En séparant les fluides chauds et froids à travers une paroi solide, le transfert de chaleur subit séquentiellement trois étapes : transfert de chaleur par convection dans le fluide chaud, transfert de chaleur par conduction à travers la paroi solide et transfert de chaleur par convection dans le fluide froid. Dans l’échangeur de chaleur indirect le plus courant, la conduction et la convection sont les principales méthodes de transfert de chaleur. Le fluide chaud transfère d'abord la chaleur d'un côté de la paroi du tube par convection, puis conduit la chaleur d'un côté de la paroi du tube à l'autre, et enfin, l'autre côté de la paroi du tube transfère la chaleur au fluide froid par convection, complétant ainsi le processus de transfert de chaleur. Ce principe garantit que les fluides n'entrent pas en contact direct pendant le fonctionnement, évitant ainsi la contamination croisée-et le rendant adapté aux applications industrielles nécessitant une pureté élevée des fluides.
Les échangeurs de chaleur à plaques sont constitués de deux plaques soudées formées à l'aide d'un processus de pressage-. Des canaux internes pour le flux de fluides chauds et froids sont incorporés et les plaques sont disposées pour former diverses boucles d'échange thermique. Les échangeurs de chaleur à calandre-et-à tubes, quant à eux, séparent les fluides chauds et froids à travers une paroi solide, l'échange thermique étant réalisé par transfert de paroi-à-mur.
Plus la vitesse d'écoulement du fluide à l'intérieur de l'échangeur thermique est élevée, plus son coefficient de transfert thermique est élevé. Par conséquent, augmenter le débit du fluide dans l’échangeur de chaleur peut grandement améliorer l’effet d’échange thermique. Cependant, l’impact négatif de l’augmentation du débit est qu’elle augmente la chute de pression à travers l’échangeur thermique et augmente la consommation d’énergie de la pompe. Il doit donc y avoir une gamme adaptée.
