换热器在工业生产中应用极为广泛，其能效和经济性一直被人们所关注。热管换热器作为相对比较新颖的一种换热器，如何考虑调整热管换热器的结构，做到在能效上和经济上兼顾，并且对热管换热器进行优化设计，使初始投资和年度运行费用最低，同时能满足热力学条件，这就具有很重要的实际应用价值和理论研究的意义。 本文应用遗传算法，该算法以自然界的遗传进化理论为基础，已在许多领域被证明是一种有效的全局优化算法。以最小回收期和最低年度化费用为目标函数，以蒸发段长度和迎风面宽度等参数为优化变量，对一个热管空气预热器进行优化。优化结果表明：应用此算法能够收敛到全局最优点，具有明显的经济效益，并能满足安全要求及热力学要求。文中还结合牛顿冷却定律和圆管壁导热定律对热管换热器火用效率进行分析，从热力学性能完善方面对热管换热器作出评价。