管壳式换热器是一种以封闭在壳体内的管束为传热介质的间壁式换热设备。这种结构相对简单，操作可靠，并且能够使用多种材料（主要是金属）制造，以适应高温和高压的工作条件。其主要组成部分包括壳体、传热管束、管板、折流板以及固定管束的管箱等。在这种设计中，壳体通常呈圆筒形，内部装有排列整齐的管束，而这两端则被固定在上方或下方的带有孔洞的平板上，即所谓的管板。

进行换热的是两个流体系统，其中一个流动于位于内部的小型通道内，这一流体称为“核心流”；另一个则通过外部大型通道，即“壳侧”，使得冷却或加热发生。这两种不同的流体通过交替循环来实现良好的传递效果。为了提高这些通过外部通道的冷/暖水（即“壳侧”中的液态）的传输效率，便会在其中安装一系列分隔物——也就是那些常见于建筑设计中的挡板或横梁。

这样的设计不仅能促进这些液态更快地穿过整个系统，还能增加它们与核心区域之间接触次数，从而增强混沌现象，使得总共效率得到显著提升。此外，换热器中用于支撑和安置这些长条状转化媒介（即我们称之为"pipes"或"tubes"）的一层平面结构，也可以根据需要采用等边三角形或者正方形排列方式。一方面，由于等边三角形排列更加紧凑，它们能够提供更好的空间利用，同时还能产生更多复杂程度较高的地球磁场模式，有助于改善整个过程中的性能；另一方面，正方形排列虽然稍微松散一些，但对于那些易生成沉积物并影响正常运行的情况下的清洁性而言，更具优势，因为它提供了更广阔的手段去处理任何可能出现的问题。