黄磷在管壳式换热器中反复辗转于蒸发器与冷凝器之间
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、流动截面积宽广以及易于清洗而受到青睐。尽管如此，它们的传热效率相对较低，且占据空间较大。此外，这类换热器可使用多种材料制成，尤其是金属材料，并能承受高温、高压工作环境。它们主要由壳体、交错排列的传热管束、固定管束的板材、增强流体混合作用的小隔板，以及保护内部部件的外罩构成。
壳体通常呈圆柱形，内部嵌入着管束，而这两端则通过板材固定。在进行换热时，一种流体会在管内循环，即称为“穿过”或“通行”流动；另一种则在管外运行，被称为“围绕”或“接触”流动，以便与内侧流动相互作用。
为了提升冷却液（即壳程液）通过整个系统所需时间并增加与换热介质接触机会，从而提高整体传递效率，常常会在壳体内部安装一系列小隔板。这有助于加速冷却液运动，同时促使它沿着特定路径反复横向移动，从而增强湍波现象和随后产生更有效的情境。
最后，根据需要，这些交叉排列的导通道可以按照等边三角形或者正方形模式布置。一种模式更加紧凑，但由于带来的更多湍波，有着更高效率；另一模式虽然不那么密集，但对于结垢风险较高的情况提供了额外利益，因为清洁起来容易。