殼管形熱交換器為化工裝置設備中應用最廣的一種熱交換器，無論在低溫、高溫、低壓、高壓，祇要能在材料的容許使用範圍內就可被用於加熱、冷卻以及蒸發、冷凝等方面且其信賴度很高，效率又佳。一般都採用將導熱管以水平橫置之形式，若安裝面積受到限制時，或是在用於蒸發操作者以及其他因素非採用導熱豎立形的傳熱管，其性能上才可獲得較佳效果時，也可採用豎立形的，如圖 1-1所示，將多數傳熱管以擴管或焊接等方式，固定於管板上而成管群插入殼體內所構成之換熱器。一般可由管板和熱交換器殼體銜接部份的方式加以區別，而可分固定管板式，浮動頭式，U字管式等三種。
(一)固定管板式
兩端的管板焊接於殼體上或是以其他方式所固定的傳熱管即以擴管方式，或焊接等方式固定於管板而裝設。此型式之熱交換器因殼內無法清除沉積物，所以在殼內不適於採用有污染性多之流體或具有腐蝕性的流體。這種殼管型熱交換器形式中最簡單，製造費低廉，但只適於殼內流體污染性較少的流體才有利。如殼側、管側，兩流體的溫度差在 100℃ 以上時，或是溫度差雖低，然而殼和傳熱管之材質相異，會受殼和管的溫度變化而產生之伸長幅度之差距過大者，殼體上必須裝設脹縮式之接頭。
(二)浮動頭式
此型是將導熱管以擴管或是焊接等方法分別固定在固定管板端以及浮動管板端上，殼體和管束就可自由自在地應付所發生的熱膨脹而無害，而且管群也可簡單的安裝與撤出。污染性較高的流體讓它在管側流動，若兩流體污染程度相同者，以壓力高者流於管側，這是因為管側的清除比較容易，又在構造上讓高壓流體流通管內比較便宜，另外具有腐蝕性的流體最好也流通於管側。此種熱交換器在設計條件以及操作條件上，融通性均大，可是其構造複雜，成本過高是唯一的缺點。
(三)U字管式熱交換器
將傳熱管彎成 U字形後，其管兩端裝設於板上所成的熱交換器稱謂之。因殼和管各成一體，因此無須考慮其熱膨脹的問題。管板也只要用固定管板就可，其構造也比浮動頭形熱交換器簡單，價格也便宜。但清除時雖然可簡單地將管束抽出，可是管內側是 U形管，清除管垢相當困難所以管內流通之流體務須採用污染度低的流體為原則。並依傳熱管的構造上，其管的修換除了外緣管以外，內側管要更換時不能祇換該部份，必會影嚮全部。普通 U型彎管的彎曲最小半徑應有傳熱管外徑的二倍。一般因為無法避免彎曲加工而引起之管厚度變薄現象，所以必須使用比直管熱交換器還厚的傳熱管，這就是它的缺點。
