Оголовок факельной трубы Советский патент 1991 года по МПК F23G7/06 F23B5/00 

фиг.1

Изобретение относится к области сжигания топлива и может быть использовано в теплотехнических установках энергетики, металлургии, нефтеперерабатывающей, нефтедобывающей и химической промышленности, а также в других областях, связанных со сжиганием газов.

Цель изобретения - повышение эффективности сжигания газа за счет стабилизации пламени, турбулизации образующейся смеси и увеличения периметра воспламенения.

На фиг. 1 представлен оголовок факела, продольное сечение; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - стабилизатор пламени.

Оголовок факельной трубы представляет собой гэзоподающую трубу 1, которая на конце выполнена в виде конфузора 2. На последнем выполнены вертикальные вырезы 3 с установленными в них секторами 4, которые образуют радиально расходящиеся газоподающие каналы 5 (фиг. 2). Внутри верхней части газоподающей трубы соосно с зазором к конфузору 2 установлен стабилизатор б пламени, к которому подведены радиальные патрубки 7, периферийные концы которых сообщены с атмосферой.

Стабилизатор 6 пламени (фиг 1) конструктивно выполнен в виде полутора, верхняя часть которого открыта, что позволяет проводить эжектирование воздуха в центральную часть оголовка.

Радиальные патрубки 7, служащие для эжектирования воздуха и передачи его во внутреннюю полость стабилизатора 6, расположены ниже центральных, а их сечение уменьшается от периферии к центру Расположены периферийные концы радиальных патрубков 7 на образующей поверхности конфузорэ 2 между вертикальными вырезами 3.

Оголовок работает следующим образом.

Газ, поступающий снизу газоподающей трубы 1, проходит конфузор 2 и каналы 5. При этом часть поднимающегося газа омывает стабилизатор 6 пламени - полутор, образуя турбулентные вихри, которые эжектируют воздух, поступающий из стабилизатора 6 пламени, и патрубки 7, связанные с атмосферой. Газовые турбулентные вихри интенсифицируют процесс смешивания газа и воздуха, образуя готовую к горению газовоздушную смесь в центре оголовка. Вторая часть поднимающегося газа выходит из оголовка через газоподающие каналы 5, увлекая за собой близлежащие слои атмосферного воздуха, образуя газовоздушную смесь на периферии оголовка.

Таким образом, сгорание газа происходит в подготовленной смеси, как в центре огрловка, так и на его периферии, что значительно увеличивает периметр воспламенения оголовка.

Применение стабилизатора 6 пламени в виде полутора позволяет проводить интенсификацию процесса смесеобразования при малых сопротивлениях газовому потоку

на факеле, что определяет успешное применение стабилизатора пламени такого типа на факелах низкого и высокого давления. При конструировании факела высокого давления возможно применение стабилизатора 6 пламени в виде чаши (фиг. 3).

Такая форма стабилизатора пламени позволит интенсифицировать процесс образования газовоздушной смеси, однако в этом случае значительно возрастает сопротивление стабилизатора. Для эффективной подачи воздуха в зону горения радиальные патрубки 7 расположены под наклоном, при котором периферийная часть расположена ниже центральной, что создает благоприятные условия для эжектирования воздуха из слоев атмосферы, расположенных значительно ниже зоны горения при наименьшем сопротивлении патрубков потоку эжектиру- емого воздуха.

Меняющееся сечение радиальных патрубков 7, уменьшающееся от периферии к центру, позволяет проводить эжектирование воздуха с необходимой скоростью, которая определяется расчетным путем в

зависимости от эжектирующей способности оголовка. Расположение радиальных патрубков 7 на образующей поверхности конфузора 2 газоподающей трубы 1, между вертикальными вырезами 3, дает возможность эжектировать воздух слоями газов, обладающими наивысшей скоростью, что значительно повышает количество эжекти- руемого воздуха, последнее связано с эффективным использованием сечения

газоподающей трубы 1 и газоподающих каналов 5.

Изобретение осуществляет подачу воздуха в ядро пламени с целью его стабилиза- 0 ции и наиболее полного сгорания, что улучшает охрану окружающей среды за счет уменьшения вредных выбросов в атмосфеРУ.

Турбулизация потока газа за счет при- 5 менения стабилизатора пламени интенсифицирует процесс образования газовоздушной смеси с-высокой турбулентностью, последнее позволяет значительно уменьшить длину самого факела, что также улучшает охрану окружающей среды.

Применение стабилизатора пламени, сообщенного с атмосферой, осуществляет в изобретении саморегулирование подачи воздуха в ядро пламени при изменении производительности факела.

Образование фронта горения в центре оголовка увеличивает периметр воспламенения всего оголовка, позволяет свести до минимума загрязнение окружающей среды выбросами несгоревших продуктов в виде сажи, окиси углерода и углеводородов.

Таким образом, в изобретении за счет более качественного сжигания газа достигнуто улучшение охраны окружающей среды.

Формула изобретения

1. Оголовок факельной трубы, включающий газоподающую трубу, на выходном конфузорном конце которого выполнены вертикальные вырезы с установленными в них секторами, образующими радиально расходящиеся газоподающие каналы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сжигания газа за счет стабилизации пламени, турбулиза- ции образующейся смеси и увеличения периметра воспламенения, он снабжен

стабилизатором пламени в виде пустотелого геометрического тела, открытого сверху, установленного внутри верхней части газо- подающей трубы соосно с зазором к конфу- зору с подведенными к нему радиальными патрубками, периферийные концы которых сообщены с атмосферой.

2.Оголовок по п. 1, отличающий- с я тем, что стабилизатор пламени выполнен в виде чаши.

3.Оголовок поп. 1.отличающий- с я тем, что стабилизатор пламени выполнен в виде полутора.,

4.Оголовок по п. 1, отличающий- с я тем, что радиальные патрубки установлены наклонно, причем периферийные концы расположены ниже центральных.

5.Оголовок по п. 1, отличающий- с я тем, что радиальные патрубки выполнены с уменьшающимся от периферии к центру поперечным сечением.

6.Оголовок по п. 1, отличающий- с я тем, что периферийные концы радиальных патрубков расположены на образующей поверхности конфузора газоподающей трубы между вертикальными вырезами.

Изобретение касается сжигания топлива и может быть использовано в теплотехнических установках энергетики, металлургии, нефтеперерабатывающей и химической отраслях промышленности. Цель изобретения повышение эффективности сжигания газа за счет стабилизации пламени, турбулиза- ции образующейся смеси и увеличения периметра воспламенения. Оголовок факельной трубы содержит газоподающую трубу 1 с конфузором 2, газоподающие каналы, стабилизатор 6 пламени и радиальные патрубки 7. Поступающий газ проходит конфузор 2. Одну его часть омывает стабилизатор 6 пламени эжектируя воздух, поступающий через патрубки 7. Другая часть газа выходит через газоподающие каналы, образуя газовоздушную смесь на периферии оголовка. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

фиг. 2

Фиг.З