Тръбните и тръбни топлообменници се използват широко в химическото и алкохолното производство. Състои се главно от черупка, тръбен лист, топлообменна тръба, глава, преграда и т.н. Необходимият материал може да бъде изработен от обикновена въглеродна стомана, мед или неръждаема стомана. По време на топлообмен течността влиза от свързващата тръба на главата, тече в тръбата и изтича от изходната тръба в другия край на главата, който се нарича страна на тръбата; друга течност влиза от връзката на черупката и тече от другия край на черупката. Изтича една дюза, която се нарича кожухотръбен топлообменник от страната на корпуса.
Конструкцията на кожухотръбния топлообменник е сравнително проста, компактна и евтина, но механичното почистване не може да се извърши извън тръбата. Тръбният сноп на топлообменника е свързан с тръбния лист, тръбните листове са съответно заварени към двата края на корпуса, горният капак е свързан с горния капак, а горният капак и корпусът са снабдени с течност входна и изходяща тръба за вода. Серия от прегради, перпендикулярни на тръбния сноп, обикновено се монтират извън тръбите на кожухотръбния топлообменник. В същото време връзката между тръбата и тръбния лист и черупката е твърда и има две течности с различни температури вътре и извън тръбата. Следователно, когато температурната разлика между стената на тръбата и стената на корпуса е голяма, поради различното топлинно разширение на двете, ще се генерира голямо напрежение в температурната разлика, така че тръбите да бъдат усукани или разхлабени от тръбната плоча на кожухотръбния топлообменник и дори повреда на топлообменника.
За да се преодолее напрежението от температурната разлика, кожухотръбният топлообменник трябва да има устройство за компенсиране на температурната разлика. Обикновено, когато температурната разлика между стената на тръбата и стената на корпуса е по-голяма от 50°C, от съображения за безопасност, тръбата и тръбният топлообменник трябва да имат устройство за компенсиране на температурната разлика. Обаче компенсаторното устройство (компенсатор) може да се използва само когато температурната разлика между стената на корпуса и стената на тръбата е по-ниска от 60~70°C и налягането на флуида от страната на корпуса не е високо. Обикновено, когато страничното налягане на корпуса надвишава 0,6Mpa, е трудно да се разшири и свие поради дебелия компенсационен пръстен. Ако ефектът от компенсирането на температурната разлика се загуби, трябва да се обмислят други структури.
Горещият филм с вихрови токове на кожухотръбния топлообменник възприема основно технологията за топлопренос на горещ филм с вихрови токове, която увеличава ефекта на топлопредаване чрез промяна на състоянието на движение на течността. До 10000W/m2℃. В същото време структурата реализира функциите на устойчивост на корозия, устойчивост на висока температура, устойчивост на високо налягане и анти-нагар. Флуидните канали на други видове топлообменници са под формата на насочен поток, образувайки циркулация на повърхността на топлообменните тръби, което намалява коефициента на конвективен топлообмен.