和普通换热器设计一样，热管换热器可采用程序化设计。它主要包括两大部分：换热器的热力计算和热管的极限校核。通常设计者只要根据工程设计条件输入原始参数，即可得到设计结果。然而热管换热嚣与其他通用性换热器不一样，它对工程的实际情况比较敏感，即通用性不强，在许多情况下，程序计算的结果并不完全合理，甚至不可行，必须作合理的修改调整。

热管换热器热力计算的主要任务在于求取总传热系数U，然后根据平均温差及热负荷求得总传热面积A，从而定出管子根数。设计中应考虑如下特殊点：

（1）对气侧，应选择适当的标准迎面风速，通常把迎面风速（标准状况）限制在2～3 m/s的范围内，风速过高会导致压降过大和动力消耗增加，风速过低会导致管外传热系数降低，管子的传热能力得不到充分的发挥。

（2）选定适当的翅片管参数，对清洁气体可选择较密的翅片间距和较薄、较高的翅片；对灰尘多的或有腐蚀性的气体，则应选择间距较宽、翅片较厚较低的翅片管，管壁也应稍厚，以抗磨损和腐蚀。

（3）重视原始设计参数的核实及计算公式的验证。热管换热器的设计应特别重视原始设计参数，因为一般作为余热回收设备往往是在已运转的系统中作为附加设备设计的，因此对前后设备的影响要求颇为严格，现场原始参数（气温、气量）必须精确测定。根据场地情况、系统的要求（压降、温降等），选择合适的结构。对重要的工程，以及在缺少经验的情况下一些重要的设计参数计算公式（传热系数、压降），应进行必要的试验，予以验证。(www.daowen.com)

热管换热器的设计方法大致可分为三类：①常规计算法；②离散计算法；③定壁温计算法。

常规计算法的出发点是把整个热管换热器看成一块热阻很小的间壁，因而可以采用常规间壁式换热器的设计方法进行计算。离散计算法的出发点是认为通过热管换热器换热的热流的温度变化不是连续的，而是阶梯式的，因而可以通过离散的办法建立传热模型，并进行设计计算。定壁温计算法是近年来在实践中逐步摸索出来的一种方法，它主要是针对热管换热器在运行中易产生露点腐蚀和积灰而提出的，主要目的是要把各排热管（特别是烟气出口处的几排）的壁温都控制在烟气的露点之上，从而可避免露点腐蚀以及因结露而形成堵灰。

热管设计应当考虑以下几个因素：①热管内部工作液体的种类；②热管内吸液芯结构形式；③热管的工作温度，亦即工作情况下热管内部工作液体的饱和蒸气温度；④热管管壳材料的种类。

在进行热管设计之前，首先应考虑确定上述这些因素。一般说来，这与设计的目的有关。如前所述，热管的用途相当广泛，不同的用途对热管的要求也不尽一致。在某些场合下要求相当苛刻，例如在宇航、军工中应用的热管。此时管子的数量可能较少，可靠程度和精密性要求却相当严格，可靠性占第一位，经济性则处于次要地位。在民用和一般工业中，管子数量相当多（批量生产），这时经济性占突出地位，如果价格昂贵，应用也就失去了意义。故此时的热管设计更应注意经济性，应尽量采用价廉易得且传输性能好的工作液体，吸液芯尽可能采用简单的结构，或不用吸液芯（热虹吸管-重力热管），对管壳则尽可能采用价廉的金属——碳钢管。