石墨換熱器的工作原理是需要換熱兩種流體經過了設備的兩側等，兩種中的一種流體會沿著這個螺旋形的通道從出口處流出了，另一種的液體等會沿著螺旋形的通道等從內向外開始流出了。通過方向不同的流體進行螺旋式的流動進行了熱量的交換。

工作溫度決定了圓塊石墨換熱器的使用材料等，都是選用耐熱和具有良好的隔熱能力的部件等。設備的內部有呈現出波紋形狀的間隔等，會通過密封的墊片等交換熱量，列管式石墨換熱器的框架需要經過螺旋重疊壓緊來制造完成的，石墨換熱器結構是通過分配管和以及匯集管等將冷熱的流體等分開，保證了液體能夠通過板片完成熱交換。

合成氨廠使用石墨換熱器來完成熱量的交換比較的常見，通常是使用螺旋板式的設備應用在合成塔的下部分等。并且這樣的設備費用非常的便宜，并且完成塔頂的冷凝以及淬火等，石墨換熱器能較好的完成蒸汽的冷凝以及對流的傳熱等。