当内能、动能、势能的变化量可以忽略且无轴功时，输入系统的热量与离开系统的热量应平衡，由此可得出传热设备的热量平衡方程式为：
Q1 Q2 Q3=Q4 Q5 Q6
式中Q1-物料带入设备的热量，kJ；Q2-加热剂或冷却剂传给设备及所处理物料的热量，kJ；Q3-过程的热效应，kJ；Q4-物料带出设备的热量，kJ；Q5-加热或冷却设备所消耗的热量或冷量，kJ；Q6-设备向环境散失的热量，kJ。在上式时，应注意除Q1和Q4外，其它Q值都有正负两种情况。
由上式可求出Q2，即设备的热负荷。若Q2为正值，表明需要向设备及所处理的物料提供热量，即需要加热;反之，则表明需要从设备及所处理的物料移走热量，即需要冷却。此外，对于间歇操作，由于不同时间段内的操作情况可能不同，因此，应按不同的时间段分别计算Q2的值，并取其最大值作为设备热负荷的设计依据。为求出Q2，必须求出式中其它各项热量的值 。
