管壳式换热器可以分为固定管板式、浮头式、U形管式和填料函式等四种基本结构形式。目前，随着水压机吨位的提高，国内外一些膨胀节制造企业已具备了大直径、厚壁波纹管液压整体成形能力，因此带波纹管膨胀节的固定管板式换热器也得到了愈来愈广泛的应用。
　　波纹管膨胀节设计方法有解析法、工程近似计算法和数值模拟方法。
　　换热器用波纹管膨胀节承受载荷有压力、位移、风和地震载荷等，一般主要考虑压力和位移载荷。因膨胀节设置于壳体上，所以压力是指换热器的壳程压力。
　　位移载荷可分为轴向位移、横向位移和角位移，对于换热器中波纹管，筒体直线度和刚性较好，因此不考虑横向位移和角位移。波纹管的轴向位移来自于两方面：压力载荷引起的位移和温差载荷引起的位移。壳程压力作用于管板上产生的轴向力，由管束与壳体组合结构承担，通过管束与壳体组合刚度可以计算该轴向力导致的位移，称之为压力位移。
　　当管程与壳程温差较大时，管束与壳体的膨胀量不一致，因此需要膨胀节补偿两者之间的膨胀差。这是一个管束与壳体变形协调的过程，通过管束与壳体之间材料线膨胀系数、壁温和两者刚度组合计算该位移，称之为温差位移。
　　因此，换热器用波纹管膨胀节中的载荷可以分为压力、压力位移和温差位移，这几种载荷导致的波纹管应力和失效形式是不同的，需分别计算和评定。