Výmenníky tepla taniera sa objavili v 20. rokoch 20. storočia a boli aplikované v potravinárskom priemysle. Výmenník tepla vyrobený z trubice doštičky je kompaktný v štruktúre a má dobrý efekt prenosu tepla, takže sa postupne vyvinul do rôznych foriem. Začiatkom tridsiatych rokov 20. storočia Švédsko urobilo svoj prvý špirálový výmenník tepla. Potom Spojené kráľovstvo použilo spájkovanie na výrobu výmenníka tepla z platne z medi a jeho zliatinových materiálov na rozptyl tepla lietadiel lietadlových motorov. Na konci tridsiatych rokov 20. storočia Švédsko vytvorilo prvý doskový a výmenník tepla shellu na použitie v buničnoch. Počas tohto obdobia, s cieľom vyriešiť problém s prenosom tepla vysoko korozívnych médií, ľudia začali venovať pozornosť výmenníkom tepla vyrobených z nových materiálov.
Okolo šesťdesiatych rokov, v dôsledku rýchleho rozvoja vesmírnej technológie a špičkovej vedy, bola naliehavá potreba rôznych účinných a kompaktných výmenníkov tepla. Okrem toho vývoj technológií pečiatkov, spájkovania a tesnenia ďalej zlepšil výrobný proces výmenníkov tepla, čím sa podporil energický vývoj a rozšírené aplikácie kompaktných výmenníkov tepla doštičiek. Okrem toho, od 60. rokov 20. storočia sa ďalej vyvinuli typické výmenníky tepla a trubice, aby vyhovovali potrebám prenosu tepla a zachovania energie za vysokých teplotných a tlakových podmienok. V polovici -1970 s, aby sa zvýšil prenos tepla, boli na základe výskumu a vývoja tepelných potrubí vytvorené výmenníky tepelných potrubí.
Výmenníky tepla je možné na základe ich metód prenosu tepla klasifikovať do troch typov: hybrid, skladovanie tepla a typ oddielu.
Hybridný výmenník tepla je výmenník tepla, ktorý vymieňa teplo priamym kontaktom a miešaním studených a horúcich tekutín, známych tiež ako kontaktný výmenník tepla. Vzhľadom na potrebu včasného oddelenia po výmene tepla medzi dvoma tekutkami je tento typ výmenníka tepla vhodný na výmenu tepla medzi plynnými a kvapalnými tekutinami. Napríklad v chladiacich vežiach používaných v chemických rastlinách a elektrárňach sa horúca voda postrieka zhora nadol, zatiaľ čo studený vzduch je nasávaný zdola na vrchol. Na povrchu vodného filmu alebo kvapôčok a kvapôčok vody z náplňového materiálu sa horúca voda a studený vzduch prichádzajú do styku na výmenu tepla. Horúca voda sa ochladí a studený vzduch sa zahrieva a potom sa včasné oddelenie dosiahne rozdielom hustoty medzi týmito dvoma tekutkami.
Regeneratívny výmenník tepla je výmenník tepla, ktorý využíva striedavý prietok studených a horúcich tekutín cez povrch tepelného telesa tepla (balenie) v komore ukladania tepla na výmenu tepla, ako je napríklad tepelná komora pod koksovou rúrou na predhrievanie vzduchu. Tento typ výmenníka tepla sa používa hlavne na regeneráciu a využívanie tepla výfukového plynu s vysokým teplotou. Podobné vybavenie určené na účely obnovenia chladiacej kapacity sa nazýva chladiareň, ktoré sa bežne používa vo vzduchových oddeleniach.
Výmenník tepla typu steny je typ výmenníka tepla, v ktorom sú studené a horúce tekutiny oddelené pevnými stenami a tepla sa vymieňa cez steny. Preto je známy tiež ako povrchový výmenník tepla a tento typ výmenníka tepla sa široko používa.
Výmenníky tepla medzi stenou sa dajú klasifikovať do typu trubice, typu dosky a ďalších typov na základe štruktúry povrchu prenosu tepla. Výmenníky tepla trubice používajú povrch trubíc ako povrch prenosu tepla vrátane hadích výmenníkov tepla, výmenníky tepla a výmenníky tepla a trubice; Výmenníky povrchového tepla doštičiek používajú povrch prenosu doštičiek, vrátane výmenníkov tepla doštičiek, výmenníky tepla špirálových dosiek, výmenníky tepla doštičiek, výmenníky tepla doštičiek a výmenníky tepla s dáždnikom; Ostatné typy výmenníkov tepla sú navrhnuté tak, aby vyhovovali určitým špeciálnym požiadavkám, ako sú škrabané povrchové výmenníky tepla, výmenníky rotačných diskov a chladiče vzduchu.
Relatívny smer toku tekutiny v tepelnom výmenníku vo všeobecnosti obsahuje dva typy: CO prúd a protikladný prúd. Pri tečení po prúde je teplotný rozdiel medzi týmito dvoma tekutkami na vstupu najväčší a postupne klesá pozdĺž povrchu prenosu tepla, čím dosiahne minimálny teplotný rozdiel vo výstupe. Pri tečení dozadu je distribúcia teplotného rozdielu medzi dvoma tekutkami pozdĺž povrchu prenosu tepla relatívne rovnomerná. Pod podmienkou konštantných vstupných a výstupných teplôt studených a horúcich tekutín, keď nedochádza k žiadnej fázovej zmene v oboch tekutinách, priemerný teplotný rozdiel medzi upstream a downstream je maximum a minimum.
Za rovnakých podmienok prenosu tepla môže použitie protikladu zvýšiť priemerný teplotný rozdiel a znížiť plochu prenosu tepla výmenníka tepla; Ak plocha prenosu tepla zostáva nezmenená, použitie kontrafolu môže znížiť spotrebu vykurovacej alebo chladiacej tekutiny. Prvý z nich môže ušetriť náklady na vybavenie, zatiaľ čo druhý môže ušetriť prevádzkové náklady, takže proti súčasnej výmene tepla by sa mala prijať čo najviac pri návrhu alebo výrobe.
Ak dôjde k fázovej zmene (varu alebo kondenzácie) v buď v studenej a horúcej tekutine, teplota samotnej tekutiny zostáva nezmenená v dôsledku uvoľňovania alebo absorpcie latentného odparovania počas fázovej zmeny. Preto sú vstupné a výstupné teploty tekutiny rovnaké a teplotný rozdiel medzi týmito dvoma tekutkami je nezávislý od smeru toku tekutiny. Okrem dvoch typov toku von, konkrétne vpred a spätným tokom, existujú aj smery, ako je prietok a vychýlenie.
Zníženie tepelného odporu v medziprúdovom výmenníku tepla počas prenosu tepla je dôležitým problémom na zlepšenie koeficientu prenosu tepla. Tepelný odpor pochádza hlavne z tenkej vrstvy tekutiny (nazývanej hraničná vrstva) priľnutá k povrchu prenosu tepla na oboch stranách priečkovej steny a znečistenej vrstvy tvorenej na oboch stranách steny počas použitia výmenníka tepla. Tepelný odpor kovovej steny je relatívne malý.
Zvýšenie rýchlosti prietoku a rušenie tekutiny môže riediť hraničnú vrstvu, znížiť tepelný odpor a zlepšiť koeficient prenosu tepla. Zvyšujúci sa prietok tekutín však zvýši spotrebu energie, takže by sa mala vykonať primeraná koordinácia medzi znížením tepelného odporu a spotrebou energie počas návrhu. Na zníženie tepelného odporu nečistôt je možné vynaložiť úsilie na spomalenie tvorby nečistôt a pravidelne čistenie povrchu prenosu tepla.
Všeobecne sú výmenníky tepla vyrobené z kovových materiálov, medzi ktorými sa uhlíková oceľ a nízka zliatina oceľujú väčšinou na výrobu stredných a nízkotlakových výmenníkov tepla; Okrem toho, že sa používa hlavne pre rôzne podmienky odolnosti proti korózii, môže sa austenitická nehrdzavejúca oceľ použiť aj ako materiál odolný voči vysokým a nízkym teplotám; Meď, hliník a ich zliatiny sa bežne používajú pri výrobe nízkoteplotných výmenníkov tepla; Zliatiny niklu sa používajú za podmienok vysokej teploty; Okrem výroby častí tesnenia sa niektoré nekovové materiály použili na výrobu tepelných výmenníkov odolných voči korózii, ako sú grafitové výmenníky tepla, fluóroplastické výmenníky tepla a sklenené výmenníky tepla.