管壳式换热器，亦称为列管换热器，以其封闭在壳体内的管束作为传热介质，这是一种间壁式换热器。这种设计相对简单，操作稳定，可利用多种材料（主要是金属）制造，并能承受高温、高压环境，是目前最常见的型号。该设备由壳体、传热管束、管板、流动阻隔板（分隔板）和保护罩等部分构成。壳体通常呈圆筒形，将内部安装有排列整齐的管束，其中两端固定于更大的平面上。两个不同温度的流体，一般在其中一个流通过管内循环，而另一个则在外部循环。在提升第二个流体的传热效率方面，我们往往会在壳体内部设置一系列分隔板。这类分隔板能够增加第二个流体速度，迫使其按照特定的路径多次横向穿过每根换热管，从而增强其混乱程度。

这些用于交叉冷却作用的小通道可以按三角形或正方形布局排列于更多支持结构上。一种三角形布局虽然空间利用较高，但也意味着第二个流体更容易产生混乱，从而提高了它们之间能量转移速率；另一方面，采用正方形布局便利了清洁工作，对那些容易形成污垢或沉积物的液态进行处理时尤为有益。此外，不同布局还影响到整套系统中的水力性能，以及与之相关的一些重要参数，如流量和压力分布等。