De mantel- en buiswarmtewisselaar bestaat uit een mantel, een bundel van warmteoverdrachtbuizen, een buisplaat, een keerplaat (keerplaat) en een buisdoos. De schaal is meestal cilindrisch, en een buizenbundel is binnenin geïnstalleerd en de twee uiteinden van de buizenbundel zijn op de buisplaat bevestigd. Er zijn twee soorten warme en koude vloeistoffen voor warmtewisseling, één stroomt in de buis, de buiszijdige vloeistof genoemd; de andere stroomt buiten de buis, de shell-side vloeistof genoemd. Om de warmteoverdrachtscoëfficiënt van de vloeistof buiten de buis te verbeteren, worden meestal meerdere schotten in de schaal geïnstalleerd. Het schot kan de snelheid van het fluïdum aan de schaalzijde vergroten, waardoor het fluïdum meerdere keren op een gespecificeerde afstand door de buisbundel wordt gevoerd en de mate van fluïdumturbulentie wordt verbeterd. De warmtewisselingsbuizen kunnen in gelijkzijdige driehoeken of vierkanten op de buisplaat worden gerangschikt. De gelijkzijdige driehoeksinrichting is relatief compact, het fluïdum buiten de buis is zeer turbulent en de warmteoverdrachtscoëfficiënt is groot; de vierkante opstelling is handig voor het reinigen buiten de buis en is geschikt voor vloeistoffen die gevoelig zijn voor aanslag.
Elke keer dat de vloeistof door de buizenbundel passeert, wordt deze een buisdoorgang genoemd; elke keer dat de vloeistof door de schaal passeert, wordt deze een shellpass genoemd. De afbeelding toont de eenvoudigste enkelwandige warmtewisselaar met één pijp, kortweg aangeduid als 1-1 type warmtewisselaar. Om de vloeistofsnelheid in de buis te verhogen, kunnen aan beide uiteinden scheidingswanden in de buisdozen worden geplaatst om alle buizen in verschillende groepen te verdelen. Op deze manier passeert het fluïdum slechts een deel van de buis tegelijk en keert dus meerdere keren terug naar en van de buisbundel. Dit wordt een pas met meerdere buizen genoemd. Evenzo kan, om de stroomsnelheid buiten de buis te verhogen, een longitudinaal schot in de schaal worden geïnstalleerd om het fluïdum meerdere keren door de schaalruimte te laten passeren, wat meervoudige schaaldoorgang wordt genoemd. Multi-tube en multi-shell processen kunnen samen worden gebruikt.