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，是目前最常见的应用类型。该设备由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）及配件组成。壳体多呈圆筒形，内部装有管束，而两端固定于管板上。进行换热的冷和热流体，一种在内循环流动，被称为内循环流体；另一种在外循环流动，被称为外循环流体。在提高外循环流体传导系数方面，通常会在壳体内安装若干挡板，这些挡板能够提升外循环流体速度，使其通过恒定的路径横向穿过多次以增强湍流现象。

换热管可以按等边三角形或正方形排列布置。在等边三角形排列中，由于密集度较高且外部流量更具湍动性，因此传导系数更高；而正方形排列则易于清洁，对结垢倾向较弱，更适合处理容易产生沉积物的液态介质。此外，每一次通过一根通道被定义为一个单独的通道周期；每一次通过整个容器被定义为一个单独的容器周期。而图示展示的是1-1型单个容器周期与单个通道周期的一种简单配置。

为了增加内部流量速度，可以在两端设立隔离板，将所有通道均分成几组。这使得液态介质每次只经过部分通道，从而需要更多次数地往返于其中，这就被称作多通道周期。而同样地，为提高外部流量速度，也可将纵向挡板安装到容器内部，从而迫使液态介质重复穿越空间，这就是所谓的多容器周期。这些技术可以相互结合使用以获得最佳效率效果。