シェルアンドチューブ熱交換器は、シェル、伝熱チューブバンドル、チューブシート、バッフルプレート（バッフルプレート）、チューブボックスで構成されています。 シェルの大部分は円筒形で、チューブバンドルが内部に取り付けられ、チューブバンドルの両端がチューブプレートに固定されています。 熱交換用の2種類の高温流体と低温流体があり、1つはチューブ側流体と呼ばれるチューブ内を流れます。 もう1つは、シェル側の流体と呼ばれるチューブの外側に流れています。 チューブの外側の流体の熱伝達係数を改善するために、通常、いくつかのバッフルがシェルに取り付けられています。 バッフルは、シェル側の流体の速度を増加させ、指定された距離でチューブ束を複数回通過させ、流体の乱流の度合いを高めます。 熱交換チューブは、チューブシート上の正三角形または正方形に配置できます。 正三角形の配置は比較的コンパクトで、チューブの外側の流体は非常に乱流であり、熱伝達係数は大きくなります。 正方形の配置は、チューブの外側を洗浄するのに便利であり、スケーリングしやすい流体に適しています。
流体がチューブバンドルを通過するたびに、チューブパスと呼ばれます。 流体がシェルを通過するたびに、シェルパスと呼ばれます。 写真は、最も単純なシングルシェルシングルパイプ熱交換器を示しています。略して1-1タイプの熱交換器と呼ばれます。 チューブ内の流速を上げるために、両端のチューブボックスにパーティションを設定して、すべてのチューブをいくつかのグループに分割できます。 このようにして、流体は一度にチューブの一部のみを通過するため、チューブバンドルとの間で複数回戻ります。 これはマルチチューブパスと呼ばれます。 同様に、チューブの外側の流速を上げるために、シェルに縦方向のバッフルを取り付けて、流体がシェル空間を複数回通過するようにすることもできます。これはマルチシェルパスと呼ばれます。 マルチチューブプロセスとマルチシェルプロセスを一緒に使用できます。