Теплообменными аппаратами (или теплообменниками) называются устройства, предназначенные для обмена теплотой между греющей и обогреваемой рабочими средами. Теплоотдающая и тепловоспринимающая среды являются теплоносителями.

Тепловые процессы, происходящие в теплообменниках, могут быть самыми разнообразнымы: нагрев, охлаждение, испарение, кипение, конденсация, плавление.

В зависимости от назначения теплообменные аппараты носят различные названия: подогреватели (водоводяные, пароводяные), конденсаторы, паропреобразователи, воздухонагреватели, скрубберы, испарители, деаэраторы. По принципу действия все теплообменные аппараты разделяются на два типа: поверхностные и смесительные.

В поверхностных теплообменниках теплообмен между теплоносителями осуществляется через поверхности твердой стенки. Аппарат, в котором эта поверхность может быть одновременно и ограничивающей (разделительной) для обоих теплоносителей, называется рекуперативным. В большинстве рекуперативных теплообменников происходит непрерывная передача теплоты между теплоносителями, движущимися также непрерывно вдоль поверхностей нагрева.

Теплообменники, в которых одна и та же поверхность омывается попеременно то греющим, то нагреваемым теплоносителем, называются регенеративными. Большинство из них являются аппаратами периодического действия. Поверхность теплообмена во время соприкосновения с горячим теплоносителем нагревается и аккумулирует теплоту, которую затем отдает холодному теплоносителю в следующем периоде.

В качестве теплоотдающих элементов в регенераторах используются различного типа насадки из огнеупорных кирпичей, железные листы, пластины, металлические шары.

В смесительных теплообменниках теплообмен происходит непосредственно при соприкосновении и смещении теплоносителей. Поэтому такие теплообменники часто называются контактными. Их используют для осушки и увлажнения воздуха, нагревания воды паром, дымовыми газами, для охлаждения воздухом.

В качестве теплоносителей в теплообменных аппаратах в зависимости от назначения производственных процессов используются разнообразные жидкие и газообразные вещества. В теплоэнергетике городов наибольшее распространение в качестве греющего теплоносителя получили водяной пар и горячая вода.