ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อรูปตัวยูเดี่ยวประกอบด้วยแผ่นท่อสองแผ่น แผ่นกั้นตรงกลาง (พาร์ติชั่น) ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนรูปตัวยู และท่อนำด้านใน ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบ U-tube นี้ ทิศทางการไหลของตัวกลางในและนอกครึ่งหนึ่งของมัดท่อเป็นกระแสร่วม และทิศทางการไหลของตัวกลางภายในและภายนอกอีกครึ่งหนึ่งของมัดท่อเป็นกระแสทวน แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อคู่ของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบ U-tube มักจะเชื่อมต่อกันด้วยเปลือกหุ้มของเหลว เปลือกเก็บของเหลวสามารถใช้เพื่อปรับระยะห่างระหว่างแผ่นท่อและเพื่อให้แน่ใจว่าแผ่นท่อทั้งสองขนานกัน
ในเวลาเดียวกัน เปลือกรวบรวมของเหลวใช้เพื่อปิดผนึกตัวก๊าซ (ของเหลว) ระหว่างแผ่นท่อสองแผ่นที่อยู่ติดกันเพื่อป้องกันไม่ให้ก๊าซพิษ (ของเหลว) ล้น ต้องตั้งค่าช่องระบายอากาศและช่องระบายอากาศตามลำดับที่เปลือกรวบรวมของเหลว ซึ่งใช้เพื่อนำตัวก๊าซ (ของเหลว) ที่รั่วไหลออกตามเวลาที่เหมาะสม ถ้าความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างด้านเปลือกและด้านท่อมีขนาดใหญ่ เพื่อลดความเค้นที่การเชื่อมต่อระหว่างด้านเปลือกและแผ่นท่อด้านท่อและท่อแลกเปลี่ยนความร้อน ความหนาของผนังของส่วนย่อยควรเป็น ลดลงให้มากที่สุดและสามารถเพิ่มข้อต่อขยายได้หากจำเป็น
โครงสร้างโดยละเอียดของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อ U ประกอบด้วยกล่องท่อ กระบอกสูบ ปลายท่อ ท่อรูปตัวยู และแผ่นรองรับ แผ่นปิดท้ายเชื่อมกับปลายเปิดของกล่องท่อ และแผ่นปิดท้ายและปลายเปิดของกระบอกสูบเชื่อมต่อกันด้วยหน้าแปลน ผนังด้านในของมัดท่อรูปตัว U มีชั้นฉนวนกันความร้อน แผ่นปิดท้ายมีรูท่อ และมัดท่อรูปตัว U ที่จัดเรียงเป็นเมทริกซ์ของท่อรูปตัวยูหลายอันจัดเรียงอยู่ด้านใน ช่องของกระบอกสูบ มัดท่อเป็นแผ่นรองรับแนวตั้ง กระบอกสูบมีทางเข้าและทางออกของน้ำ กล่องท่อมีสารทำความเย็นและช่องระบายอากาศ ท่อรูปตัวยูแต่ละท่อผ่านรูท่อที่สอดคล้องกันเพื่อสื่อสารกับสารทำความเย็นแต่ละรูปตัวยู ทางออกของท่อผ่านรูท่อที่สอดคล้องกันเพื่อสื่อสารกับ ทางออกของสารทำความเย็น มีการจัดชุดรางนำที่ด้านล่างของกระบอกสูบ ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อรูปตัวยูมีข้อดีของประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนสูง ใช้งานได้ยาวนาน ความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือ และการถอดประกอบง่าย