ساده ترین مبدل هایی که در صنعت استفاده می شوند، مبدل های حرارتی لوله ای دوبل (دو لوله ای) می باشند که به اختصار آن ها را مبدل های لوله ای (Tubular) نیز می نامند. از یک سو، ارزان بودن این مبدل ها، چه در طراحی و چه از نظر تعمیر و نگهداری، آن ها را به انتخاب مناسبی برای صنایع کوچک تبدیل کرده است و از سوی دیگر، راندمان پایین آن ها و همچنین اشغال فضای زیاد در مقیاس های بزرگ، سبب شده است که در صنایع مدرن امروزی کمتر استفاده شوند و مبدل هایی با راندمان بیشتر نظیر مبدل های پوسته و لوله و مبدل های صفحه ای به کار گرفته شوند. ساختار یک مبدل حرارتی لوله ای، در ساده ترین شکل خود شامل دو لوله با قطر متفاوت می باشد که لوله کوچکتر به صورت هم مرکز درون لوله دیگر قرار می گیرد. چنانکه یکی از سیال ها درون لوله کوچکتر و سیال دیگر در فضای حلقوی بین دو لوله جریان می یابد. در واقع، این دیواره لوله داخلی است که سطح انتقال حرارت را تشکیل می دهد واغلب جهت دستیابی به سطح بیشتر، فین گذاری می شود. در طراحی این مبدل ها، یکی از فاکتورهای مهم، نوع الگوی جریان در مبدل می باشد.

یک مبدل حرارتی لوله ای، معمولاً می تواند برای هر دو الگوی جریان مخالف (Counter Flow) و جریان موازی (Parallel Flow) طراحی شود، اما الگوی جریان متعامد (Cross Flow) در چنین مبدلی کارایی ندارد. یکی از مزایای مبدل های حرارتی لوله ای، عملکرد درست آن ها تحت شرایط الگوی جریان مخالف می باشد. الگویی که بیشترین راندمان را داشته و بالاترین ضریب انتقال حرارت (U Factor) را در طراحی مبدل های لوله ای به دنبال دارد.

مبدل های لوله ای برای کاربردهایی مناسب هستند که یا نرخ جریان سیال های عبوری کم بوده و تغییرات دمایی زیادی مد نظر می باشد یا انتقال حرارت کمی برای نرخ جریان زیادی مورد نیاز است. البته این در حالی است که با توجه به ابعاد مبدل های لوله ای، استفاده از آن ها در شرایطی که فضای کافی وجود داشته باشد، منطقی خواهد بود. شایان ذکر است که می توان جهت ایجاد ظرفیت های بیشتر، چندین واحد مبدل لوله ای را به صورت سری یا موازی با یکدیگر، به شکل عمودی نصب نمود. مبدل های حرارتی لوله ای در صنایع غذایی و همچنین تهویه مطبوع (به عنوان بویلر، اواپراتور و یا کندانسور) بیشترین کاربرد را دارند.

گریدهای تیوب های کربنی مورد استفاده در این صنعت شامل A179 ، A210 ، A334 :ASTM و A192 است.