Топлообменниците на плочите се появяват през 20 -те години на миналия век и се прилагат в хранително -вкусовата промишленост. Топлообменникът, изработен от тръбата на плочата, е компактен по структура и има добър ефект на топлопреминаване, така че постепенно се е развил в различни форми. В началото на 30 -те години Швеция направи първия си топлообменник на спиралата. След това Обединеното кралство използва споене за производство на топлообменник на плоча, изработен от мед и неговите легирани материали за разсейване на топлина на двигателите на самолета. В края на 30 -те години на миналия век Швеция произвежда първия топлообменник на плочата и черупката за използване в целулозни мелници. През този период, за да решат проблема с топлопреминаването на силно корозивни среди, хората започнаха да обръщат внимание на топлообменниците, направени от нови материали.
Около 60-те години, поради бързото развитие на космическите технологии и авангардна наука, имаше спешна нужда от различни ефективни и компактни топлообменници. В допълнение, разработването на технологии за щамповане, спояване и уплътняване допълнително подобри производствения процес на топлообменници, като по този начин насърчава енергичното развитие и широкото приложение на топлообменници на компактни плочи. В допълнение, от 60 -те години на миналия век, типичните топлообменници на черупките и тръбите са допълнително разработени, за да задоволят нуждите на топлопреминаването и енергийното опазване при условия на висока температура и налягане. В средата -1970 S, за да се подобри топлинният пренос, топлинните топлинни обменници са създадени въз основа на изследване и развитие на топлинни тръби.
Топлообменниците могат да бъдат класифицирани в три вида въз основа на техните методи за пренос на топлина: хибрид, топлинно съхранение и тип дял.
Хибридният топлообменник е топлообменник, който обменя топлина чрез директен контакт и смесване на студени и горещи течности, известен още като контактен топлообменник. Поради необходимостта от навременно разделяне след топлообмен между две течности, този тип топлообменник е подходящ за топлообмен между газ и течни течности. Например, в охлаждащите кули, използвани в химически инсталации и електроцентрали, горещата вода се напръсква отгоре надолу, докато студеният въздух се всмуква отдолу до върха. На повърхността на водния филм или капчиците и водните капчици от пълнещия материал, горещата вода и студен въздух влизат в контакт помежду си за топлообмен. Топлата вода се охлажда и студеният въздух се нагрява и след това се постига навременното разделяне чрез разликата в плътността между самите двете течности.
Регенеративният топлообменник е топлообменник, който използва променлив поток от студ и горещи течности през повърхността на топлинното тяло за съхранение (опаковане) в камерата за съхранение на топлината, за да обменя топлина, като например камерата за съхранение на топлината под коксовата фурна за предварително загряване на въздуха. Този тип топлообменник се използва главно за възстановяване и използване на топлината на високотемпературен газ от отработените газове. Подобно оборудване, проектирано с цел възстановяване на охлаждащия капацитет, се нарича студено устройство за съхранение, което обикновено се използва в единици за отделяне на въздух.
Топлообменникът тип стена е вид топлообменник, в който студът и горещите течности са разделени от плътни стени и топлината се обменя през стените. Следователно, той е известен и като повърхностен топлообменник и този тип топлообменник се използва широко.
Топлообменниците на Inter Wall могат да бъдат класифицирани в тип тръба, тип плоча и други видове въз основа на структурата на повърхността на топлопреминаването. Топлообменниците на тръбата използват повърхността на тръбите като повърхност за пренос на топлина, включително серпентинови топлообменници, топлообменници с кожи и топлообменници на черупките и тръбите; Повърхностните топлообменници на плочата използват повърхността на плочата като повърхност за пренос на топлина, включително топлообменници на плочата, топлообменници с спирална плоча, топлообменници с перка на плочата, топлообменници на плочата и топлообменници с чадър; Други видове топлообменници са проектирани да отговарят на определени специални изисквания, като изстъргани повърхностни топлообменници, топлообменници на въртящи се дискове и въздушни охладители.
Относителната посока на потока на течността в топлообменника обикновено включва два вида: ток на CO и ток на брояча. Когато тече надолу по течението, температурната разлика между двете течности на входа е най -голямата и постепенно намалява по повърхността на топлопреминаването, достигайки минималната температурна разлика в изхода. Когато тече в обратна посока, разпределението на разликата в температурата между двете течности по протежение на повърхността на топлопреминаването е сравнително равномерно. При условие на постоянни температури на входа и изхода на студени и горещи течности, когато няма промяна на фазата и в двете течности, средната температура между горния и надолу по веригата е максималната и минимума.
При същите условия на топлопреминаване използването на контрафтила може да увеличи средната температурна разлика и да намали площта на топлопреминаването на топлообменника; Ако зоната за пренос на топлина остане непроменена, използването на контрафтила може да намали консумацията на отопление или охлаждаща течност. Първият може да спести разходите за оборудване, докато вторият може да спести оперативни разходи, така че противодействащата топлообмяна трябва да бъде приета колкото е възможно по време на проектиране или използване на производството.
Когато има промяна на фазата (кипене или кондензация) в една или и двете на студените и горещите течности, температурата на самата течност остава непроменена поради освобождаването или усвояването на латентната топлина на изпаряване по време на фазовата промяна. Следователно температурите на входа и изхода на течността са равни и температурната разлика между двете течности не зависи от посоката на потока на течността. В допълнение към двата типа външен поток, а именно поток напред и обратния поток, има и посоки като напречен поток и отклонение.
Намаляването на топлинното съпротивление в топлообменника на топлообменника на стената по време на топлопредаване е важен проблем за подобряване на коефициента на топлопреминаване. Термичното съпротивление идва главно от тънък слой на течността (наречен граничен слой), прилепен към повърхността на топлопреминаване от двете страни на стената на преградата, а замърсяващият слой се образува от двете страни на стената по време на използването на топлинния обменник. Термичното съпротивление на металната стена е сравнително малко.
Увеличаването на скоростта на потока и нарушаването на течността може да изтъни граничния слой, да намали топлинното съпротивление и да подобри коефициента на пренос на топлина. Въпреки това, увеличаването на дебита на течността ще увеличи потреблението на енергия, така че трябва да се направи разумна координация между намаляването на топлинната съпротивление и консумацията на енергия по време на проектирането. За да се намали термичното устойчивост на мръсотията, могат да се положат усилия за забавяне на образуването на мръсотия и редовно да се почиства повърхността на топлопреминаването.
Като цяло топлообменниците са изработени от метални материали, сред които въглеродната стомана и стоманата с нископлащане се използват най-вече за производство на топлообменници със средно налягане; Освен че се използва главно за различни условия на устойчивост на корозия, аустенитната неръждаема стомана може да се използва и като материал, устойчив на високи и ниски температури; Медта, алуминият и техните сплави обикновено се използват при производството на нискотемпературни топлообменници; Никелови сплави се използват при условия на висока температура; В допълнение към изработката на уплътнителни части, някои неметални материали са използвани за извършване на устойчиви на корозия топлообменници, като графитни топлообменници, флуоропластични топлообменници и стъклени топлообменници.