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。该设备由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等关键部件构成。壳体通常呈圆筒形，将内部装配有多根的输送介质，即所谓的“水道”。这些水道两端固定于特定的支撑物上。进行交换冷暖流体，一种在水道内流动，被称为“水程”；另一种则在外围区域流动，被称为“壳程”。为了增强外围区域液体通过水道时的传热效率，常会安装若干个挡板。这类挡板能够提高液体速度，并促使其按预设路径多次横向穿梭于每一根水道之间，从而增加湍流程度。此外，排列方式可以根据需要选择等边三角形或正方形布局。在等边三角形布局下，由于密集排列，可提供更高的湍动效率；而正方形布局则便于清洁，更适合处理易结垢的问题。

对于单个循环通过一次被定义为一个“水程”，而同样地，每经过一次周转被视作一个“壳程”。图示展示的是简单的一-一型换热器。而为了提升内部液体速度，可以在两侧的容纳空间内设置隔断，使得所有通路均分成几个小组。这意味着当任何一种介质通过其中某一部分通路后，它将重复回绕至其他部分几次，这种情况就被称作多个“水程”。同样地，为提升外围区域液体速度，可以在壳内安装纵向挡板，以迫使它多次穿越不同的空间区块，这就是所谓的多个“壳程”模式。而且这两个模式也可相互结合使用以达到最佳效果。