管式加热炉的工作原理是：燃料在管式加热炉的辐射室（极少数在单独的燃烧室）内燃烧，释放出的热量主要通过辐射传热和对流传热传递给炉管，再经过传导传热和对流传热传递给被加热介质。 

具体过程如下： 

- **辐射传热**：燃料燃烧产生的高温火焰和炽热的烟气，具有强烈的热辐射能力。这些辐射能直接照射到炉管表面，使炉管吸收热量，温度升高。辐射室是热交换的主要场所，约占热负荷的 70 - 80％。 

- **对流传热**：燃烧产生的高温烟气在辐射室中完成主要的热传递后，进入对流室。在对流室中，烟气主要通过对流传热的方式将热量传递给炉管。烟气与炉管表面的流体（被加热介质）发生相对运动，通过流体的流动和热量的传递，使被加热介质进一步吸收热量。 

 被加热介质在炉管内流动，不断吸收热量，从而达到所需的加热温度或完成相应的工艺过程。根据不同的工艺需求和管式加热炉的类型，被加热介质可以是气体、液体或气液两相流等。