管壳式换热器，其结构设计巧妙，采用封闭在壳体内的管束作为传热介质，这种间壁式换热器以其简单性和可靠性受到广泛青睐。这种设备能够承受高温、高压的工作环境，是当前最常见的换热器类型。管壳式换热器由多个关键部件组成，包括壳体、传热管束、固定板、流动阻断板（挡板）以及支撑框架等。壳体通常呈圆柱形，并且内部装配有大量数量的穿孔管束，它们两端固定于固定板上。在这个系统中，冷暖两个流体通过不同的路径进行交替流动，其中一路流体循环在管内称为“管程”流体，而另一路则在外围区域循环，被称作“壳程”流体。

为了提高外围区域流体的传递效率，通常会安装多个挡板来促进湍动，从而加强了散射和扩散过程。此外，不同排列方式也影响了整体性能：三角形排列能提供更紧凑且具有较高湍动程度；而正方形排列则易于清洁，对于结垢风险较大的液态更为合适。

每当一个物质通过一个完整的单一通道被称作一次“通道周期”，并与它对应的一次周转被视为一个“外围周期”。图示展示的是一种典型1-1型换热器，即单个通道周期与单个外围周期相结合。此外，以增加内部流量速度，可以在两端框架中设置分隔板，将所有波纹均匀分配到几个独立组别。这意味着物质只需经历其中一部分波纹，每次经过几次往返才结束。而同样的策略可以应用到提升接近空间中的速度，也就是通过垂直方向上的挡板迫使物质重复穿越整个空间，使之成为多层或多段交流。

这样的设计不仅能够有效地管理和调整不同条件下的材料交换，还能根据具体需求灵活配置不同的参数以实现最佳效果。