制藥用水系統中，換熱器通常為壓力容器，是一種在不同溫度的兩種或兩種以上流體間實現物料之間熱傳遞的節能設備，將熱由溫度較高的流體傳遞給溫度較低的流體，使流體間溫度達到規定的指標，滿足工藝的需求，換熱器是提高能源利用率的主要設備之一。

按用途分類，換熱器可分為加熱/降溫器、預熱器、過熱器和蒸發器。

加熱/降溫的過程不發生相變，純化水分配系統中換熱器的主要功能是維護系統水溫，并周期性進行系統消毒，一般置于分配系統的末端回水管網上，而用水點管網系統的換熱器主要是降低水溫。預熱器則是為預先加熱流體，為工序操作提供標準的工藝參數，比如多效蒸餾水機的預熱功能；過熱器是把流體（包括工藝氣或蒸汽）加熱到過熱狀態，比如注射用水分配系統中換熱器的主要功能就是維持系統水溫，并周期性進行系統過熱水滅菌；蒸發器用于加熱流體，達到沸點以上的溫度，使其流體蒸發，一般有相的變化，制藥用水系統典型的蒸發器是多效蒸餾水機與熱壓式蒸餾水機的蒸發設備。

制藥用水系統中，運用較為廣泛的有管殼式換熱器，板式換熱器與管中管式換熱器3種，其他的比如容積式換熱器在軟化水系統的設計中也常有應用。

管殼式換熱器主要由殼，管束，管板和封頭等部分組成，主體結構多為316L不銹鋼，分為直通式和U型兩種，管殼式便于清洗且有利于抑制微生物的繁殖，是應用廣泛的一類換熱器。

板管式設計建議采用雙板管式DTS，并連續監測兩側壓差，保證潔凈端壓力始終高于非潔凈端，封頭兩端各有一個符合FDA標準的O型圈，材質通常為EPDM，Silicon，Vition與Teflon，溫度均能達到250度，管程換熱內管采用不同規格的無縫鋼管，冷熱流分別在內管和套管環隙中流過的同時進行傳熱，冷熱流完全分開，避免交叉污染。由于溫差，會導致熱應力的不同，從而需要增加膨脹節消除應力，延長換熱器使用壽命。

板式換熱器屬于典型的間壁式換熱器，在所有換熱器的類型中占主導地位，其主體結構由換熱板片及板間的膠條組成，主要應用于液體/液體，液體/蒸汽之間的換熱，為提高管外流體給熱系數，通常會安裝一些橫向的折流擋板，防止流體短路，增加流體速度，同時迫使流體按規定路徑，多次錯流通過管束，使湍流程度大為增加。

板式換熱器具有體積小，維修與安裝方便，可隨意增加板片來增加換熱面積的優點，可設計為下圖的雙板式結構，但由于其不可自排盡的特性，導致具有一定微生物污染的風險，因此ISPE建議，板式換熱器不允許使用在儲存和分配系統中，但可以用在純化水的預處理與純化單元中使用。