[go: up one dir, main page]

RU2487300C1 - Method of gas combustion - Google Patents

Method of gas combustion Download PDF

Info

Publication number
RU2487300C1
RU2487300C1 RU2011151764/06A RU2011151764A RU2487300C1 RU 2487300 C1 RU2487300 C1 RU 2487300C1 RU 2011151764/06 A RU2011151764/06 A RU 2011151764/06A RU 2011151764 A RU2011151764 A RU 2011151764A RU 2487300 C1 RU2487300 C1 RU 2487300C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
burner
divider
splitter
gas
housing
Prior art date
Application number
RU2011151764/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011151764A (en
Inventor
Владимир Дмитриевич Гриценко
Иван Георгиевич Лачугин
Евгений Александрович Орехов
Владимир Викторович Черниченко
Александр Петрович Шевцов
Вячеслав Константинович Горшков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ"
Priority to RU2011151764/06A priority Critical patent/RU2487300C1/en
Publication of RU2011151764A publication Critical patent/RU2011151764A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2487300C1 publication Critical patent/RU2487300C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Gas Burners (AREA)
  • Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: method is proposed for combustion of gases with the help of a flare burner, comprising a casing in the form of a pipe equipped with a splitter in the outlet part, which is installed with a circular gap relative to the upper end of the casing. Inside the pipe there is at least one hollow shaped central body, preferably two and more, every of which has one minimum throughput section arranged in its outlet part. The gas flow is supplied to the splitter via hollow shaped bodies with action at the specified flow according to the principle of "compression-expansion". The outlet splitter is made in the form of a cone facing with its top towards the inlet part of the burner casing. In the minimum section of at least one shaped central body, preferably, the inlet one, an additional splitter is installed, preferably in the form of a cone, with formation of a circular gap. The specified splitter is turned with the top towards the inlet part of the burner casing. The gas flow is sent into the formed circular gap between the hollow central body and the additional splitter. At least one splitter, preferably all of them, is made with the possibility of changing their geometric dimensions.
EFFECT: improved conditions of mixture formation and maximum full completeness of gas combustion with reduced noise and vibrations in burner operation.
3 dwg

Description

Изобретение относится к газогорелочным устройствам и может быть применено в газовой промышленности для создания способов сжигания попутных и продувочных газов, особенно содержащих конденсат и сероводородные соединения.The invention relates to gas burner devices and can be used in the gas industry to create methods for burning associated and purge gases, especially those containing condensate and hydrogen sulfide compounds.

Одной из проблем, возникающих при сжигании продувочных и попутных газов, особенно содержащих конденсат и сероводородные соединения, является обеспечение максимально возможной полноты сгорания газов, получение продуктов сгорания с минимальным содержанием сероводородных соединений, не превышающих предельно допустимые нормы, и уменьшение шума при работе горелки.One of the problems arising from the combustion of purge and associated gases, especially those containing condensate and hydrogen sulfide compounds, is to ensure the maximum possible completeness of gas combustion, to obtain combustion products with a minimum content of hydrogen sulfide compounds not exceeding the maximum permissible norms, and to reduce noise during burner operation.

Известна горелка, содержащая корпус с соосно установленной трубой, снабженной по периферии участка, выведенного за пределы корпуса, рассекателем в виде тела Коанда, размещенным с зазором относительно верхнего торца корпуса, при этом в трубе дополнительно установлена отсасывающая трубка, нижний конец которой выведен в корпус, и на участке трубы, размещенном в корпусе, выполнено уширение с отверстиями по его образующей, при этом отношение площади зазора к площади выходного сечения трубы составляет 0,75-1,3 (А.с. СССР №643719 от 06.01.77. МКИ F23D 13/20).A burner is known that contains a housing with a coaxially mounted pipe, provided on the periphery of a portion outside the housing, with a Koanda body divider placed with a gap relative to the upper end of the housing, while a suction tube is additionally installed in the pipe, the lower end of which is brought into the housing, and in the pipe section located in the casing, broadening was made with holes along its generatrix, while the ratio of the gap area to the output section of the pipe is 0.75-1.3 (USSR AS No. 643719 dated 01/06/07. MKI F23D 13/20).

Недостатками известной горелки является неполное сгорание газа и конденсата, повышенное содержание вредных примесей в продуктах сгорания.The disadvantages of the known burner is the incomplete combustion of gas and condensate, an increased content of harmful impurities in the combustion products.

Известна горелка, содержащая корпус с соосно установленной трубой, снабженной по периферии участка, выведенного за пределы корпуса, рассекателем в виде тела Коанда, размещенным с зазором относительно верхнего торца корпуса, при этом в трубе дополнительно установлена отсасывающая трубка, нижний конец которой выведен в корпус, и на участке трубы, размещенном в корпусе, выполнено уширение с отверстиями по его образующей, при этом отношение площади зазора к площади выходного сечения трубы составляет 0,75-1,3, участок трубы, выведенный за пределы корпуса, выполнен в виде сопла Лаваля, а верхний торец отсасывающей трубки размещен на входе в указанное сопло (А.с. СССР №937888 от 01.10.80, дополнительное к а.с. №643719, МКИ F23D 13/20).Known burner containing a housing with a coaxially mounted pipe, equipped on the periphery of the section outside the housing, a divider in the form of a Koanda body, placed with a gap relative to the upper end of the housing, while the suction tube is additionally installed in the pipe, the lower end of which is brought into the housing, and in the pipe section located in the casing, broadening was made with holes along its generatrix, while the ratio of the gap to the output section of the pipe is 0.75-1.3, the pipe section exceeded the housing is formed as a Laval nozzle, and the upper end of the suction tube placed at the inlet of said nozzle (AS USSR №937888 from 10.01.80 complementary to AS №643719, MKI F23D 13/20).

Указанная горелка работает следующим образом.The specified burner operates as follows.

Сбрасываемый из скважины газ подается к трубе и разделяется на два потока. Первый поток газа поступает к соплу Лаваля, а второй поток - через отверстия трубы - в корпус горелки. При выходе из отверстий газ в начальный момент времени движется в направлении нижней части корпуса, а затем изменяет направление движения на противоположное и движется к боковому кольцевому зазору. При изменении направления движения газ отделяется от жидкой фазы (конденсата), которая собирается в нижней части корпуса. Очищенный поток газа, выходя из бокового кольцевого зазора, вследствие возникающего эффекта Коанда, прилипает к поверхности рассекателя и создает вокруг него зону пониженного давления, в которую вовлекается окружающий воздух. Воздух смешивается с поступающим газом и полученная газовоздушная смесь движется в направлении образующей конического участка рассекателя, к выходу первого потока газа.The gas discharged from the well is supplied to the pipe and is divided into two streams. The first gas stream enters the Laval nozzle, and the second stream through the pipe openings enters the burner body. At the exit from the holes, the gas at the initial time moves in the direction of the lower part of the housing, and then changes the direction of movement to the opposite and moves to the lateral annular gap. When the direction of movement changes, the gas is separated from the liquid phase (condensate), which is collected in the lower part of the housing. The purified gas stream, leaving the lateral annular gap, due to the arising Coanda effect, adheres to the surface of the divider and creates a zone of reduced pressure around it, into which the surrounding air is drawn. The air is mixed with the incoming gas and the resulting gas-air mixture moves in the direction of the generatrix of the conical section of the divider, to the outlet of the first gas stream.

Первый поток газа, выходя по трубе из сопла Лаваля, подсасывает из корпуса, при помощи отсасывающей трубки, конденсат. Поток конденсата, за счет повышенной скорости газа в узком сечении сопла Лаваля, дробится на мелкодисперсные капли, смешивается с первым потоком газа и вторым газовоздушным потоком. Полученная смесь газа, воздуха и конденсата бездымно сгорает.The first gas stream, exiting through the pipe from the Laval nozzle, draws condensate from the housing, using a suction tube. The condensate stream, due to the increased gas velocity in a narrow section of the Laval nozzle, is crushed into fine droplets, mixed with the first gas stream and the second gas-air stream. The resulting mixture of gas, air and condensate burns smokeless.

Основным недостатком данной горелки является то, что газ, поступающий по центральной трубе, поступает к профилированному соплу с давлением, значительно больше атмосферного, и повышенной скоростью, дополнительно разгоняется в сопле, что приводит к образованию скачков уплотнения за рассекателем, повышенному шуму и вибрациям при работе горелки, ухудшению условий смесеобразования и увеличению длины факела. Это влечет за собой уменьшение полноты сгорания не до конца очищенных газов и увеличению содержания вредных выбросов, в частности сероводорода и его соединений, в продуктах сгорания.The main disadvantage of this burner is that the gas flowing through the central pipe enters the profiled nozzle with a pressure much higher than atmospheric, and at an increased speed, additionally accelerates in the nozzle, which leads to the formation of shock waves behind the divider, increased noise and vibration during operation burners, deterioration of the conditions of mixture formation and increase in the length of the torch. This entails a decrease in the completeness of combustion of not fully purified gases and an increase in the content of harmful emissions, in particular hydrogen sulfide and its compounds, in the combustion products.

Известен способ сжигания газов при помощи факельной горелки и горелка для реализации указанного способа, содержащая корпус с соосно установленной трубой, снабженной по периферии участка, выведенного за пределы корпуса, рассекателем в виде тела Коанда, размещенным с зазором относительно верхнего торца корпуса, при этом участок трубы, выведенный за пределы корпуса, выполнен в виде сопла Лаваля, а внутри трубы установлены полые профилированные тела, каждое из которых имеет одно минимальное проходное сечение, расположенное в его выходной части, при этом число полых профилированных тел определено из соотношения n=Рвхвых·k:, где: n - число полых профилированных тел; Рвх - давление на входе в трубу; Рвых - давление на выходе из трубы (атмосферное); k - коэффициент восстановления полного давления, равный 0,7-0,8 (патент РФ №2315239, МПК: F23D 13/20 - прототип).A known method of burning gases using a torch burner and a burner for implementing the specified method, comprising a housing with a coaxially mounted pipe, provided on the periphery of a section extending outside the housing, with a divider in the form of a Koanda body, placed with a gap relative to the upper end of the housing, while the pipe section drawn outside the casing, made in the form of a Laval nozzle, and hollow profiled bodies are installed inside the pipe, each of which has one minimum passage section located in its output part STI, the number of the hollow profiled body is determined from the relation n = F I / O F · k :, wherein: n - the number of hollow shaped bodies; R I - pressure at the inlet to the pipe; P o - pressure at the outlet of the pipe (atmospheric); k is the recovery coefficient of the total pressure equal to 0.7-0.8 (RF patent No. 2315239, IPC: F23D 13/20 - prototype).

Указанный способ реализуется следующим образом.The specified method is implemented as follows.

Сбрасываемый из скважины газ после входа в трубу разделяют на два потока.The gas discharged from the well after entering the pipe is divided into two streams.

Первый поток газа поступает к соплу Лаваля, а второй поток - через отверстия в трубе - в кольцевой зазор между корпусом и трубой. Первый поток поднимается вверх по трубе, попадает в сужающуюся часть полого профилированного тела, сужается, проходит минимальное сечение и снова расширяется. За счет сжатия и последующего расширения газа происходит уменьшение давления газа на выходе из расширяющейся части, и в сужающуюся часть следующего профилированного тела газ поступает уже с меньшим давлением, чем в предыдущее, и, соответственно, меньшим, чем давление на входе в трубу. Таким образом, пройдя через несколько последовательно установленных профилированных тел и теряя на каждом из них давление за счет чередующихся процессов сжатия-расширения, газ поступает к профилированному соплу с заданным давлением, близким к атмосферному.The first gas stream enters the Laval nozzle, and the second stream, through openings in the pipe, into the annular gap between the body and the pipe. The first stream rises up the pipe, enters the tapering part of the hollow profiled body, tapers, passes the minimum section and expands again. Due to the compression and subsequent expansion of the gas, the gas pressure decreases at the outlet of the expanding part, and the gas enters the tapering part of the next profiled body already with lower pressure than the previous one, and, accordingly, lower than the pressure at the inlet to the pipe. Thus, passing through several successively installed shaped bodies and losing pressure on each of them due to alternating compression-expansion processes, the gas enters a shaped nozzle with a given pressure close to atmospheric.

Первый поток газа, выходя по трубе из сопла Лаваля, подсасывает за счет разности скоростей из кольцевой полости, образованной корпусом и трубой, при помощи всасывающей трубки, конденсат. За счет того, что оставшийся поток конденсата подается к выходной части сопла, обеспечивается его повышенная турбулентность и скорость на выходе из сопла и поток первоначально более эффективно дробится на мелкодисперсные капли, а затем перемешивается с первым потоком газа и вторым газовоздушным потоком. Полученная смесь газа, воздуха и конденсата бездымно сгорает, обеспечивая при сгорании пониженное содержание вредных примесей в продуктах сгорания.The first gas stream, exiting through the pipe from the Laval nozzle, draws condensate from the annular cavity formed by the casing and the pipe, using the suction pipe, through the suction tube. Due to the fact that the remaining condensate stream is supplied to the nozzle exit part, its increased turbulence and velocity at the nozzle exit are ensured, and the stream is initially more effectively crushed into fine droplets, and then mixed with the first gas stream and the second gas-air stream. The resulting mixture of gas, air and condensate burns smokeless, providing a reduced content of harmful impurities in the combustion products during combustion.

Основным недостатком данной горелки является то, что на рассекателе образуется значительная неравномерность в скорости потока, что приводит к образованию скачков уплотнения за рассекателем, повышенному шуму и вибрациям при работе горелки, ухудшению условий смесеобразования и увеличению длины факела. Это влечет за собой уменьшение полноты сгорания не до конца очищенных газов и увеличению содержания вредных выбросов, в частности сероводорода и его соединений, в продуктах сгорания.The main disadvantage of this burner is that a significant irregularity in the flow rate is formed on the divider, which leads to the formation of shock waves behind the divider, increased noise and vibration during burner operation, worsening of the conditions of mixture formation and an increase in the length of the flame. This entails a decrease in the completeness of combustion of not fully purified gases and an increase in the content of harmful emissions, in particular hydrogen sulfide and its compounds, in the combustion products.

Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков и создание горелки, конструкция которой позволяет обеспечить улучшенные условия смесеобразования и максимально возможную полноту сгорания газов с уменьшенным шумом и вибрациями при работе горелки.The technical task of the invention is to eliminate these drawbacks and create a burner, the design of which allows to provide improved conditions of mixture formation and the maximum possible completeness of combustion of gases with reduced noise and vibration during operation of the burner.

Решение поставленной задачи достигается за счет того, что в предложенном способе сжигания газов при помощи факельной горелки, содержащей полый корпус в виде трубы, снабженной в выходной части рассекателем, размещенным с кольцевым зазором относительно верхнего торца корпуса, при этом внутри трубы установлено одно полое профилированное центральное тело, которое имеет одно минимальное проходное сечение, расположенное в его выходной части, заключающемся в подаче потока газа на рассекатель через полые профилированные тела с воздействием на указанный поток по принципу «сжатие-расширение», согласно изобретению, полый корпус факельной горелки выполняют с коническим расширением в его выходной части, при этом выходной рассекатель выполняют в виде конуса, обращенного вершиной к входной части корпуса горелки, причем по оси рассекателя, параллельно или практически параллельно оси факельной горелки, выполняют сквозной канал, при помощи которого соединяют полость под рассекателем с окружающей атмосферой, при этом в кольцевом зазоре, предпочтительно, между выходной частью рассекателя и выходной конической частью корпуса, устанавливают дополнительные рассекатели, которые выполняют, преимущественно, в виде кронштейнов V-образного профиля, обращенных вершиной к входной части корпуса, при этом в минимальном сечении входного профилированного центрального тела устанавливают с образованием кольцевого зазора дополнительный рассекатель, который выполняют, преимущественно, в виде конуса, обращенного вершиной к входной части корпуса горелки, при этом газ подают через кольцевую щель, образованную профилированным входным центральным телом и полым профилированным центральным телом, предотвращая, таким образом, попадание воздуха внутрь полого корпуса факельной горелки, а затем поток газа разделяют, как минимум, на три потока, при этом один поток пропускают через профилированные щели, образованные дополнительными V-образными рассекателями, другой - через кольцевую щель, образованную указанными дополнительными рассекателями и конической частью рассекателя, установленного в выходной части корпуса, третий - через центральный канал в упомянутом выходном конусообразном рассекателе.The solution of this problem is achieved due to the fact that in the proposed method of burning gases using a flare burner containing a hollow body in the form of a pipe, equipped with a divider in the output part, placed with an annular gap relative to the upper end of the body, while one hollow profiled central is installed inside the pipe a body that has one minimum passage section located in its output part, which consists in supplying a gas flow to the divider through hollow profiled bodies with the action of and the specified stream on the principle of "compression-expansion", according to the invention, the hollow body of the torch burner is made with conical expansion in its output part, while the output divider is made in the form of a cone facing the apex of the input part of the burner body, and along the axis of the divider, in parallel or almost parallel to the axis of the torch burner, a through channel is made through which the cavity under the divider is connected to the surrounding atmosphere, while in the annular gap, preferably, between the outlet part atelier and the output conical part of the housing, additional dividers are installed, which are performed mainly in the form of V-shaped brackets facing the apex of the input part of the housing, while in the minimum section of the input profiled central body, an additional divider is formed to form an annular gap, which is performed mainly in the form of a cone facing the apex of the burner body inlet, with gas being supplied through an annular gap formed by a profiled inlet a central body and a hollow profiled central body, thus preventing air from entering the hollow body of the torch burner, and then the gas stream is divided into at least three streams, while one stream is passed through profiled slots formed by additional V-shaped dividers , the other through the annular gap formed by the indicated additional dividers and the conical part of the divider installed in the output part of the housing, the third through the central channel in the said output nusoobraznom divider.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что в заявляемом устройстве, в отличие от конструктивного выполнения прототипа, в минимальном сечении, как минимум, одного профилированного центрального тела, предпочтительно, входного, установлен с образованием кольцевого зазора, дополнительный рассекатель, выполненный, преимущественно, в виде конуса, обращенного вершиной к входной части корпуса горелки.Comparative analysis with the prototype shows that in the inventive device, in contrast to the structural embodiment of the prototype, in a minimum section of at least one profiled central body, preferably the input, is installed with the formation of an annular gap, an additional divider, made mainly in the form of a cone facing the top of the inlet of the burner body.

При использовании традиционных конструкций сжигание тяжелых углеводородов сопровождается дымообразованием за счет неполного сгорания, что, в свою очередь, является следствием малого содержания первичного воздуха перед фронтом пламени и малой поверхности контакта горючего газа с воздухом. Предлагаемая конструкция факельного оголовка, за счет принципа многоструйности, обеспечивает гораздо большую поверхность контакта и лучшее смешение с воздухом перед фронтом горения.When using traditional designs, the burning of heavy hydrocarbons is accompanied by smoke formation due to incomplete combustion, which, in turn, is a consequence of the low content of primary air in front of the flame front and the small contact surface of the combustible gas with air. The proposed design of the flare tip, due to the multi-jet principle, provides a much larger contact surface and better mixing with air in front of the combustion front.

Такая совокупность признаков позволяет получить новые свойства, заключающиеся в том, что, благодаря организации кольцевого течения внутри корпуса горелки, получают достаточно равномерный профиль скорости газа на выходе из факельной горелки, что, в свою очередь, приводит к снижению токсичности продуктов сгорания, снижению шума от факельной горелки и повышению стабильности воспламенения.This set of features allows us to obtain new properties, namely, due to the organization of the annular flow inside the burner body, a fairly uniform gas velocity profile is obtained at the outlet of the torch burner, which, in turn, leads to a decrease in the toxicity of combustion products and a reduction in noise from torch burner and increase ignition stability.

Таким образом, совокупность существенных признаков заявляемого технического решения, благодаря наличию новых признаков, обеспечивает получение технического результата, выражающегося в улучшении условий смесеобразования, значительном снижении уровня шума, возникающего при работе горелки, и уменьшении длины факела, получении повышенной полноты сгорания газовоздушной смеси за счет улучшения условий смесеобразования и возможности унификации горелок.Thus, the set of essential features of the claimed technical solution, due to the presence of new features, provides a technical result, which is expressed in improving the conditions of mixture formation, a significant reduction in the noise level that occurs during operation of the burner, and reducing the length of the torch, obtaining increased completeness of combustion of the gas-air mixture by improving mixture formation conditions and the possibility of unification of the burners.

Указанные существенные признаки в совокупности, характеризующей сущность заявляемого технического решения, не известны в настоящее время для горелок и устройств для сжигания топлива. Аналог, характеризующийся идентичностью всем существенным признакам заявляемого изобретения, в ходе исследований не обнаружен, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «Новизна».These essential features in the aggregate characterizing the essence of the claimed technical solution are not currently known for burners and devices for burning fuel. The analogue, characterized by the identity of all the essential features of the claimed invention, was not found during the studies, which allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "Novelty."

Существенные признаки заявляемого изобретения не могут быть представлены как комбинация, выявленная из известных решений с реализацией в виде отличительных признаков для достижения технического результата, из чего следует вывод о соответствии критерию «Изобретательский уровень».The essential features of the claimed invention cannot be represented as a combination identified from known solutions with the implementation in the form of distinctive features to achieve a technical result, from which it follows that the criterion of "Inventive step" is met.

В связи с тем, что представленное техническое решение предназначено для использования в рамках реальной системы дожигания газов и подготовлено заявителем для внедрения в производство, предлагаемое изобретение соответствует критерию «Промышленная применимость».Due to the fact that the presented technical solution is intended for use within the framework of a real gas afterburning system and was prepared by the applicant for implementation in production, the proposed invention meets the criterion of “Industrial applicability”.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показана предложенная факельная горелка в аксонометрии, на фиг.2 показан осевой разрез предложенной факельной горелки, на фиг.3 - вид сверху на предложенную факельную горелку, на фиг.4 - поперечный разрез А-А по уровню входного рассекателя, на фиг.5 - продольный разрез на уровне выходного рассекателя, на фиг.6 - распределение поля скоростей для обычной горелки, на фиг.7 - распределение поля скоростей для предложенной горелки.The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows the proposed torch burner in a perspective view, Fig.2 shows an axial section of the proposed torch burner, Fig.3 is a top view of the proposed torch burner, Fig.4 is a cross section AA by the level of the inlet divider, in Fig. 5 is a longitudinal section at the level of the outlet divider, in Fig. 6 is the distribution of the velocity field for a conventional burner, in Fig. 7 is the distribution of the velocity field for the proposed burner.

Предложенный способ может быть реализован при помощи факельной горелки, содержащей полый корпус 1 в виде трубы, в верхней части которой установлен выходной рассекатель 2, размещенный с кольцевым зазором 3 относительно верхнего торца корпуса. Полый корпус 1 выполнен с коническим расширением 4 в его выходной части. Выходной рассекатель 2 выполнен в виде конуса, обращенного вершиной к входной части корпуса 1 горелки. По оси рассекателя 2, параллельно или практически параллельно оси факельной горелки, выполнен сквозной канал 5, соединяющий полость под рассекателем с окружающей атмосферой. В кольцевом зазоре 3, между выходной частью рассекателя 2 и выходной конической частью 4 корпуса 1, установлены дополнительные рассекатели 6, выполненные, преимущественно, в виде кронштейнов V-образного профиля, обращенных вершиной к входной части корпуса 1. Между дополнительными рассекателями 6 и выходным рассекателем 2 выполнен кольцевой зазор 7.The proposed method can be implemented using a torch burner containing a hollow body 1 in the form of a pipe, in the upper part of which an output divider 2 is installed, placed with an annular gap 3 relative to the upper end of the housing. The hollow body 1 is made with a conical extension 4 in its output part. The output divider 2 is made in the form of a cone facing the apex to the input part of the burner body 1. Along the axis of the divider 2, parallel or almost parallel to the axis of the torch burner, a through channel 5 is made connecting the cavity under the divider with the surrounding atmosphere. In the annular gap 3, between the output part of the divider 2 and the output conical part 4 of the housing 1, additional dividers 6 are installed, made mainly in the form of V-shaped brackets facing the apex of the input part of the housing 1. Between the additional dividers 6 and the output divider 2, an annular gap 7 is made.

Внутри корпуса 1, во входной его части, установлено, как минимум, одно входное полое профилированное центральное тело 8, которое имеет одно минимальное проходное сечение 9, расположенное в его выходной части. В минимальном сечении входного профилированного центрального тела 8 установлен с образованием кольцевого зазора 10 дополнительный рассекатель 11, выполненный, преимущественно, в виде конуса, обращенного вершиной к входной части корпуса 1 горелки.Inside the housing 1, in its input part, at least one input hollow profiled central body 8 is installed, which has one minimum passage section 9 located in its output part. In a minimum section of the input profiled central body 8, an additional divider 11 is installed with the formation of an annular gap 10, made mainly in the form of a cone facing the inlet of the burner body 1 with its apex.

Предложенный способ реализуется следующим образом.The proposed method is implemented as follows.

Поток газа подают на вход в корпус 1 горелки. Газ проходит через кольцевой зазор 10, образованный входным полым профилированным центральным телом 8 и дополнительным рассекателем 11, установленным в минимальном проходном сечении 9, при этом, за счет увеличения скорости газа, происходит «запирание» минимального сечения факела и предотвращается попадание воздуха внутрь корпуса 1.The gas flow is fed to the entrance to the housing 1 of the burner. Gas passes through an annular gap 10 formed by an inlet hollow profiled central body 8 and an additional divider 11 installed in the minimum passage section 9, at the same time, due to an increase in the gas velocity, the “minimum” cross-section of the torch is “blocked” and air is prevented from entering the housing 1.

Далее газ проходит через коническое расширение 4, выполненное в форме конфузора, который формирует форму потока и снижает градиент скоростей в поперечном сечении.Next, the gas passes through a conical extension 4, made in the form of a confuser, which forms the shape of the flow and reduces the velocity gradient in the cross section.

После конического расширения поток газа разделяют на три части. Первую часть потока газа подают в треугольные щели, образованные выходными треугольными рассекателями 6 и выходной частью рассекателя 2, при этом газ интенсивно смешивается с окружающим воздухом за счет большей площади контакта, по сравнению с традиционными конструкциями.After conical expansion, the gas stream is divided into three parts. The first part of the gas flow is fed into the triangular slots formed by the output triangular dividers 6 and the output part of the divider 2, while the gas is intensively mixed with the surrounding air due to the larger contact area, compared with traditional designs.

Вторую часть потока газа подают в кольцевую щель, образованную дополнительными рассекателями 6 и выходным рассекателем 2. На выходе, благодаря указанным рассекателям 6, происходит формирование трапециевидной формы потока с большой площадью контакта с окружающей средой, при этом средний поток газа также интенсивно смешивают с воздухом, который подходит к указанному потоку в промежутках между треугольными внешними потоками.The second part of the gas flow is fed into the annular gap formed by additional dividers 6 and the output divider 2. At the outlet, thanks to the indicated dividers 6, a trapezoidal flow form is formed with a large area of contact with the environment, while the average gas stream is also intensively mixed with air, which matches the specified flow in the spaces between triangular external flows.

Третью часть потока газа подают в центральное отверстие 5 в выходном конусном рассекателе 2, что позволяет снизить температурные нагрузки на конусный рассекатель 2.The third part of the gas flow is fed into the Central hole 5 in the output conical divider 2, which allows to reduce the temperature load on the conical divider 2.

Данную конструкцию факельного оголовка наиболее целесообразно применять на факельных установках, в сбросе которых в значительном количестве присутствуют тяжелые углеводороды (С410). При этом за счет хорошего предварительного смешения газа с воздухом, для обеспечения бездымной работы, не требуется подача пара или сжатого воздуха. При наличии в составе сброса ароматических, непредельных, диеновых углеводородов фенольного ряда, рекомендуется подавать пар в центральное отверстие 5 в конусном рассекателе 2.This design of the flare tip is most appropriate to use on flare installations, in the discharge of which a significant amount of heavy hydrocarbons are present (C 4 -C 10 ). At the same time, due to good preliminary mixing of gas with air, to ensure smokeless operation, the supply of steam or compressed air is not required. If there is a phenolic series in the discharge of aromatic, unsaturated, diene hydrocarbons, it is recommended to supply steam to the central hole 5 in the cone divider 2.

Проведенные авторами и заявителем испытания полноразмерной факельной горелки полностью подтвердили правильность заложенных конструкторско-технологических решений.Tests of the full-size torch torch carried out by the authors and the applicant fully confirmed the correctness of the design and technological solutions.

Использование предложенного технического решения позволит более эффективно организовать процесс подготовки смеси перед сгоранием, уменьшить длину факела и шум при работе горелки, повысить полноту сгорания конденсатосодержащих газов и уменьшить содержание вредных примесей в продуктах сгорания за счет улучшения условий сгорания газовоздушной смеси.Using the proposed technical solution will more efficiently organize the process of preparing the mixture before combustion, reduce the length of the torch and noise during burner operation, increase the completeness of combustion of condensate gases and reduce the content of harmful impurities in the combustion products by improving the combustion conditions of the gas-air mixture.

Claims (1)

Способ сжигания газов при помощи факельной горелки, содержащей полый корпус в виде трубы, снабженной в выходной части рассекателем, размещенным с кольцевым зазором относительно верхнего торца корпуса, при этом внутри трубы установлено одно полое профилированное центральное тело, которое имеет одно минимальное проходное сечение, расположенное в его выходной части, заключающийся в подаче потока газа на рассекатель через полые профилированные тела с воздействием на указанный поток по принципу «сжатие - расширение», отличающийся тем, что полый корпус факельной горелки выполняют с коническим расширением в его выходной части, при этом выходной рассекатель выполняют в виде конуса, обращенного вершиной к входной части корпуса горелки, причем по оси рассекателя параллельно или практически параллельно оси факельной горелки выполняют сквозной канал, при помощи которого соединяют полость под рассекателем с окружающей атмосферой, при этом в кольцевом зазоре, предпочтительно между выходной частью рассекателя и выходной конической частью корпуса, устанавливают дополнительные рассекатели, которые выполняют преимущественно в виде кронштейнов V-образного профиля, обращенных вершиной к входной части корпуса, при этом в минимальном сечении входного профилированного центрального тела устанавливают с образованием кольцевого зазора дополнительный рассекатель, который выполняют преимущественно в виде конуса, обращенного вершиной к входной части корпуса горелки, при этом газ подают через кольцевую щель, образованную профилированным входным центральным телом и полым профилированным центральным телом, предотвращая таким образом попадание воздуха внутрь полого корпуса факельной горелки, а затем поток газа разделяют, как минимум, на три потока, при этом один поток пропускают через профилированные щели, образованные дополнительными V-образными рассекателями, другой - через кольцевую щель, образованную указанными дополнительными рассекателями и конической частью рассекателя, установленного в выходной части корпуса, третий - через центральный канал в упомянутом выходном конусообразном рассекателе. A method of burning gases using a torch burner containing a hollow body in the form of a pipe, equipped with a divider in the output part, placed with an annular gap relative to the upper end of the body, while one hollow profiled central body is installed inside the pipe, which has one minimum passage section located in its output part, which consists in supplying a gas stream to the divider through hollow profiled bodies with impact on the specified stream on the principle of "compression - expansion", characterized in that The flare burner casing is made with a conical extension in its output part, while the output splitter is made in the form of a cone facing the inlet of the burner body with the through channel parallel to or almost parallel to the flare burner axis, a through channel is used to connect the cavity under the divider with the surrounding atmosphere, while in the annular gap, preferably between the outlet part of the divider and the outlet conical part of the housing, additional p quick-release brackets, which are predominantly in the form of V-shaped brackets facing the apex of the housing inlet, with a minimum cross section of the input profiled central body, which forms an annular gap, which additionally forms a cone facing the apex of the housing burners, while gas is supplied through an annular gap formed by a profiled inlet central body and a hollow profiled central body, preventing thus, air entering the hollow body of the torch burner, and then the gas stream is divided into at least three streams, while one stream is passed through profiled slots formed by additional V-shaped dividers, the other through an annular gap formed by these additional dividers and conical part of the divider installed in the output part of the housing, the third through the Central channel in the said output conical divider.
RU2011151764/06A 2011-12-20 2011-12-20 Method of gas combustion RU2487300C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011151764/06A RU2487300C1 (en) 2011-12-20 2011-12-20 Method of gas combustion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011151764/06A RU2487300C1 (en) 2011-12-20 2011-12-20 Method of gas combustion

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011151764A RU2011151764A (en) 2013-06-27
RU2487300C1 true RU2487300C1 (en) 2013-07-10

Family

ID=48701027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011151764/06A RU2487300C1 (en) 2011-12-20 2011-12-20 Method of gas combustion

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2487300C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2550844C1 (en) * 2014-05-28 2015-05-20 Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" Flare burner for gas burning and gas burning method
RU2562129C1 (en) * 2014-10-23 2015-09-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Method of flare cap manufacturing

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111120152B (en) * 2019-11-12 2021-11-05 安庆中船柴油机有限公司 Adjustable gas jet pipe for internal combustion engine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2201411A1 (en) * 1972-09-29 1974-04-26 Combustion Unltd Inc
SU643719A1 (en) * 1977-01-06 1979-01-25 Государственный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт "Южниигипрогаз" Burner
SU937888A2 (en) * 1980-10-01 1982-06-23 Государственный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт "Южниигипрогаз" Burner
SU1746134A2 (en) * 1990-06-13 1992-07-07 Алма-Атинский городской центр научно-технического творчества молодежи "Контакт" Jumbo burner
RU2170389C2 (en) * 1997-06-18 2001-07-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная компания "КЕДР-89" Disposal gas flare plant
RU2315239C1 (en) * 2006-07-27 2008-01-20 Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" Jet burner

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2201411A1 (en) * 1972-09-29 1974-04-26 Combustion Unltd Inc
SU643719A1 (en) * 1977-01-06 1979-01-25 Государственный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт "Южниигипрогаз" Burner
SU937888A2 (en) * 1980-10-01 1982-06-23 Государственный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт "Южниигипрогаз" Burner
SU1746134A2 (en) * 1990-06-13 1992-07-07 Алма-Атинский городской центр научно-технического творчества молодежи "Контакт" Jumbo burner
RU2170389C2 (en) * 1997-06-18 2001-07-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная компания "КЕДР-89" Disposal gas flare plant
RU2315239C1 (en) * 2006-07-27 2008-01-20 Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" Jet burner

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2550844C1 (en) * 2014-05-28 2015-05-20 Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" Flare burner for gas burning and gas burning method
RU2562129C1 (en) * 2014-10-23 2015-09-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Method of flare cap manufacturing

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011151764A (en) 2013-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2622353C1 (en) Burner unit for low-calorie gases burning
CA2582103A1 (en) Flare apparatus
US9829196B2 (en) Housing assembly for a flare tip apparatus for use on a waste gas flare stack
US20150316257A1 (en) Multiphase flare for effluent flow
RU2487300C1 (en) Method of gas combustion
RU2315239C1 (en) Jet burner
RU2486407C1 (en) Flare burner
RU2477423C1 (en) Flame burner
RU2476769C1 (en) Method for gases combustion
RU2244876C1 (en) Flame plant head
RU2355948C2 (en) Flare burner
RU2550844C1 (en) Flare burner for gas burning and gas burning method
CA3075057C (en) Low steam consumption high smokeless capacity waste gas flare
RU2643565C1 (en) Combined flare head
RU114514U1 (en) Gas oil burner
RU2664584C1 (en) Afterburner for anode gases of aluminium electrolytic cell
ECSP23051011A (en) COMBUSTION BURNER WITH FIXED BLADES
RU2588981C1 (en) Combined burner device
RU2315237C1 (en) Jet burner
RU2371635C2 (en) Jumbo burner
RU77938U1 (en) Gas oil burner
RU2454605C1 (en) Technological vortex ejection gas burner
RU2315241C1 (en) Method and device for burning blasting gases
RU2592294C1 (en) Flare facility for combustion of waste gases
RU2355949C2 (en) Flare burner

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131221