В кожухотрубните топлообменници температурната разлика между флуидите вътре и извън тръбите води до температурна разлика между кожуха и тръбния сноп. Ако температурната разлика е голяма, в топлообменника ще се генерира значително топлинно напрежение, което ще доведе до огъване, счупване или отделяне на тръбите от тръбния лист. Следователно, когато температурната разлика между тръбния сноп и обвивката надвиши 50 градуса, са необходими подходящи компенсационни мерки за елиминиране или намаляване на топлинния стрес. Въз основа на използваните компенсационни мерки кожухот-и-тръбните топлообменници могат да бъдат класифицирани в следните основни типове:
① Топлообменник с фиксиран тръбен лист: Тръбните листове в двата края на тръбния сноп са интегрирани с корпуса. Тази структура е проста, но подходяща само за топлообменни операции, където температурната разлика между горещите и студените течности е малка и страната на черупката не изисква механично почистване. Когато температурната разлика е малко по-голяма и налягането от-страни на корпуса не е твърде високо, върху корпуса могат да се монтират еластични компенсационни пръстени, за да се намали топлинното напрежение.
② Топлообменник с плаваща глава: Тръбният лист в единия край на тръбния сноп може да се движи свободно, като напълно елиминира топлинния стрес; и целият тръбен сноп може да бъде изваден от черупката за лесно механично почистване и поддръжка. Топлообменниците с плаваща глава са широко използвани, но тяхната структура е сравнително сложна и цената им е висока.
③ U-тръбни топлообменници: Всяка топлообменна тръба е огъната в U-форма, като двата края са фиксирани към горната и долната секции на един и същи тръбен лист, разделени на входни и изходни камери чрез прегради в тръбната кутия. Този тип топлообменник напълно елиминира топлинния стрес и има по-проста структура от топлообменниците с плаваща глава, но страната на тръбата е трудна за почистване.
④ Вихрови топлообменници с топлинен филм: Топлообменниците Vortex с топлинен филм използват най-новата технология за пренос на топлина с вихров топлинен филм. Чрез промяна на състоянието на движение на флуида те увеличават ефекта на топлообмен. Когато средата преминава през повърхността на вихровите тръби, тя силно изтрива повърхността на тръбата, като по този начин подобрява ефективността на топлопреноса. Максималната ефективност може да достигне 10000 W/m² степен. Тази структура също така постига устойчивост на корозия, устойчивост на висока температура, устойчивост на високо налягане и функции против -нагар. Други типове топлообменници имат фиксирана -посока на потока в канала за течност, образувайки поток около повърхността на топлообменната тръба, което намалява коефициента на конвективен топлопренос.