Μια δέσμη σωλήνων είναι μια πυκνά συσκευασμένη συλλογή σωλήνων που χρησιμοποιούνται ως πυρήνας ακτινοβολίας σε εναλλάκτες θερμότητας. Αυτές οι ομάδες σωλήνων στεγάζονται συνήθως σε ένα σωληνοειδές κέλυφος ή εξωτερικό περίβλημα με σταθερή ροή νερού που κινείται μέσα από αυτό. Όταν ζεστά υγρά ή αέρια κυκλοφορούν μέσω της δέσμης σωλήνων, η μεγάλη συνδυασμένη επιφάνεια των σωλήνων επιτρέπει την αποτελεσματική μεταφορά θερμότητας στο νερό του κελύφους και την ψύξη των ρευστών στους σωλήνες. Υπάρχουν δύο διαφορετικοί τύποι δεσμίδων σωλήνων: ευθύς και σωλήνας U. Οι σωλήνες σε αυτές τις δέσμες είναι γενικά κατασκευασμένοι από χάλυβα ή χαλκό ανάλογα με τη συγκεκριμένη εφαρμογή.
Οι περισσότερες μέθοδοι μεταφοράς θερμότητας γίνονται όλο και πιο αποτελεσματικές καθώς αυξάνονται οι συνδυασμένες επιφάνειες ακτινοβολίας και δέκτη. Αυτή η αρχή αποτελεί τη βάση της λειτουργίας του εναλλάκτη θερμότητας σωλήνων. Ο μεγάλος αριθμός σωλήνων στις δέσμες προσφέρει εκτεταμένες επιφάνειες επαφής που διευκολύνουν τη γρήγορη και αποτελεσματική θερμική μεταφορά. Η διάταξη των σωλήνων σε μια δέσμη σωλήνων υπολογίζεται προσεκτικά και συνήθως περνούν μέσα από πολλά διαφράγματα ή διαφράγματα που διατηρούν τη σχέση απόστασης σε όλο το μήκος της δέσμης. Η διαμόρφωση εισόδου και εξόδου νερού της δέσμης υπαγορεύεται από το ποιος από τους δύο κοινούς τύπους δέσμης χρησιμοποιούνται.
Η πρώτη από τις πιο κοινές διαμορφώσεις δέσμης σωλήνων είναι ο τύπος ευθείας γραμμής. Αυτή η διάταξη αποτελείται από ευθύγραμμους σωλήνες που ανοίγουν σε κάθε άκρο της δέσμης στους θαλάμους εισόδου και εξόδου που σχηματίζουν τα ακραία καλύμματα του κελύφους. Στη συνέχεια, το ζεστό υλικό αντλείται μέσω της δέσμης σε ευθεία γραμμή από το ένα άκρο του κελύφους στο άλλο. Αυτή η διάταξη είναι αποτελεσματική, αλλά απαιτεί σημαντική προσπάθεια για να ανοίξετε το κέλυφος και να αφαιρέσετε τη δέσμη εάν απαιτηθεί καθαρισμός ή επισκευή. Ωστόσο, οι ευθείες διαρρυθμίσεις σωλήνων διαθέτουν χαμηλότερο κόστος αρχικής εγκατάστασης.
Η δεύτερη κοινή διαμόρφωση δέσμης σωλήνων είναι η διάταξη σωλήνα U. Αυτή η παραλλαγή δέσμης διαθέτει σημεία εισόδου και εξόδου στην ίδια πλευρά του κελύφους σε ένα πώμα κελύφους σωλήνα χωρισμένο σε δύο σφραγισμένους θαλάμους. Οι σωλήνες βγαίνουν από τον θάλαμο εισόδου και ταξιδεύουν στο αντίθετο άκρο του κελύφους όπου κάνουν μια κάμψη U και επιστρέφουν προς την αντίθετη κατεύθυνση προς τον θάλαμο εξόδου. Αυτός ο τύπος διάταξης αποσυναρμολογείται ευκολότερα για συντήρηση με τη δέσμη να ολισθαίνει συνήθως ως σπονδυλωτή μονάδα. Οι διαμορφώσεις U προσαρμόζουν επίσης τις υψηλές διαφορές θερμοκρασίας και ανακουφίζουν τις περισσότερες καταπονήσεις θερμικής διαστολής και συστολής στη δέσμη.