همانطور که گفته شد مبدلها دستگاههای هستند که برای گرمایش یا سرمایش جریانهای فرایندی بکار گرفته میشوند ورود آنها از steam با فشارهای مختلف ، آب خنک کننده ، مبردها و یا دیگر جریانهای فرایندی برای این امر استفاده می شود . اما میزان این گرمایش با سرمایش تا چه حد میتواند باشد . با استفاده از steam دمای فرایندی را حداکثر تا 350 درجه سلسیوس میتواند افزایش یابد . در صورت نیاز به دماهای بالاتر باید از fired heater یا کوره استفاده کرد . همچنین با استفاده از آب خنک کننده دمای سیال حداکثر تا 20درجه سانتیگراد پایین میرود و در صورت نیاز به دمای پایینتر باید از سیکلهای تبرید یا مبردها استفاده کرد .
مبدلهای حرارتی با اینکه ممکن است کوچک وبیاهمیت به نظربرسند اما بر سودآوری و اقتصادی شدن فرایند تولید تاثیر به سزایی دارند ، زیرا میزان مصرف انرژی که از طریق سوختهای فسیلی تامین میشود و درصد بالایی از هزینه یک کارخانه را تشکیل میدهد ، مستقیماً به بازده و عملکرد سیستمهای حرارتی یک واحد تولید مواد شیمیایی بستگی خواهد داشت .
امروزه با پیشرفت تکنولوژی ، روشهای جدیدی برای حداقل کردن میزان انرژی مصرفی در کارخانجات ابداع گردیده است که در هنگام طراحی یک کارخانه باید در نظر گرفته شود . این روشها عمدتاً به بحث استفاده بهینه از جریانهای فرایندی یا دمای متفاوت و بحث کمتر شدن مصرف انرژی می پردازد ، اما هزینه های دستگاه ها ، نحوه انتقال جریان ها و انرژی لازم برای انتقال انها درنظرگرفته نمیشود . پس درکنار آن باید طراحی مبدلها به نحوی صورت گیرد که میزان انتقال حرارت در یک مبدل افزایش یابد ولی در عوض افت فشار نیز زیاد می شود . افزایش ضریب انتقال حرارت در مبدلهای shell and tube به روشهای گوناگونی صورت میگیرد که برخی ازآنها عبارتند از :
افزایش تعداد لولهها و افزایش قطر پوسته ، کمتر کردن فاصله بین لولهها با تغییر آرایش به منظور جایگذاری لولههای بیشتر در یک قطر معین پوسته ، اضافه کردن بفل عرضی و طولی ،افزایش سطح انتقال حرارت در مبدلها plate بسیار سادهتراست . به این صورت که میتوان مبدل را باز کرد و در انتهای آن تعدادی plate اضافه کرد تا انتقال حرارت به میزان مطلوب نزدیک شود . البته انتخاب نوع ویژگیهای یک مبدل بر اساس عوامل متعددی صورت میگیرد که علاوه بر دستیابی به میزان انتقال حرارت مطلوب ، سهولت تعمیر نیز یکی از مهمترین آنهاست . بر همین اساس در صنایع ما به طور معمول از مبدلهای sheet and tube بیشتر استفاده می شود . علاوه بر این مبدلهای sheet and tube تنها مبدلهایی هستند که توانایی کار در فشارهای بیشتر از 30 بار و اختلاف دمای بیشتر از 360 درجه سلسیوس را دارا می باشند. هرچه فشار بالاتر باشد تمایل به استفاده از اتصالهای جوشی در این مبدلها بیشتر شده و از اتصالات پیچ و فلنج کمتر استفاده می شود. رسوبگذاری و خورندگی سیال نیز از مواردی است که مشخص می کند کدام سیال باید داخل لوله فرستاده شود و یا بالعکس بطور کلی سعی می شود سیال رسوبگذار و خورنده از داخل تیوب ها فرستاده می شود تا تمیز کردن و تعویض آنها آسانتر شود . اگر سیال سمت پوسته نیز خورنده باشد آرایش لولهها تغییر می کند برای سیالات خیلی خورنده از آرایش های باز مانند90 استفاده می شود و آرایش های دیگر بخصوص 30 برای سیالات تمیز تر بکار می روند .
البته امروزه استفاده از مبدلهای فشرده در صنایع شیمیایی رو به گسترش است . اما این مبدلها قابلیت کار در فشارهای خیلی بالا و شرایط خورندگی را ندارند و تعمیرو تعویض قطعات آن پیچیده تر از مبدل های دیگر است . اما به هر حال به خاطر فراهم کردن سطح انتقال حرارت بالا در حجمی بسیار پایین مورد توجه قرار گرفته اند . توجه داشته با شید در نهایت طراحی و انتخاب نوع مبدل و ویژگی های اجزا آن بر اساس شرایط فرایند و طبق استاندارد های بین الملل صورت می گیرد .