管壳式换热器，其结构简洁，操作可靠，是高温、高压下使用的理想选择。这种换热设备由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等关键部件组成。壳体通常为圆筒形，内置有多根管束，其中两端固定在精密设计的管板上。

进行换热的是冷热两种流体，一种在每一根管内循环，即称为“管程流体”，而另一种则在外部壳体中流动，这被称作“壳程流体”。为了提升壳程流体的传热效率，通常会安装多个挡板，这些挡板不仅能增加湍流程度，还能迫使液体通过更长距离，以此提高其速度。

换热用的这些金属材料制成的 管子，在 管板 上可以按等边三角形或正方形排列。这一点至关重要，因为等边三角形排列能够实现较高的密度，同时也能增强湍动，从而提升传热性能。而正方形排列则便于清洁，更适合处理易结垢的问题。

对于这类设备，每一次冷/暖水通过一个完整的开口部分被称作一个“单个替换过程”；相似的，每一次从入口到出口完全经过整个系统，被定义为一个“单个循环”。这里展示的是最基本的一种1-1型换热器。在追求更高效率的情况下，可以将所有连接着相同温度级别水道的小型通道分割开来，每次只让水道中的水穿过一小段，而不是整个通道，这就是所谓的“多通道交替”。

同样地，我们还可以在外围系统内部设置横向隔断，让物质每次只能通过一部分区域，然后再返回原点进行更多次回路行驶。这是我们想要实现的一个功能——叫做“多圈交替”。最后，如果我们想要进一步提升效果，我们还可以在核心区域加入纵向屏障，使得物质不得不反复穿越空间以达到目的地——这个技术叫做“多圈”或"重叠"模式。如果需要时，还可以将前述技术结合起来使用，以确保最佳效果。