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管式加熱爐的工作原理是：燃料在管式加熱爐的輻射室（極少數在單獨的燃燒室）內燃燒，釋放出的熱量主要通過輻射傳熱和對流傳熱傳遞給爐管，再經過傳導傳熱和對流傳熱傳遞給被加熱介質。
具體過程如下：
- **輻射傳熱**：燃料燃燒產生的高溫火焰和熾熱的煙氣，具有強烈的熱輻射能力。這些輻射能直接照射到爐管表面，使爐管吸收熱量，溫度升高。輻射室是熱交換的主要場所，約占熱負荷的 70 - 80％。
- **對流傳熱**：燃燒產生的高溫煙氣在輻射室中完成主要的熱傳遞后，進入對流室。在對流室中，煙氣主要通過對流傳熱的方式將熱量傳遞給爐管。煙氣與爐管表面的流體（被加熱介質）發生相對運動，通過流體的流動和熱量的傳遞，使被加熱介質進一步吸收熱量。
被加熱介質在爐管內流動，不斷吸收熱量，從而達到所需的加熱溫度或完成相應的工藝過程。根據不同的工藝需求和管式加熱爐的類型，被加熱介質可以是氣體、液體或氣液兩相流等。
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