ابداع روشهای طراحی سیستماتیک همواره مورد توجه مهندسین و طراحان فرآیند بوده است. چرا که روشهای مبتنی بر قواعد ابتکاری-تجربی و رشهای میان بر، نه می تواند یک طراحی بهینه را تضمیم کند و نه منجر به یک طراحی منحصر بفرد می شود. در طراحی فرآیند که با گزینه های بسیار زیادی روبرو هستیم، نیاز به یک روش کل نگر که بتواند بهترین حالات و گزینه ها را انتخاب کند، احساس می شود. طراحی شبکه مبدلهای حرارتی نیز از این امر مستثنی نیست. از بین روشهای پیشنهاد شده برای طراحی شبکه مبدلهای حرارتی، روش برنامه ریزی ریاضی یک روش سیستماتیک است که ضمن توانایی طراحی اتوماتیک شبکه، امکان در نظر گرفتن محدودیت بر روی مبدلها، مواد مختلف ساخت و انواع مختلف مبدلها و مسائل عملی که در صنعت پیش می آید را داراست. در روش برنامه ریزی ریاضی برای طراحی شبکه مبدل های حرارتی ابتدا نمودارهایی بنام ابرساختار تشکیل دده می شود که در آن بهترین گزینه های محتمل در نظر گرفته می شوند و سپس با استفاده از روش بهینه سازی خطی، غیرخطی، خطی همراه با متغیرهای ناپیوسته و غیرخطی همراه با متغیرهای ناپیوسته، شبکه مبدلهای حرارتی بهینه طراحی می شود. در این پایان نامه یک روش مرحله ای برای شبکه مبدلهای حرارتی ارائه می شود. در مرحله اول این روش، مقادیر حداقل سرویسهای جانبی توسط برنامه ریزی خطی تعیین میشود. سپس با استفاده از برنامه ریزی خطی همراه با متغیرهای ناپیوسته، بهترین مبدل بین جریانهای گرم و سرد به گونه ای انتخاب می شود که حداقل سرویسهای جانبی که از مرحله قبل به دست آمده اند را ارضا کند.