КОМБИНИРОВАННОЕ ГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2016 года по МПК F23G7/00 F23D17/00 

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для совместного сжигания газовых и жидкостных сбросов.

В настоящее время на объектах добычи, подготовки и переработки нефти и газа в результате технологических процессов образуется значительное количество горючих газов и жидкостей, которые подлежат утилизации. Горючие газы и жидкости, сбрасываемые с технологических установок, часто утилизируют путем сжигания.

Сжигание газовых и жидкостных сбросов сопровождается выделением значительного количества сажи, что негативно влияет на окружающую среду и условия труда персонала.

Известна газомазутная горелка, предназначенная для раздельного сжигания газа и мазута, содержащая корпус, внутри которого коаксиально расположена мазутная трубка, оканчивающаяся дросселем, иглу с винтовыми канавками, установленную внутри мазутной трубки и соединенный с ней шток для регулирования положения иглы относительно выходного отверстия мазута, механизмы перемещения дросселя и штока, закрепленные на торце корпуса и мазутной трубки (А.А. Винтовкин и др. Горелочные устройства промышленных печей и топок (конструкции и технические характеристики). Справочник, «Интермет Инжиниринг», 1999, рис. 9.25.б, с. 373) - прототип.

Указанная горелка работает следующим образом.

Газ поступает в кольцевой зазор, расположенный между корпусом и мазутной трубкой, и далее через дроссель поступает в зону горения. С помощью механизма перемещения дросселя, закрепленного на торце корпуса, осуществляется регулировка расхода газа, поступающего в горелку. Мазут поступает в мазутную трубку, проходит через иглу с винтовыми канавками, закручивается и через выходное отверстие поступает в зону горения. За счет перемещения штока и связанной с ним иглы происходит изменение расхода мазута, поступающего в горелку. Перемещение штока осуществляется с помощью механизма, закрепленного на торце мазутной трубки. Горелка способна работать как на одном газе, так и на одном мазуте, а также на их смеси.

Основными недостатками указанной горелки являются значительная длина факела и недостаточно высокая эффективность сжигания топлива.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и снижение уровня загрязнения окружающей среды за счет повышения эффективности и полноты процесса сжигания газовых и жидкостных сбросов.

Решение указанной задачи достигается тем, что предложенное комбинированное горелочное устройство согласно изобретению содержит, как минимум, обечайку с профилированным входом и выходом, установленную на раме, дежурную горелку, расположенную внутри обечайки, горелку, расположенную на оси обечайки и представляющую собой полый цилиндрический корпус, соединенный с трубопроводом подачи газовых сбросов, трубу, соосно установленную внутри корпуса и соединяющую трубопровод подачи жидкостных сбросов с пневматической форсункой, установленной в выходной части корпуса, несколько трубок, установленных снаружи корпуса с одинаковым угловым шагом и соединенных с внутренней полостью корпуса, при этом на концах трубок установлены форсунки.

В варианте исполнения, в выходной части трубок горелки расположены патрубки.

Предлагаемая конструкция комбинированного горелочного устройства, за счет своих отличительных признаков, обеспечивает решение поставленной технической задачи - снижение уровня загрязнения окружавшей среды за счет повышения эффективности и полноты процесса сжигания газовых и жидкостных сбросов.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан вид спереди комбинированного горелочного устройства, на фиг. 2 - вид сверху комбинированного горелочного устройства, на фиг. 3 - вид справа комбинированного горелочного устройства, на фиг. 4 - продольный разрез горелки комбинированного горелочного устройства, на фиг. 5 - выносной элемент А - продольный разрез пневматической форсунки горелки; на фиг. 6 - продольный разрез горелки комбинированного горелочного устройства в варианте исполнения.

Предложенное комбинированное горелочное устройство содержит корпус 1, отражатель 2, установленный в выходной части корпуса 1, дежурную горелку 3, расположенную внутри корпуса 1, горелку 4, расположенную на оси корпуса 1 и состоящую из корпуса 5, соединенного с трубопроводом подачи газовых сбросов, трубу 6, соосно установленную внутри корпуса 5 и соединяющую трубопровод подачи жидкостных сбросов с пневматической форсункой 7, установленной в выходной части корпуса 5. Снаружи корпуса 5 горелки 4 установлены с одинаковым угловым шагом и соединенные с внутренней полостью корпуса 5 трубки 8. На концах трубок установлены форсунки 9.

Пневматическая форсунка 7 включает в себя корпус 10, в котором параллельно его оси выполнены отверстия 11, расположенные равномерно по окружности. В центре корпуса 10 выполнено резьбовое отверстие для крепления распылителя 12, в расширяющейся части которого перпендикулярно его оси выполнены радиальные отверстия 13. В выходной части корпуса 10 установлено сопло 14.

В варианте исполнения в выходной части трубок 8 горелки 4 расположены патрубки 15.

Предложенное комбинированное горелочное устройство работает следующим образом.

На дежурную горелку 3 подается топливный газ. Из системы управления подается команда на розжиг дежурной горелки.

После розжига дежурной горелки 3 в горелку 4 подаются газовые и жидкостные сбросы.

Газовые сбросы подаются во внутреннюю полость корпуса 5. Часть сбросных газов через трубки 8 и форсунки 9 поступает в атмосферу, где смешивается с воздухом и образует горючую смесь. Данная горючая смесь поджигается пламенем дежурной горелки 3 и бездымно сгорает. Оставшаяся часть газовых сбросов поступает в пневматическую форсунку 7.

Жидкостные сбросы подаются по трубе 6 в распылитель 12 пневматической форсунки 7. В распылителе 12 жидкостные сбросы распределяются между радиальными отверстиями 13.

Газовые сбросы, поступающие в пневматическую форсунку 7, подаются во внутреннюю полость корпуса 10 через отверстия 11 и далее через сопло 14 к расширяющейся части распылителя 12. Струя жидких сбросов, выходящая из каждого радиального отверстия 13 распылителя 12, внедряется в поперечный высокоскоростной поток газовых сбросов, при этом происходит многократное дробление капельных потоков жидкости. Полученная струя газожидкостной смеси смешивается с воздухом, образуя горючую смесь, которая сгорает без выпадения осадков и образования дыма.

В варианте исполнения струи газовых сбросов, поступающих из форсунок 9, предварительно смешиваются с воздухом во внутренней полости патрубков 15, что позволяет повысить эффективность и полноту процесса сжигания газовых сбросов.

Использование предложенного технического решения позволит снизить уровень загрязнения окружавшей среды за счет повышения эффективности и полноты процесса сжигания газовых и жидкостных сбросов.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для совместного сжигания газовых и жидкостных сбросов. Техническим результатом является повышение эффективности и полноты процесса сжигания газовых и жидкостных сбросов. Устройство содержит обечайку с профилированным входом и выходом, установленную на раме, дежурную горелку, расположенную внутри обечайки, горелку, расположенную на оси обечайки и представляющую собой полый цилиндрический корпус, соединенный с трубопроводом подачи газовых сбросов, трубу, соосно установленную внутри корпуса и соединяющую трубопровод подачи жидкостных сбросов с пневматической форсункой, установленной в выходной части корпуса, несколько трубок, установленных снаружи корпуса с одинаковым угловым шагом и соединенных с внутренней полостью корпуса, при этом на концах трубок установлены форсунки. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Комбинированное горелочное устройство, характеризующееся тем, что содержит обечайку с профилированным входом и выходом, установленную на раме, дежурную горелку, расположенную внутри обечайки, горелку, расположенную на оси обечайки и представляющую собой полый цилиндрический корпус, соединенный с трубопроводом подачи газовых сбросов, трубу, соосно установленную внутри корпуса и соединяющую трубопровод подачи жидкостных сбросов с пневматической форсункой, установленной в выходной части корпуса, несколько трубок, установленных снаружи корпуса с одинаковым угловым шагом и соединенных с внутренней полостью корпуса, при этом на концах трубок установлены форсунки.

2. Комбинированное горелочное устройство по п. 1, отличающееся тем, что в выходной части трубок горелки расположены патрубки.