Трубчасті теплообмінники широко використовуються у хімічному та алкогольному виробництві. Вони в основному складаються з корпусу, трубної решітки, теплообмінної труби, головки, перегородки тощо. Необхідний матеріал може бути виготовлений зі звичайної вуглецевої сталі, міді або нержавіючої сталі. Під час теплообміну рідина надходить через з'єднувальну трубу головки, тече в трубі та витікає з вихідної труби на іншому кінці головки, який називається трубною стороною; інша рідина надходить через з'єднання корпусу та витікає з іншого кінця корпусу. Одне сопло витікає, що називається кожухотрубним теплообмінником з боку оболонки.
Конструкція кожухотрубного теплообмінника є відносно простою, компактною та дешевою, але механічне очищення не може бути виконане зовні труби. Трубний пучок теплообмінника з'єднаний з трубною решіткою, трубні решітки відповідно приварені до двох кінців корпусу, верхня кришка з'єднана з верхньою кришкою, а верхня кришка та корпус оснащені вхідним отвором для рідини та вихідним отвором для води. Зовні труб кожухотрубного теплообмінника зазвичай встановлюється ряд перегородок, перпендикулярних до трубного пучка. У той же час з'єднання між трубою, трубною решіткою та корпусом є жорстким, і всередині та зовні труби протікають дві рідини з різною температурою. Тому, коли різниця температур між стінкою труби та стінкою корпусу велика, через різне теплове розширення цих двох частинок виникає велика різниця температурних напруг, що може призвести до скручування або від'єднання труб від трубної решітки кожухотрубного теплообмінника, і навіть до пошкодження теплообмінника.
Для подолання напруги, спричиненої різницею температур, кожухотрубний теплообмінник повинен мати пристрій компенсації різниці температур. Як правило, коли різниця температур між стінкою труби та стінкою корпусу перевищує 50°C, з міркувань безпеки трубчастий теплообмінник повинен мати пристрій компенсації різниці температур. Однак компенсаційний пристрій (компенсатор) можна використовувати лише тоді, коли різниця температур між стінкою корпусу та стінкою труби менша за 60~70°C, а тиск рідини з боку корпусу невисокий. Як правило, коли тиск з боку корпусу перевищує 0,6 МПа, розширення та стискання ускладнюються через товсте компенсаційне кільце. Якщо ефект компенсації різниці температур втрачається, слід розглянути інші конструкції.
Вихрострумова гаряча плівка кожухотрубного теплообмінника в основному використовує технологію вихрострумової гарячої плівки теплопередачі, що збільшує ефект теплопередачі шляхом зміни стану руху рідини. До 10000 Вт/м2℃. Водночас, конструкція реалізує функції корозійної стійкості, стійкості до високих температур, стійкості до високого тиску та захисту від накипу. Рідинні канали інших типів теплообмінників мають форму спрямованого потоку, утворюючи циркуляцію на поверхні теплообмінних трубок, що знижує коефіцієнт конвективної теплопередачі.