反复演绎输送带上蒸发器与冷凝器的管壳式换热器交织成一幅生动图景
管壳式换热器是一种以封闭在壳体内的管束壁面作为传热面的间壁式换热设备。这种换热技术采用简洁的结构设计，成本较低，同时提供了宽阔的流通空间并易于清洗水垢；然而，它们的传热效率相对较低，并且占据了较大的面积。此外，这类换热器可以由多种材料（主要是金属）制成，能够承受高温和高压条件下的工作。管壳式换热器通常由壳体、传递温度的管束、支撑板以及控制流动方向的折流板等部件构成。壳体往往呈圆柱形，并且内部装有多根交叉排列的管束，每一端固定在支撑板上。在这个过程中，一种流体通过管内进行循环，被称为“介质”，而另一种则在外部环绕进行循环，被称为“环境”。为了增强环境侧流体与介质之间的能量转移，通常会在壳体内部安装挡板来提高其速度，使其通过接近同样的路径反复穿过每一根管束，从而促进更剧烈的地湍流现象发生。
这些挡板对于改善环境侧流动效果至关重要，它们不仅加速了环境侧流量道，而且迫使它沿着特定的轨迹重复横向穿越所有行列，以此来增强整个系统中的混沌程度。在支撑板上排列这组用于输送温度差异物质的小型导管，可以采取等边三角形或正方形阵列两种布局方式。三角形布局虽然更加紧凑，但也意味着更多地增加了混沌作用，从而提高了交换效率；相比之下，正方形布局则提供了一定的便利性，因为清理被积累污垢变得更容易，对于那些易于形成沉淀物或者污垢层的情况尤其有帮助。这一点对于使用这类设备处理含有大量杂质或需要频繁维护的大规模工业项目来说，是非常关键的一点考虑因素。