1. 設計步驟

a. 已知條件

  給出冷熱兩流體的流量、進出口溫度并計算出熱負荷。

b. 基本選擇

  選擇熱管工質、管殼材料、熱管的幾何結構、放置形式等。

c. 結構設計

  ①. 選擇入口質量流速；

  ②. 確定加熱段和冷卻段的長度比；

  ③. 確定進口截面尺寸、第一排熱管數目及傳熱面積。

d. 傳熱計算

  ①. 傳熱系數Ko的計算；

  ②. 對數平均溫差的計算；

  ③. 計算所需要總傳熱面積；

  ④. 所需熱管根數及排數。

e. 阻力計算

  ①. 熱流體側阻力計算；

  ②. 冷流體側阻力計算。

f. 熱管極限傳熱能力的計算。

g. 最低管壁溫度的計算。

2. 設計步驟說明

a. 已知條件的說明

 在實地測試調查和方案比較的基礎上給出下列已知條件：

熱流體流量M₁(kg/h);

熱流體入口溫度T'₁(℃);

熱流體出口溫度T''₁（℃);

熱流體允許壓降Δ_p1(mmH₂O);

冷流體流量M₂(kg/h);

冷流體入口溫度T'₂(℃);

冷流體允許壓降Δ_p2(mmH₂O)。

  應用熱冷流體的質量流量M₁、M₂進行計算比較方便，因它不受氣流溫度和比容的影響，在任一流動橫截面上都是一個常數，如果給出的是體積流量，可換算成質量流量。

 若冷流體的出口溫度 T''₂為設計的已知條件，則熱流體的出口溫度 T''₁及其他參數應由式（4-1)確定。

 冷流體的入口溫度T'₂往往要由設計者選定，T''₂的選擇一般并不影響熱負荷和傳熱系數大小，但能改變傳熱溫差的大小，因而對傳熱面積即設計的經濟性有影響。選擇較高的冷流體入口溫度，可使對數平均溫度減小，使設計的傳熱面積增大，因而偏于安全，對熱管空氣預熱器，應選取其工作環境的年平均溫度作為冷空氣入口溫度，一般在10~20℃。

 在熱流體是煙道氣的情況下，煙氣的露點溫度是煙氣出口溫度T''₁選擇的依據，應使煙氣出口溫度稍高于露點溫度以避開露點腐蝕。

b. 傳熱計算的說明

 ①. 推薦以加熱段光管外表面積作為基準傳熱面積的計算 式（5-22),加上一項污垢熱阻R污來計算熱管的各項熱阻；

 ②. 對氣-氣熱管換熱器采用中點計算法計算平均傳熱系數，即按冷熱流體的平均溫度計算。因對氣氣式熱管換熱器換熱，傳熱系數主要取決于氣體側的對流換熱系數，而氣體換熱系數隨氣體的溫度變化是不大的。因而完全可以用一個平均溫度下的傳熱系數來代替，簡化設計步驟。