热处理炉水冷机的设计是一项综合性的技术工作，除需炉子知识外，还包括典型零件的名称、形状尺寸和简图、材料、质量、技术要求等；热处理典型工艺、生产率、电工及温度控制等有关内容，必须密切结合生产实际综合运用有关知识，使所涉及的炉子在技术上是先进的，在经济上是合理的，具有切实耐用，同时满足热处理工艺的质量要求，生产率高，能耗少，炉子制造维修方便，投资少，劳动条件好等特点。
一般来讲，对于导热性差、塑性差的工件，要求延长加热时间，否则会因加热速度过快导致温度应力过大，使工件产生加热缺陷。反之，对于导热性好、塑性好的工件，需要的加热时间就短，如果工件的加热界面较厚或体积过大，就不需要较长的加热时间，特别是其中的保温时间，能使工件表面与中心的温度趋于均匀，减小所产生的温度应力。
除工件的性质和体积外，加热方式和加热温度也影响着加热时间。加热方式分为单面加热，双面加热和多面加热，单面加热需要较长的加热时间，相比之下双面加热需要的加热时间就短。总之，被加热的面越多，加热就越快，所需时间就短。较高的加热温度，能够缩短加热时间，因为温度越高，电热元件与工件表面的温度差越大，热量传递就越多，加热速度就越快。
热处理炉水冷机是通过炉内进行加热，不仅要考虑加热速度，加热温度和加热的均匀性，而且还要考虑加热时间，目的是利用加热时间保证工件组织的转变和化学作用的完成。加热时间的延长有利于改善工件加热的温度均匀性，减小温度应力对工件的影响。