本发明涉及一种机械自动除垢管壳式换热器及自动除垢方法，换热器包括水平设置的外壳、设置在外壳内的两端部环管和设置在外壳内的连接两端部环管的多根换热直管；位于外壳内一侧竖直设置的左端部环管与外壳上部的换热水入口连通，底部与外侧下部的换热水出口连通，左端部环管上部管内设置有上活塞堵头，下部管内设置有下活塞堵头，上活塞堵头和下活塞堵头活动设置在左端部环管内且由驱动机构驱动移动位置，右端部环管竖直设置且位于外壳内的另一侧，右端部环管顶端中部设置有止挡件；多根换热直管水平设置且两端分别与左右两端部环管连通，各换热直管内分别装有一金属除垢球，各换热直管两端分别安装有防止金属除垢球进入端部环管的限位件。