Un intercambiador de calor con más de un paso en la carcasa son aquellos en los que el fluido recorre más de una vez toda la longitud del intercambiador.
El fluido ingresa por el cabezal anterior recorre toda la longitud del intercambiador circulando por la mitad de los tubos, hasta llegar al cabezal opuesto o de retorno. Allí el fluido invierte su dirección y circulando por la otra mitad de los tubos vuelve nuevamente al cabezal anterior de donde se lo extrae. Puesto que en este caso, el fluido recorre dos veces la longitud total del equipo, se dice que el intercambiador tiene dos pasos.
En este tipo de intercambiador, el cabezal debe esta divido para impedir que el fluido que ingrese al mismo, alcance la salida sin ingresar a los tubos. Para ello deben instalarse una placa de partición de pasos.
Si se comparan dos intercambiadores de calor, uno de un paso y el otro de dos pasos, se ve que para un mismo diámetro, número y longitud de tubos, los dos equipos tendrán una misma área de intercambio. Sin embargo, dado que en el equipo con dos pasos el fluido se distribuye es un menor número de tubos, para un mismo caudal, la velocidad del equipo de dos pasos será mayor (el doble) ya que el área de flujo es menor (la mitad). Por ende, para este equipo, el coeficiente pelicular de transmisión de calor es mayor.
Un resultado parecido se obtendría diseñando un intercambiador con la mitad de los tubos y el doble de longitud. Pero, como la longitud del intercambiador suele estar limitada por razones constructivas o de espacio, al aumentar el número de pasos los equipos son más compactos.
Dividiendo el cabezal de manera correcta puede aumentarse el número de pasos y construirse equipos con 2, 4, 6 o más pasos en la carcasa. Si bien pueden utilizarse números de pasos impares, lo usual es utilizar un número par de pasos, ya que de esta manera se logra que las conexiones de entrada y salida se encuentren en el mismo extremo, lo que facilita el tendido de cañerías y las operaciones de limpieza y mantenimiento.