实验室离心机之中反复回荡着管壳式换热器的蒸发与冷凝构筑起一幅生动的工业景象
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介质的间壁式换热设备。这种设计因其结构简单、成本低廉、流通面积宽广以及清洗便捷而受到推崇。尽管如此，它们也存在着较低的传热系数和较大的占地空间问题。此外，管壳式换热器能够利用多种材料（尤其是金属）进行制造，以适应高温、高压等严苛条件下的应用。它由壳体、交错的传热管束、固定这些管束的板块、用于增强流动力学效应的小型障碍物以及保护所有部件的箱体所构成。壳体通常呈圆柱形，并且内部嵌入了上述提到的交错管束，而这两端则被固定的板块所支撑。在这个过程中，冷暖两个流体分别通过不同的路径进行换热。一部分流体在内部穿梭，被称为“内循环”；另一部分则在外部运行，被称为“外循环”。为了提升外循环流体的传热效果，通常会在壳内安装一系列的小障碍物。这类障碍物可以增加外循环流体速度，从而迫使它们重复横向穿越多次，以此增强它们湍动程度并提高整体传熱性能。
至于这些输送介质排列于板块上的模式，有两种选择：一种是紧密排列成三角形，一种是采用方形排列。在三角形排列下，虽然空间利用率更高，但由于带来的更多湍动，这样的布局往往能提供更好的伝熱性能。而正方形排列，则提供了更容易清洁和维护的情况，对于那些容易结垢或污染的问题性质相对较差的一些介质来说是个不错选择。