КОМБИНИРОВАННАЯ ГОРЕЛКА Российский патент 2016 года по МПК 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 недостатком 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 предложенная комбинированная горелка, согласно изобретению, содержит, как минимум, 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 расположены патрубки.

Предлагаемая конструкция комбинированной горелки, 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 общий вид комбинированной горелки в продольном разрезе, на фиг. 2 - вид справа комбинированной горелки; на фиг. 3 - выносной элемент А - продольный разрез пневматической форсунки; на фиг. 4 - продольный разрез комбинированной горелки в варианте исполнения.

Предложенная комбинированная горелка содержит корпус 1, соединенный с трубопроводом подачи газовых сбросов, трубу 2, соосно установленную внутри корпуса 1 и соединяющую трубопровод подачи жидкостных сбросов с пневматической форсункой 3, установленной в выходной части корпуса 1. Снаружи корпуса 1 установлены с одинаковым угловым шагом и соединенные с внутренней полостью корпуса 1 трубки 4. На концах трубок установлены форсунки 5.

Пневматическая форсунка 3 включает в себя корпус 6, в котором параллельно его оси выполнены отверстия 7, расположенные равномерно по окружности. В центре корпуса 6 выполнено резьбовое отверстие для крепления распылитель 8, в расширяющейся части которого перпендикулярно его оси выполнены радиальные отверстия 9. В выходной части корпуса 6 установлено сопло 10.

В варианте исполнения в выходной части трубок 4 расположены патрубки 11.

Предложенная комбинированная горелка работает следующим образом.

Горелка устанавливается преимущественно горизонтально. Газовые сбросы подается во внутреннюю полость корпуса 1. Часть сбросных газов через трубки 4 и форсунки 5 поступает в атмосферу, где смешивается с воздухом и бездымно сгорает. Оставшаяся часть газовых сбросов поступает в пневматическую форсунку 3.

Жидкостные сбросы подаются по трубе 2 в распылитель 8 пневматической форсунки 3. В распылителе 8 жидкостные сбросы распределяются между радиальными отверстиями 9.

Газовые сбросы, поступающие в пневматическую форсунку 3, подаются во внутреннюю полость корпуса 6 через отверстия 7 и далее через сопло 10 к расширяющейся части распылителя 8. Струя жидких сбросов, выходящая из каждого радиального отверстия 5 распылителя 8, 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 5, предварительно смешиваются с воздухом во внутренней полости патрубков 11, 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. Комбинированная горелка содержит, как минимум, 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 расположены патрубки. Изобретение позволяет повысить полноту сжигания газовых и жидкостных сбросов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Комбинированная горелка, характеризующаяся тем, что содержит 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. Комбинированная горелка по п. 1, отличающаяся тем, что в выходной части трубок расположены патрубки.