RU76422U1

RU76422U1 - TORCH INSTALLATION HEAD

Info

Publication number: RU76422U1
Application number: RU2008110164/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Васильевич Никифоров; Дмитрий Владимирович Никифоров; Николай Иванович Никуличев; Рустем Фаритович Нигматьянов
Original assignee: Николай Иванович Никуличев
Priority date: 2008-03-06
Filing date: 2008-03-06
Publication date: 2008-09-20

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для сжигания аварийных сбросов газа в факельных установках и может быть использована в нефтяной, газовой, нефтехимической и других отраслях промышленности. Поставленная задача достигается за счет того, что в оголовке факельной установки, содержащем корпус, камеру смешения, дежурную горелку, стабилизатор пламени, электрод системы электрического розжига, трубопровод подвода газа и сопло, корпус выполнен в виде прямоточной камеры сгорания, содержащей конфузор и диффузор, соединенные с жаровой трубой, таким образом, что жаровая труба посажена на конфузор с радиальным зазором по окружности, а диффузор посажен на жаровую трубу с радиальным зазором по окружности, причем в конфузоре соосно с ним размещена камера смешения газа с воздухом, снабженная трубопроводом подвода газа с соплом, а также расположенными над камерой смешения дежурной горелкой и электродом системы электрического зажигания. Использование предполагаемого изобретения позволит по сравнению с прототипом повысить полноту сгорания сбрасываемого газа, упростить конструкцию, снизить стоимость, повысить надежность и ресурс. 1 ф-ла. 1 ил.The utility model relates to devices for burning emergency gas discharges in flare units and can be used in the oil, gas, petrochemical and other industries. The task is achieved due to the fact that in the head of the flare unit containing the housing, the mixing chamber, the standby burner, the flame stabilizer, the electrode of the electric ignition system, the gas supply pipe and nozzle, the housing is made in the form of a direct-flow combustion chamber containing a confuser and a diffuser connected with a flame tube, so that the flame tube is seated on the confuser with a radial clearance around the circumference, and the diffuser is mounted on the flame tube with a radial clearance around the circumference, and in the confuser it is aligned with it meschena gas mixing chamber with air, provided with a gas inlet duct with a nozzle, and the mixing chamber located above the pilot burner and the electrode system of electrical plugs. Using the proposed invention will allow, in comparison with the prototype, to increase the completeness of combustion of the discharged gas, simplify the design, reduce cost, increase reliability and resource. 1 f-la. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам для сжигания аварийных сбросов газа в факельных установках и может быть использована в нефтяной, газовой, нефтехимической и других отраслях промышленности.The utility model relates to devices for burning emergency gas discharges in flare units and can be used in the oil, gas, petrochemical and other industries.

Известен оголовок факельной установки [1] для сжигания аварийных выбросов газа в различных отраслях промышленности, например в газовой, содержащий газоподающую трубу с газовым затвором и защитный экран, установленный снаружи и коаксиально на верхнем конце газоподающей трубы. Защитный экран выполнен из двух перегородок в виде двух полых усеченных конусов, установленных друг на друга соосно и неподвижно. Средняя часть боковой поверхности нижней перегородки выполнена из уголков, установленных по образующей конуса с зазором относительно друг друга и обращенных вершинами уголков наружу.The tip of the flare unit [1] is known for burning accidental gas emissions in various industries, for example, gas, containing a gas supply pipe with a gas shutter and a protective screen mounted externally and coaxially at the upper end of the gas supply pipe. The protective screen is made of two partitions in the form of two hollow truncated cones mounted on top of each other coaxially and motionlessly. The middle part of the side surface of the lower partition is made of corners installed along the generatrix of the cone with a gap relative to each other and facing the tops of the corners outward.

Недостатком указанного оголовка факельной установки является то, что он не позволяет обеспечить высокую полноту сгорания сбрасываемого газа из-за недостаточно качественного смесеобразования между сжигаемым газом и воздухом окружающей среды, что приводит к увеличению содержания вредных веществ в продуктах сгорания.The disadvantage of this flare unit head is that it does not allow for a high completeness of combustion of the discharged gas due to insufficient mix formation between the combusted gas and the ambient air, which leads to an increase in the content of harmful substances in the combustion products.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) по отношению к предлагаемому является оголовок факельной установки [2], содержащий разъемный корпус и дежурную горелку. В верхней части корпуса установлены осевой завихритель с наклонно расположенными лопастями, а также кольцевая перегородка с образованием кольцевой полости между корпусом оголовка и кольцевой перегородкой. В кольцевой полости выполнены чередующиеся воздухоподводящие и газоподводящие каналы. В кольцевом пространстве между осевым завихрителем и кольцевой перегородкой установлен кольцевой завихритель с изогнутыми лопастями.The closest technical solution (prototype) in relation to the proposed is the tip of the flare unit [2], containing a detachable housing and a standby burner. An axial swirler with inclined blades and an annular partition with the formation of an annular cavity between the head body and the annular partition are installed in the upper part of the casing. Alternating air supply and gas supply channels are made in the annular cavity. An annular swirler with curved blades is installed in the annular space between the axial swirler and the annular partition.

Основными недостатками указанного устройства являются:The main disadvantages of this device are:

- сложная и дорогостоящая конструкция;- complex and expensive design;

- низкая эффективность сжигания сбрасываемого газа из-за большого аэродинамического сопротивления газовоздушного тракта вследствие загромождения проточной части элементами конструкции.- low efficiency of combustion of discharged gas due to the high aerodynamic drag of the gas-air path due to clutter of the flowing part with structural elements.

Задача предполагаемого технического решения направлена на повышение полноты сгорания сбрасываемого газа; на упрощение конструкции оголовка, снижение стоимости оголовка и расширение области его использования.The objective of the proposed technical solution is aimed at increasing the completeness of combustion of the discharged gas; to simplify the design of the head, reducing the cost of the head and expanding the scope of its use.

Поставленная задача достигается за счет того, что в оголовке факельной установки, содержащем корпус, камеру смешения, дежурную горелку, стабилизатор пламени, электрод системы электрического розжига, трубопровод подвода газа и сопло, корпус выполнен в виде прямоточной камеры сгорания, содержащей конфузор и диффузор, соединенные с жаровой трубой, таким образом, что жаровая труба посажена на конфузор с радиальным зазором по окружности, и диффузор посажен на жаровую трубу с радиальным зазором по окружности, причем в конфузоре соосно с ним размещена камера смешения газа с воздухом, снабженная трубопроводом подвода газа с соплом, а также расположенными над камерой смешения дежурной горелкой и электродом системы электрического зажигания.The task is achieved due to the fact that in the head of the flare unit containing the housing, the mixing chamber, the standby burner, the flame stabilizer, the electrode of the electric ignition system, the gas supply pipe and nozzle, the housing is made in the form of a direct-flow combustion chamber containing a confuser and a diffuser connected with a flame tube, so that the flame tube is seated on the confuser with a radial circumferential clearance, and the diffuser is mounted on the flame tube with a radial circumferential clearance, wherein the confuser is aligned with it meschena gas mixing chamber with air, provided with a gas inlet duct with a nozzle, and the mixing chamber located above the pilot burner and the electrode system of electrical plugs.

На фиг.1 представлена конструктивная схема оголовка факельной установки.Figure 1 presents a structural diagram of the head of the flare unit.

Оголовок факельной установки включает: камеру сгорания 1, содержащую диффузор 2 со стабилизаторами пламени 3, жаровую трубу 4, соединенную с помощью фиксаторов 5 с диффузором 2 и конфузором 6. Внутри конфузора 6 размещены: соосно с ним камера смешения 7; дежурная горелка 8 и электрод электрического розжига 9. Стабилизаторы пламени выполнены в виде плохообтекаемого тела и расположены равномерно внутри диффузора 2.The tip of the flare unit includes: a combustion chamber 1 containing a diffuser 2 with flame stabilizers 3, a flame tube 4 connected by means of clamps 5 with a diffuser 2 and a confuser 6. Inside the confuser 6 are placed: a mixing chamber 7 coaxial with it; the standby burner 8 and the electrode of electric ignition 9. The flame stabilizers are made in the form of a poorly streamlined body and are located evenly inside the diffuser 2.

Оголовок факельной установки работает следующим образом.The head of the flare unit works as follows.

Сбрасываемый газ подлежащий сжиганию, поступает по трубопроводу 11 через сопло 12 в камеру смешения 7. За счет эжекции газ увлекает атмосферный воздух в камеру смешения 7, где газ смешивается с атмосферным воздухом, обеспечивая подготовку первичного потока обогащенной топливовоздушной смеси (ТВС). В то же самое время газ поступает в дежурную горелку 8 из другого источника. С помощью электрода электрического розжига 9 ТВС и газ, вытекающий из дежурной горелки 8, воспламеняются и поступают в камеру сгорания 1, где перемешиваются со вторичным потоком воздуха и происходит полное выгорание компонентов газа. С целью охлаждения стенок камеры сгорания 1, а также для дополнительного подвода воздуха, организовано поступление боковых струй воздуха во внутрь камеры сгорания 1 через щели, полученные за счет посадки жаровой трубы 4 на конфузор 6, а диффузора 2 - на жаровую трубу 4, с радиальными зазорами. Жаровая труба 4 по окружности закреплена неподвижно фиксаторами 5 с конфузором 6 и диффузором 2. Камера сгорания 1 и камера смешения 7 с помощью кронштейнов 10, 13, 14 крепятся к трубопроводу 11 подвода сбрасываемого газа к соплу 12.The discharged gas to be burned enters through the pipe 11 through the nozzle 12 into the mixing chamber 7. Due to ejection, the gas carries atmospheric air into the mixing chamber 7, where the gas is mixed with atmospheric air, providing preparation of the primary stream of enriched fuel-air mixture (FA). At the same time, gas enters the standby burner 8 from another source. Using an electric ignition electrode 9, fuel assemblies and gas flowing from the standby burner 8 are ignited and enter the combustion chamber 1, where they are mixed with the secondary air stream and the gas components completely burn out. In order to cool the walls of the combustion chamber 1, as well as for an additional supply of air, lateral air jets entered the inside of the combustion chamber 1 through slots obtained by planting the heat pipe 4 on the confuser 6, and the diffuser 2 on the heat pipe 4, with radial clearances. The flame tube 4 is circumferentially fixed motionless by retainers 5 with a confuser 6 and a diffuser 2. Combustion chamber 1 and mixing chamber 7 are attached to the pipe 11 for supplying discharged gas to the nozzle 12 using brackets 10, 13, 14.

Проведена опытно-промышленная эксплуатация устройства «Оголовок факельной установки», получены следующие результаты:The pilot operation of the device "Flare Unit Head" was carried out, the following results were obtained:

1. Ha ЦДНГ-1c (Цех добычи нефти и газа) предприятия ЗАО «Геология» в течение 2-х лет наблюдается устойчивый розжиг факела и контроль пламени. Пламя факельного оголовка прозрачное, светло-желтое, копоть и задымленность отсутствуют. Технический акт утвержден 15.01.2008 г.1. Ha TsDNG-1c (Oil and gas production workshop) of the company Geologia CJSC for 2 years there has been a steady ignition of the torch and flame control. The flame of the flare head is transparent, light yellow, soot and smoke are absent. The technical act was approved on January 15, 2008.

2. На ЦДНГ предприятия ОАО Шешмайол с ноября 2007 г. по январь 2008 г. проходили испытания «Оголовка факельной установки», результат удовлетворительный. Акт от 14.02.08 г.2. From November 2007 to January 2008, the “Flare head cap” tests were conducted at the Central Scientific and Production Center of the Sheshmayol OJSC enterprise, the result is satisfactory. Act of 02.14.08

Использование предполагаемой полезной модели позволит по сравнению с прототипом повысить полноту сгорания сбрасываемого газа, упростить конструкцию, снизить стоимость, повысить надежность и ресурс.Using the proposed utility model will allow, in comparison with the prototype, to increase the completeness of combustion of the discharged gas, simplify the design, reduce cost, increase reliability and resource.

Источники информации:Information sources:

[1] Патент РФ №2285863, кл. F23J 15/00 2006 г.[1] RF patent No. 2285863, cl. F23J 06/15 2006

[2] Патент РФ №2275551, кл. F23D 14/20 2006 г.[2] RF patent No. 2275551, cl. F23D 14/20 2006

Claims

The tip of the flare unit, comprising a housing, a mixing chamber, a standby burner, a flame stabilizer, an electrode of an electric ignition system, a gas supply pipe, a nozzle, characterized in that the housing is made in the form of a direct-flow combustion chamber containing a confuser and a diffuser connected to the flame tube, such so that the flame tube is seated on the confuser with a radial circumferential clearance, and the diffuser is mounted on the flame tube with a radial circumferential clearance, and a gas mixing chamber with ozduhom provided with a gas inlet duct with a nozzle, and the mixing chamber located above the pilot burner and the electrode system of electrical plugs.