套管式換熱器是用兩根口徑不同的管子相套而成的同心套管，再將多段套管連接起來，每一段套管稱為一程。各程的內(nèi)管用U形管相連接，而外管則用支管連接。這種換熱器的程數(shù)較多，一般都是上下排列，固定于支架上。若所需傳熱面積較大，則可將套管換熱器組成平行的幾排，各排都與總管相連。

操作時，一種流體在內(nèi)管中流動，另一種流體則在套管間的環(huán)隙中流動。用蒸汽加熱時，液體從下方進入套管的內(nèi)管，順序流過各段套管由上方流出。蒸汽則從上方進入，冷凝水由下面的套管排出。

新的套管式換熱器有三層同心套管。在這種換熱器中，里、外兩層通入加熱介質(zhì)，一般使用過熱水，中間一層通入產(chǎn)品。這樣做的好處是產(chǎn)品兩面都受到加熱，大大擴大了傳熱面積。目前這種三層同心套管式換熱器廣泛使用于番茄醬無菌包裝前的物料和冷卻。

套管式換熱器每程的有效長度不能太長，否則管子易向下彎曲，并引起環(huán)隙層中的流體分布不均勻。通常采用的長度為4～6m。在安裝時，每程管子向上應有一定傾斜度，產(chǎn)品從下方進入，由下而上流過各程管子，從上方流出以避免由產(chǎn)品帶入的氣泡在管內(nèi)積聚而影響傳熱效果。

在套管式換熱器中，通過選擇合適的管徑，可將內(nèi)、外管間的環(huán)隙橫截面做得很小，這樣便于在載熱體用量不大的情況下，也可以獲得較高的流速，以保證內(nèi)管兩側(cè)都能獲得較高的傳熱系數(shù)，提高傳熱效率。

套管式換熱器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，能耐高壓，可保證逆流操作，排數(shù)和程數(shù)可任意添減調(diào)節(jié)，伸縮性很大。它可用于加熱、冷卻或冷凝。特別適用于載熱體用量小或物料有腐蝕性時的換熱。缺點是管子接頭多，易泄漏，每單位管長的傳熱面積有限，因此往往設備體積較大，同時每平方米傳熱面積的金屬消耗量也是各種換熱器中大的，可達150kg/m，而列管式換熱器的金屬消耗量只有30kg/m，因此，設備成本較高。套管式換熱器適合于傳熱面積不需要太大的情況。