管壳式换热器，其别称为列管式换热器，以其封闭在壳体中的管束壁面作为传热面的间壁式换热器。这种设计结构简洁，操作稳定，可制造于各种材料（主要是金属）之中，适用于高温、高压的环境，是目前应用广泛的类型。管壳式换热器由壳体、传递热量的管束、固定管束的板块、流动阻断板（挡板）以及保护内部部件等构成。壳体多呈圆筒形，内部容纳有排列整齐的管束，其中两端通过固定的板块固定。进行交换温度和流体的是两个独立系统，其中一种流经内侧被称作“内循环流体”，另一种则在外侧循环，被称作“外循环流体”。为了提升外循环流体的传热效率，在壳体内通常会安装一系列挡板，这些挡板不仅能增加外循环流体速度，还能够迫使它按照特定的路径反复横向穿梭，使得其湍动程度增强，从而提高了传热效果。

关于排列方式，有两种常见模式：一种是以等边三角形布局，一种则是正方形布局。在等边三角形布局下，由于空间紧凑，能促进更高级别的湍动，从而显著提高了传导系数；而正方形布局虽然易于清洁，但对于结垢风险较大的液态来说，更具优势。

每当一个个部分通过单一的一段通道时，我们将其称为一个“通道周期”；同理，每次完全迈过整个容纳区我们就把它叫做一个“区域周期”。图示展示的是简单的一个1-1型换热器，它意味着一次完整通道周期与一次完整区域周期相对应。一旦需要加快内部流量，可以在两端配备隔离阀门，将所有 管子均匀分割成若干组。这让液态只需经过其中几根具体的地带，每次往返都要通过更多地带，这就是所谓多通道周期。而同样的策略也可用于加速周围流量，只需在壳身内部设立垂直障碍物，就能迫使液态重复穿越不同的空间区域，这便成为所谓多区域周期。此类策略可以并用以达到最佳效果。