力较好。

适用：管程与壳程温差较小、壳程介质清洁不易结垢的场合。当温差较大时需设置膨胀节（波纹管）补偿热膨胀；因管束不可抽出，壳程几乎无法机械清洗，故壳程应为清洁、不结垢、不聚合的介质。

1.4 浮头式（GB/T 28712.1 + GB/T 29465）

结构特点：管束一端管板固定、另一端为可自由浮动的“浮头”，壳体与管束间热膨胀可自由补偿；管束可从壳体中抽出，壳程清洗方便。

适用：管壳温差大、壳程介质易结垢需频繁清洗的工况，是炼油、化工装置中最常用的型式之一。2023 版将内导流浮头式公称直径由 1900 mm 扩大至 2600 mm，浮头式冷凝器公称直径由 1800 mm 扩大至 2200 mm，并增加了镍、锆等有色金属换热管参数，以适应装置大型化。

配套：浮头式换热器的外头盖侧法兰、外头盖法兰等按 GB/T 29465—2023《浮头式热交换器用法兰》 选用。该标准 2023 版将 PN0.6~2.5 MPa 法兰直径规格增至 DN2600、PN6.4 MPa 增至 DN1200，并新增外头盖法兰系列，支撑大型化需求。

1.5 U 形管式（GB/T 28712.3）

结构特点：换热管弯成 U 形，两端均固定于同一块管板，管束可整体抽出；每根管子自由伸缩，无温差应力。管程至少 2 程。

适用：高温、高压及管壳温差大的工况（如加氢装置）；管程介质清洁（U 形弯处无法机械清洗）。壳程清洗较方便（管束可抽），但壳程介质亦宜相对清洁。

1.6 釜式 / 立式热虹吸式重沸器（GB/T 28712.4）

GB/T 28712.4—2023《热虹吸式重沸器》 代替旧版“立式热虹吸式重沸器”，并增加了卧式热虹吸式重沸器的基本参数组合。其利用塔底液体与换热器内沸腾液体的密度差形成自然循环（热虹吸），专用于分馏塔、再沸器的汽化加热。适用于需要提供相变潜热的精馏、蒸发系统。

1.7 其他管壳式变型

• 填料函式：浮头式的简化，浮头密封置于壳外。仅适用于壳程压力不高、且不允许介质外漏风险可控的场合，工程应用已较少。
• 螺旋折流板式：按 HG/T 5828—2021《螺旋折流板式热交换器》，以螺旋折流板替代弓形折流板，改善壳程流场、提高传热并降低压降，适用于对传热效率和压降敏感的管壳式场合。

2 板式换热器——高效紧凑的“轻量选手”（NB/T 47004.1/.2）

板式换热器由波纹板片叠装而成，单位体积传热面积大、传热系数高、易拆装清洗、可增减板片调节面积。按密封方式分为两类：

• 可拆卸板式（NB/T 47004.1—2017，垫片式）：板片间以垫片密封，可方便拆开清洗、检查。适用于液-液换热、介质清洁、中低压、温度受垫片耐温限制的工况。局限：耐压与耐温受垫片制约，一般不宜用于高压、高温或强磨蚀/易结垢/含固体颗粒介质。该标准修改采用 ISO 15547-1:2005。
• 焊接板式（NB/T 47004.2—2021）：板片以焊接密封，无垫片，可承受更高压力与温度，适用于易泄漏介质、气-液或要求密封可靠的场合；全焊式不可拆洗（半焊式可拆一侧）。

3 螺旋板式换热器——高黏易垢介质的“专用通道”（GB/T 28712.5）

螺旋板式由两张平行钢板卷制成螺旋通道，介质在单通道内全逆流流动。

适用：高黏度流体、含固体颗粒或易结垢介质（单通道、流速高、具自清洁作用）；可用于小端温差换热。

参数范围（GB/T 28712.5—2023，2023 版较 2012 版显著提升）：

• 不可拆螺旋板：公称压力由 ≤2.5 MPa 提高至 ≤3.0 MPa，最大公称直径由 2000 mm 提高至 2500 mm，最大公称换热面积由 200 m² 提高至 350 m²；
• 可拆螺旋板：公称压力由 ≤1.0 MPa 提高至 ≤3.0 MPa，最大公称直径由 1200 mm 提高至 2500 mm，最大公称换热面积由 90 m² 提高至 350 m²。

4 空冷式换热器——节水型“环境依赖者”（GB/T 28712.6）

空冷式以环境空气为冷却介质，借风机强制或诱导通风带走热量。

适用：缺水或水冷不经济的地区、工艺流体冷却与冷凝（石化、电站、冶金）。2023 版增加了基管外径 32 mm、38 mm 的翅片管基本参数及多种构架型号，并取消了管束管程数限制。

5 板壳式、绕管式、板翅式——特殊工况的“高效方案”

5.1 板壳式（NB/T 11026—2022）

板管束（焊接板片构成管束）置于壳体中，兼具管壳式耐高压与板式高传热效率。适用于高温高压、大温差、要求紧凑高效且需承受较高压力的场合（如加氢、重整、LNG 等）。

5.2 绕管式（NB/T 10938—2022）

换热管盘绕于中心筒，可实现多股流、多通道、逆流/错流，耐高压、紧凑、热膨胀自由。适用于多组分、深冷、大型化场合（LNG 液化、空分、海上平台）。

5.3 板翅式（NB/T 47006 铝制板翅式）

由翅片与隔板钎焊成紧凑单元，多股流、极高比表面积与传热效率，但流道窄、对介质清洁度要求高、难清洗。GB/T 151-2026 §5.1.2 将其列为其他结构型式的适用标准之一。注：NB/T 47006 为 GB/T 151 引用标准，未纳入本技能当前复用标准库，使用时需另行补充。

6 选型对照与标准映射