管壳式换热器新计算方法的研究对于提高换热器的设计精度，以及降低工业部门的能耗具有重要的意义。近三十多年来，传统的管壳式换热器设计方法由于设计精度粗糙，设计目标不明确，设备制造成本和运行成本过大，换热流体物性参数的变化不定等问题，这些与现代工业需求形成了尖锐的矛盾，在能源危机爆发后，这种矛盾尤为突出。国外已经在研究新的管壳式换热器设计方法上有了一些成果，但由于商业原因均未公开。本文针对管壳式换热器无相变分段设计方法做了一些有益的探索，并通过实验以及工业设计案例进行了验证。　　 本文根据热力学、传热学、流体力学以及换热器设计的基本理论，结合管壳式换热器的结构特点，修正了壳程数据计算方法Bell-Delaware法，分析说明了分段设计方法的理论基础以及分段原则，总结了设计步骤，并指出确定换热单元管壳程流体进出口温度也就是换热器内部温度场是该法的关键；本文中还分析了换热流体的流动状态，传热温差等对换热性能的影响，以及换热器结构参数变化对传热和阻力性能的影响，并讨论了换热器的合理设计参数的选择范围。搭建了单管传热测试实验平台，用水为介质测试了换热管管内传热以及压降性能参数，并与Dittus-Boelter关联式和顾毓珍摩擦系数公式比较，得到了良好的实验结果：在雷诺数变化范围从20000到75000之间，系统所测的管内传热膜系数与摩擦系数平均误差分别为11％和10.24％。　　 对于分段计算法的应用研究，本文选取了浮头式换热器作为设计工程案例，在设计过程中，改进了传统的设计流程，分析了分段设计法的优势并与HTRI设计结果进行比较，获得了理想的设计结果：在相同操作条件下，管壳程传热膜系数偏差分别为7.8％和13％，总换热系数平均偏差3.25％，最大偏差为3.5％，传热管壁温最大偏差1.8％，满足工程设计精度需求。应用分段方法设计的换热器结果更为精确，更能反映换热过程的实际，研究成果对管壳式换热器的设计精度的提高，经济运行有一定的指导意义。