為了要提高U型管換熱器的換熱效率，一方面可以提高對數平均溫差，在相同工況下，逆流時對數平均溫差最大，順流時最小，混合流型介于二者之問。提高U型管換熱器對數平均溫差的方法為盡可能采用逆流或接近逆流的混合流型，盡可能提高熱側流體的溫度，降低冷側流體的溫度。

對于單流程布置的U型管換熱器，為檢修方便，流體進出口管應盡可能布置在換熱器固定端板一側。介質的溫差越大，流體的自然對流越強，形成的滯留帶的影響越明顯，因此介質進出口位置應按熱流體上進下出，冷流體下進上出布置，以減小滯留帶的影響，提高傳熱效率。

U型管換熱器是間壁傳熱式換熱器，冷熱流體通過換熱器U型管傳熱，流體與板片直接接觸，傳熱方式為熱傳導和對流傳熱，所以提高U型管換熱器效果的關鍵是提高傳熱系數和對數平均溫差。只有同時提高板片冷熱兩側的表面傳熱系數，減小污垢層熱阻，選用熱導率高的板片，減小板片的厚度，才能有效提高換熱器的傳熱系數。

由于U型管換熱器的波紋能使流體在較小的流速下產生湍流，因此能獲得較高的表面傳熱系數，表面傳熱系數與板片波紋的幾何結構以及介質的流動狀態有關。經過多年的研究和實驗發現，波紋斷面形狀為三角形表面傳熱系數最大，壓力降較小，受壓時應力分布均勻，但加工困難的人字形板片具有較高的表面傳熱系數，且波紋的夾角越大，板間流道內介質流速越高，表面傳熱系數越大。

減小U型管換熱器的污垢層熱阻的關鍵是防止結垢，因此必須注意監測換熱器冷熱兩側的水質，防止結垢，并防止水中雜物附著在設備上。如果水中有黏性雜物，應采用專用過濾器進行處理；選用藥劑時，宜選擇無黏性的藥劑。

選用熱導率高的換熱管對提高U型管換熱器的傳熱性能也有很大的優勢，可選的材料有奧氏體不銹鋼、鈦合金、銅合金等，相比之下不銹鋼的導熱性能好，強度高，沖壓性能好，不易被氧化，價格比鈦合金和銅合金低，供熱工程中使用最多。經過對U型管換熱器材質、結構以及使用性能方面的改進，可以進一步提高它的傳熱率，從而發揮更好的效果。