在设计一个热交换器时，从收集原始资料开始，到正式绘出图纸为止，需要进行一系列的设计计算工作，这种计算一般包括下列几个方面的内容：
(1)热计算 根据给出的具体条件，例如热交换器的类型，流体的进、出口温度，压力，它们的物理化学性质，在传热过程中有无相变等等，求出热交换器的传热系数，进而算出传热面积的大小。
（2）结构计算 根据传热面积的大小计算热交换器主要部件和构件的尺寸，例如管子的直径、长度、根数，壳体的直径，纵向隔板和折流板的尺寸和数目，分程隔板的数目和布置，
以及连接管尺寸等等。
(3)流动阻力 计算进行流动阻力计算的目的在于为选择泵或风机提供依据，或者核算其压降是否在限定的范围之内。当压降超过允许的数值时，则必须改变热交换器的某些尺寸，或者改变流速等。
(4)强度计算 计算热交换器各部件尤其是受压部件(如壳体)的应力大小，检查其强度是否在允许范围内，对于在高温高压下工作的热交换器，更不能忽视这一步。在考虑强度时，应该尽量采用我国生产的标准材料和部件，按照国家压力容器安全技术标准进行计算或核算。
在热交换器向着大型化发展并对传热进行强化的情况下，有可能因流体的流速过高而引起强烈的振动，严重时甚至可使整个热交换器遭到破坏。因而在设计热交换器时，还必须对其振动情况进行预测或校核，判断有无产生强烈振动的可能，以便采取相应的减振措施，保证安全运行。
