本发明涉及一种管程可自由膨胀的管壳式换热器，包括壳体（10）、换热管（4）、管程进口集合室（2）和管程出口集合室（14），所述壳体（10）内设有前支撑管板（11）和后支撑管板（12），所述换热器还包括膨胀管板（13）和第一密封室（5），所述换热管（4）的一端与所述前支撑管板（11）密封固定连接，另一端穿过所述后支撑管板（12）与所述膨胀管板（13）密封固定连接，所述换热管（4）和所述后支撑管板（12）之间有间隙，所述管程出口集合室（14）位于所述第一密封室（5）内部。本发明的换热器能防止管壳程膨胀应力不一致而导致的设备损坏，延长了设备使用寿命，同时结构简单，制造成本低。