在1961-1965年石油会战时,北京石油学院的一千多名师生住在大庆“干打垒”的房子里,忍受冬季零下二三十度的严寒和经济困难时期带来的饥饿,凭着超人的精神力量,将自己在课堂上和实践里所学到的知识毫无保留地贡献给石油事业,在技术革新和技术革命中显示了卓越的才华。机械系教师张英和任瑛负责研制的水套加热炉,攻克了当时急需解决的原油输送的难题,这是整个会战中的两大技术创造之一,后曾获国家科委发明一等奖。
水套加热炉由水套、炉膛、火咀、沸腾管四个部分组成,是间接加热的油田常用加热设备,它具有效率高、便于操作管理、安全可靠等特点。水套加热炉是一种在锅筒中设有换热盘管的锅炉。主要功能是通过换热盘管将热量传递给原油和天然气,以便于油、气集输。
水套加热炉热水自然循环供热系统简单、可靠,其循环压头大;它的工作原理为:首先将系统充水,当水套加热炉点火升压后,在水套加热炉上部即形成一个蒸汽空间,通过排污将水位调整到适当位置,并保证水套加热炉出口立管的下端浸没在液面以下。
由于热重力的作用,炉水沿水套加热炉出口立管上升,随着位置的升高,静压下降,饱和的炉水便发生自汽化现象,产生少量的蒸汽,变成汽水混合物,在流经上行热水干管时,借助于散热作用,使那些少量的蒸汽冷凝成水,当工质进入热用户立管时,已完全是热水了。由于热用户立管中热水的重度大于立管中汽水混合物的重度,从而产生压差,就形成了系统中热介质的循环。因此,水套加热炉热水自然循环供热系统的循环动力来自热水与汽水混合物的重度差。