管状 (也称为管壳式和管式) 换热器是最典型的间壁换热器. 它们在工业上有着悠久的应用历史，并且在所有换热器中仍然占据主导地位. 列管式换热器主要由壳体组成, 管束, 管板和封头. 贝壳大多呈圆形, 内部有平行管束, 管束两端固定在管板上.
有两种流体在管式换热器中进行热交换. 一股在管内流动, 其行程称为管程; 另一部分流到管外, 它的行程称为壳程. 管束壁面为传热面. 为了提高管外流体的传热系数, 壳体内通常安装一定数量的横向挡板. 挡板不仅可以防止流体短路，还可以提高流体速度, 还可迫使流体按规定路径多次错流通过管束, 大大增加湍流程度. 常用的挡板有两种: 圆形和盘形, 前者的应用更为广泛. 流体在管内每次通过管束的次数称为一次管程, 流体每次通过壳程称为一次壳程. 为了增加管道内流体的速度, 两端封头可加装适当的隔板，将所有管道均匀分成几组. 这样, 流体一次只能通过部分管子并多次返回管束, 这称为多管通道. 相似地, 以增加管外流速, 壳体内可安装纵向挡板，使流体多次通过壳体空间, 这称为多壳通道. 在管式热交换器中, 由于管内外流体温度不同, 壳体和管束的温度也不同.
固定管板式换热器两端管板直接焊接在壳体上. 主要由外壳组成, 管板, 管束, 头部及其他主要部件. 壳体内有一管束, 管束两端焊接固定在管板上, 膨胀缝或膨胀焊接的组合, 管板外周与封头法兰用螺栓紧固. 固定管板式换热器结构简单, 低成本, 易于制造, 方便的管侧清洁和维护. 然而, 管束制造后壳程清理困难且存在温差应力. 当换热管与壳体温差较大时, 外壳还应设有伸缩缝.
浮头式换热器一端的管板固定在壳体与管箱之间, 另一端的管板可在壳体内自由移动, 这意味着壳体和管束可以自由膨胀. 所以, 管束与壳体之间无温差应力. 一般来说, 浮头可拆卸, 管束可自由抽出和装载. 这种结构的浮头式换热器可用于管束与壳体温差较大的工况. 管束和壳体的清洁和维护比较方便, 但其结构比较复杂，对密封的要求也比较高.
U型管换热器是将换热管焊接成U型, 两端固定在同一管板上. 由于壳体和换热管是分开的, 换热管束可自由伸缩，不会因介质温差而产生温差应力. U型管式换热器只有一块管板, 无浮头, 而且其结构也比较简单. 管束可自由拉出和安装，方便清洗, 并具有浮头式换热器的优点. 然而, 由于换热管被制成不同半径的U型弯管, 最外层换热管损坏后可更换, 并且可以更换其他管子. 损坏只能堵塞管道. 同时, 与固定管板式换热器相比, 因为换热管受弯曲半径的限制, 管束中心有间隙, 并且流体很容易短路, 影响传热效果.
