雖然加熱爐有各種各樣的形式，但就機械結構而言，每種爐子大致都可以分為以下幾個系統，即爐體系統（包括爐墻與鋼架）；爐管系統（包括爐管、管架與回彎頭）；燃燒系統（燃燒器）；排煙系統（煙囪）。

管式加熱爐的原理

管式加熱爐是在爐內設置一定數量的爐管，被加熱介質在爐內連續流過，燃料在爐膛燃燒產生的熱量以輻射方式將熱量傳給輻射室爐管，通過爐管管壁傳遞給被加熱介質，煙氣經輻射室煙道進入對流室，以較高的速度通過對流爐管間隙，同時完成對流換熱，從而使被加熱介質溫度升高的一種加熱裝置。

管式加熱爐的結構組成

1.輻射室

輻射室是圓柱形的筒體，其外層是由鋼板卷成的圓筒體，內層是隔熱層，即爐墻。隔熱層主要有減少熱量損失的作用，同時也保護了外側鋼板及鋼結構不受高溫侵害。隔熱層質量差或者損壞不僅熱量損失大還會導致外側鋼板變形甚至被爐內高溫燒壞。即使在溫度相對較低對流室也會有因隔熱損壞而導致外側鋼板變形的可能。

在輻射室內，沿爐墻一周是排成一圈的爐管，爐底有燃燒器呈圓形分布，加熱爐供風系統的風道設置在爐底，由呈放射狀通向每一個燃燒器，輻射室上部與對流室相接處為一錐狀筒體，稱為斜頂。

2.對流室

在輻射室上面的長方形是對流室，其外壁結構與輻射室相同，對流室爐管一般為水平橫排，為了提高供熱效率，有些對流熱爐管外壁鑲有釘頭或翅片，值得一提的是這些釘頭或翅片一般只在爐管的下側有，這主要是因為上側采用釘頭或翅頭容易積灰且不易清理，反而降低了傳熱效率。

在輻射室斜頂與對流室相接處因其特殊的造型俗稱為天方地圓。

3.煙囪

對流室上面是煙囪，為碳鋼卷成的圓筒狀。煙囪產生抽力，使爐內煙氣從煙囪排出，并保持爐膛處于負壓狀態。煙囪抽力的大小取決于煙氣與大氣之間的溫差，還與煙囪的高度有關。溫差越大，煙囪越高，抽力就越大。由于爐內煙氣溫度高于外界大氣溫度，爐內煙氣密度小于大氣密度，這就形成了空氣進入爐內，并使爐內煙氣向上部流動，直至從煙囪排入大氣的動力。隨著煙氣的排出爐內產生負壓，促使爐外空氣進入爐內。

在滿足抽力前提下，煙囪還要求有足夠的高度，使煙氣中的有害成分在高空處擴散，降低地面有害物質濃度，達到環保要求。煙囪的根部有一蝶閥稱為煙道檔板，當煙道擋板的調節手柄與煙道方向一致時煙道全開，與煙道方向垂直時，煙道全關。其他位置煙道開度介于兩者之間。為了防止在實際操作中自控失靈或誤操作導致煙道檔板全關，威脅加熱爐的safe，一般加熱爐煙道檔板都有一個限位裝置，其作用就是使煙道檔板達不到全關的狀態。

4.爐管

由于爐管置于高溫中，管內又有油品或其它介質的溫度、壓力和腐蝕的聯合作用，因此爐管材料應具有耐熱耐壓和耐腐蝕的特殊要求。目前國內常減壓裝置中加熱爐輻射室一般為Cr5Mo合金鋼管，對流室為20＃好的碳鋼管。Cr5Mo合金鋼爐管的耐熱指標為600℃，20＃好的碳鋼的耐熱指標為450℃。

在正常生產條件下，爐膛溫度一般在600℃以上，因此爐管內應時刻保持有一定流量的冷物料來吸收熱量，確保爐管壁溫不超過耐熱指標。嚴防爐管內物料中斷和高溫、超負荷運行，以至損壞爐管，釀成事故。

爐管是管式加熱爐的熱導體，能夠承受一定的壓力和溫度，一般由裂化鋼管制成。爐管分為輻射室爐管和對流室爐管，輻射室爐管管徑較大，常用爐管外徑為114、127、159mm，對流室爐管管徑則較小，常用爐管外徑為60、89、114mm。為了提高對流傳熱系數，有的對流管采用釘頭管或翅片管。

整個加熱爐的爐管系統還包括連接直管之間的回彎頭和支持爐管的管架。回彎頭把相鄰兩直管連通，使油品流向轉彎180°。在進出口處回彎頭將爐管與物料進出管線相連。雖然回彎頭處于高溫區外部，但由于管內物料流向急劇改變，沖蝕嚴重,容易發生漏油著火。管架的作用是支撐爐管防止其受熱彎曲變形。

5.燃燒器

燃燒器是加熱爐的重要部件，按其所用的燃料可分為氣體燃燒器、液體燃燒器和油氣聯合燃燒器三種。按霧化方式不同分為蒸汽霧化燃燒器和機械霧化燃燒器。常減壓裝置由于重油燃燒和多種wasi燃燒來源便利，一般采用油氣聯合燃燒器。燃燒器的關鍵部件為噴嘴，一般加熱爐采用蒸汽與油內混式噴嘴，在這種噴嘴中，燃燒油經中間油管通過，蒸汽在夾管外層通過到噴管端的混合室后噴出呈圓錐形的油霧。