套管式列管換熱器的主要結構由筒體、封頭、管板及套管束等組成。 上下封頭與筒體相連，筒體兩端都固定內外兩道管板，由套管束構成換熱管束，套管束兩端分別固定在上下管板上。管束中每組套管均由一根內管及一根外管組成，其中，套管中各外管兩端固定在上內管板和下內管板上，套管中各內管兩端固定在上外管板和下外管板上。

這樣的結構形成三個流體流動的空間： 一個是包括封頭與外管板之間及管束中各內管內部的流動空間，稱之為內流空間。一個是由筒體、內管板及管束中各外管外部三者之間的流動空間，稱之為外流空間。一個是包括筒體、內管板、外管板三者之間及管束中各外管內部與各內管外部的環(huán)形流道在內的流動空間，稱之為間流空間。這種結構的原理是： 內流空間與外流空間之和的體積及蓄容較大，間流空間體積及蓄容較小。在兩相流體換熱運行時，內流空間和外流空間同時通過同一種流體，即用作加熱器時通過加熱流體，用作冷卻器時通過冷卻液，作為環(huán)境流體形成準恒溫的環(huán)境溫度；間流空間則通過另一相被加熱或被冷卻的流體，作為目標流體形成迅速變溫的速變流體。當目標流體進入換熱器后，在內外管板之間的入口分配室內分別進入各環(huán)形流道中流動，流至出口分配室匯集后流出換熱器。目標流體在流動中受流道限制呈圓環(huán)狀前進，是一種類似厚壁管形狀的流動狀態(tài)。其內表面接受內管內部內流空間傳來的熱量，其外表面接受外管外部外流空間傳來的熱量。當內外管直徑參數(shù)、套管在管板上的密布系數(shù)、環(huán)境流體流量及溫度、換熱器直徑長度等數(shù)值選取合理時，就可以使目標流體達到非常理想的溫度。

環(huán)狀流動遵從層狀流動理論，其布層特征與普通圓管中柱狀流動的層狀分布特征有所不同：在普通圓管中，各層處在管心為軸的同心圓上，管心處流速最大，向外沿梯度各層流速逐漸降低，管壁處最低，是接近于流速為零的滯流層。在環(huán)形通道的環(huán)狀流動中，各層仍處在管心為軸的同心圓上，環(huán)形通道二分之一厚度的圓形處流速最大，向內外兩側沿梯度各層流速逐漸降低，管壁處最低，是接近于流速為零的滯流層。同樣傳熱特征為：各層處在管心為軸的同心圓上，環(huán)形通道二分之一厚度的圓形處溫度及流速最高，向內外兩側沿梯度各層溫度及速度逐漸降低，管壁處最低。所以環(huán)狀流動的特點是：厚度小，各層溫度梯度大，速度梯度較大，有較小的滯流層厚度，具有較高的傳熱速率，較高的傳熱系數(shù)。

套管式列管換熱器，與其它換熱器相比，具有較好的綜合性能：比普通列管類換熱器換熱能力強：（1）環(huán)狀流動薄層換熱，換熱熱阻低，傳熱系數(shù)高，傳熱性能好，節(jié)約能源。（2）環(huán)狀流動薄層換熱，傳熱速率高，可實現(xiàn)及冷急熱，滿足特殊要求。（3）環(huán)狀流動薄層換熱，傳熱溫差小，可增加應用域，及回收低值余熱等。另外與板式類換熱器相比：結構堅固，承壓能力高。具體而言，與板式換熱器相比，即有相同點，又有不同點。相同之處在于：（1）都是薄層換熱。（2）滯流層薄，傳熱系數(shù)大。不同之處在于：（1）板式換熱器的二相流體之間，其體積及蓄容比較接近；升降溫幅度接近，換熱溫差大。而套管式列管換熱器中，間流空間的體積及蓄容遠小于內外流空間，環(huán)境流體換熱溫差小，目標流體換熱溫差大，可實現(xiàn)急冷急熱。（2）流體力學及熱力學特點不同：板式換熱中流體沿平板流動及傳熱，流速及溫度均按平面梯度分布；套管式列管換熱器中，目標流體按環(huán)狀流動，流速及溫度梯度則呈現(xiàn)新的不同的形式和規(guī)律。

套管式列管換熱器可應用于所有清潔流體的液-液、汽-液換熱，比較適合：發(fā)電機冷卻水的冷卻；恒溫速熱洗浴水的加熱； 發(fā)電廠發(fā)電機的潤滑油冷卻；鍋爐蒸汽取樣冷卻器等高溫蒸汽的冷卻；  用作核電站一次換熱器； 回收制糖結晶罐真空蒸汽熱量； 作為真空冷凝器等等。總之，該產(chǎn)品性能優(yōu)越，發(fā)展前景深遠，必將為人類經(jīng)濟及節(jié)約能源發(fā)揮重要作用。