Факельная система Российский патент 2025 года по МПК F23G7/06 

Изобретение относится к устройству факельных установок и может быть использовано о нефтегазовой, нефтехимической, химической, коксохимической и других отраслях промышленности, где происходит термическое обезвреживание газов и паров при невозможности их утилизации в технологических процессах и(или) аварийном их выбросе в атмосферу.

Известна факельная система («Правила безопасной эксплуатации факельных систем» ПБ 03-591-03, стр. 26, приложение 1), фиг. 1), содержащая источник сбросных газов 1, технологический сепаратор 2, факельный трубопровод 3 и факел 4 (при этом источник сброса и технологический сепаратор располагаются вне зоны теплового воздействия от факела, изображенной окружностью па фиг. 1). Недостаток известной системы -невысокая надежность из-за возможности попадания воздуха атмосферы в факельный трубопровод при прекращении подачи продувочного газа с последующим возникновением аварийной ситуации.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является факельная система, содержащая технологический сепаратор, факел и факельный трубопровод с установленным на нем автоматическим затвором, выполненным в виде поворотной заслонки [Пат.2362089. Российская Федерация. МПК F23G 7/06. Факельная система / Н.И. Жежера, Г.А. Сайденова (РФ); заявитель и патентообладатель Оренбург, гос.ун-т. №2007145260/06; заявл. 05.12.2007; опубл. 20.07.2009; бюлл. №20. 8 с.].

Недостаток указанной системы состоит в ее невысокой надежности, поскольку автоматический затвор, выполненный в виде поворотной заслонки, содержит большое количество деталей и механических узлов для обеспечения работы заслонки.

Технический результат изобретения - повышение надежности работы факельной системы.

Поставленная цель достигается тем, что в факельной системе, содержащей источник сбросных газов, технологический сепаратор, факел и факельный трубопровод с установленным на нем автоматическим затвором, факельный трубопровод имеет уклон в сторону автоматического затвора, а автоматический затвор выполнен в виде «U»-образного участка факельного трубопровода, образующего гидрозатвор, при этом гидрозатвор снабжен влагоаккумулирующим карманом, из которого осуществляется отвод излишков гидрозатворной жидкости в технологический сепаратор под слой жидкости, а также осуществляется наполнение гидрозатвора жидкостью в случае необходимости, причем роль гидрозатворной жидкости выполняет капельная влага, попадающая в факельным трубопровод со сбросным газом.

Такая конструкция факельной системы обеспечивает поддержание в факельном трубопроводе перед гидрозатвором определенного избыточного давления и обеспечивает свободное прохождение газов через гидрозатвор на факел при возрастании давления в факельном трубопроводе и технологическом сепараторе выше заданного.

В случае залпового сброса жидкость из «U»-образиой части факельного трубопровода частично выносится сбросными газами во влагоаккумулирующий карман, откуда она отводится по трубопроводу в технологический сепаратор, и частично выносится в факельный трубопровод, смачивая его стенки и стенки факела.

В случае кратковременного залпового сброса по его окончании гидрозатвор вновь заполняется жидкостью частично из запасов влаги, накопленной во влагоаккумулирующем кармане и вытекающей через отверстия в его нижней части, а частично благодаря жидкости, стекающей в гидрозатвор из факельного трубопровода под действием сил гравитации и благодаря уклону факельного трубопровода в сторону гидрозатвора.

В случае продолжительного залпового сброса по его окончании недостаток жидкости в гидрозатворе постепенно восполняется капельной влагой, содержащейся в факельном газе, поступающем из технологического сепаратора для сжигания на факеле.

Принятое решение не усложняет конструкцию системы, не содержит механических узлов, требующих специального технического обслуживания, не содержит специальных средств автоматизации и устройств для поддержания уровня жидкости в «U-образной части факельного трубопровода.

На чертеже (фиг. 2) представлена схема факельной установки для сжигания сбросных газов.

Установка содержит: - источник сбросных газов 1 и технологический сепаратор 2, в котором поддерживается определенный уровень жидкости;

- выполненный с уклоном в сторону сепаратора 2 факельный трубопровод, 1 для подачи сбросных газов на факел 4;

определенный уровень жидкости в технологическом сепараторе 2 поддерживается насосом 5 откачки жидкости из технологического сепаратора;

- «U»-образный участок факельного трубопровода («Л»), образующий гидрозатвор 6 (фиг. 2, фиг. 3);

- влагоаккумулирующий карман 7 с отверстиями 8 в его нижней части (фиг. 3);

- трубопровод 9 отвода излишков жидкости из влагоаккумулирующего кармана в технологический сепаратор под слой жидкости (фиг. 2, фиг. 3).

Установка работаем следующим образом.

При прохождении сбросных ["азов через технологический сепаратор 2 (фиг. 2) в нем за счет силы тяжести отделяется основная часть капельной влаги, содержащейся в сбросном газе. Из сепаратора влага откачивается насосом 5 па переработку, при этом средствами автоматизации в сепараторе 2 поддерживается определенный уровень жидкости. Оставшаяся в сбросном газе влага попадает в факельный трубопровод 3 и факел 4, контактирует с их внутренними стенками, оседает на них и под действием силы тяжести и благодаря уклону факельного трубопровода попадает в «U-образный участок факельного трубопровода, образующий гидрозатвор 6 (фиг. 2, фиг. 3), содержащий влагоаккумулирующий карман 7 с отверстиями 8 в его нижней части. Скопившаяся в гидрозатворе 6 жидкость препятствует свободному прохождению через него сбросных газов на факел 4. Под давлением сбросных газов жидкость в гидрозатворе 6 поднимается до верхнего обреза влагоаккумулирующего кармана 7, переливаясь через него, и весом своего столба создает в технологическом сепараторе и факельном трубопроводе перед гидрозатвором определенное избыточное давление. Перетекающий через верхний обрез влагоаккумулирующего кармана 7 избыток жидкости по трубопроводу 9 стекает в технологический сепаратор 2 под слой находящейся там жидкости. При нормальной работе гидрозатвора уровень жидкости во вдагоаккумулирующем кармане 7 соответствует обрезу сливной трубы 9. При повышении в сепараторе 2 давления выше давления столба жидкости в гидрозатворе 6 происходит прорыв сбросных газов через гидрозатвор 6 на факел 4. Прохождение газа из сепаратора 2 на факел 4 помимо гидрозатвора 6 через сливную трубу 9 исключено, так как образующийся в ней под давлением газов в сепараторе 2 столб жидкости будет много выше столба жидкости в гидрозатворе 6.

При залповом сбросе жидкость из «U»-образной части факельного трубопровода частично выносится сбросными газами во влагоаккумулирующий карман 7, откуда она отводится по трубопроводу 9 в технологический сепаратор, а частично выносится в факельный трубопровод 3, смачивая его стенки и стенки факела 4.

В случае кратковременного залпового сброса по его окончании гидрочатвор 6 вновь заполняется жидкостью частично из влагоаккумулирующего кармана 7 благодаря запасу жидкости в нем и отверстиям 8 в его нижней част, а частично благодаря жидкости, стекающей в гидрозатвор из факельного трубопровода 3 под действием сил гравитации благодаря уклону факельного трубопровода в сторону гидрозатвора.

В случае продолжителыюго сброса недостаток жидкости в «U»-образной части 6 факельного трубопровода постепенно восполняется капельной влагой, содержащейся в факельном газе, поступающем из технологическою сепаратора (оставшаяся в сбросном газе влага попадает в факельный трубопровод 3 и факел 4, контактирует с их внутренними стенками, оседает на них и под действием силы тяжести и благодаря уклону факельного трубопровода 3 попадает в «U»-образный участок факельного трубопровода, образующий гидрозатвор 6).

Изобретение относится к области энергетики. Факельная система содержит источник сбросного газа 1, технологический сепаратор 2, факельный трубопровод 3, выполненный с уклоном в сторону технологического сепаратора, факел 4, насос 5 откачки жидкости из технологического сепаратора 2, установленный на факельном трубопроводе 3 автоматический затвор 6, выполненный в виде U-образного участка факельного трубопровода, образующего гидрозатвор. Гидрозатвор 6 снабжен влагоаккумулирующим карманом 7 с отверстиями 8 в его нижней части. Из влагоаккумулирующего кармана 7 осуществляется отвод излишков гидрозатворной жидкости по трубопроводу 9 в технологический сепаратор 2 под уровень жидкости, а также осуществляется наполнение гидрозатвора 6 жидкостью через отверстия 8 в случае уноса гидрозатворной жидкости сбросным газом. Роль гидрозатворной жидкости выполняет капельная влага, попадающая в факельный трубопровод 3 со сбросным газом. Изобретение позволяет повысить надежность работы факельной системы. 3 ил.

Факельная система, содержащая источник сбросных газов, технологический сепаратор, факел и факельный трубопровод с установленным на нем автоматическим затвором, отличающаяся тем, что факельный трубопровод имеет уклон в сторону автоматического затвора, а автоматический затвор выполнен в виде U-образного участка факельного трубопровода, образующего гидрозатвор, при этом гидрозатвор снабжен влагоаккумулирующим карманом, из которого осуществляется отвод излишков гидрозатворной жидкости в технологический сепаратор под слой жидкости, а также осуществляется наполнение гидрозатвора жидкостью в случае необходимости, причем роль гидрозатворной жидкости выполняет капельная влага, попадающая в факельный трубопровод co сбросным газом.