RU77395U1

RU77395U1 - TORCH INSTALLATION HEAD

Info

Publication number: RU77395U1
Application number: RU2008116035/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Панченко; Александр Петрович Кузьмин; Денис Александрович Кузьмин; Альфред Файзрахманович Садыков; Марат Зуфарович Хайруллин; Явидя Гаделзяновна Хайруллина
Priority date: 2008-04-23
Filing date: 2008-04-23
Publication date: 2008-10-20

Abstract

Оголовок факельной установки, содержащий основную горелку в виде цилиндрической трубы 1, ветрозащитный экран, установленный соосно и образующий с ней кольцевой зазор 3, дежурные горелки 6. Ветрозащитный экран выполнен в виде стакана, днище 2 которого установленно на цилиндрической трубе 1. Стенки стакана выполнены в виде набора равноудаленных друг от друга по вертикали соосных усеченных конусов 4, обращенных вершинами вверх и цилиндрической секции 5, прикрепленной к меньшему основанию верхнего конуса. Предлагаемая полезная модель имеет простую конструкцию, малые габариты и металлоемкость. 1 илл.The tip of the flare unit containing the main burner in the form of a cylindrical pipe 1, a windshield installed coaxially and forming an annular gap 3 with it, duty burners 6. The windshield is made in the form of a cup, the bottom 2 of which is mounted on a cylindrical pipe 1. The walls of the cup are made in in the form of a set of coaxial truncated cones 4 vertically equidistant from each other, facing upwards and a cylindrical section 5 attached to the smaller base of the upper cone. The proposed utility model has a simple design, small dimensions and metal consumption. 1 ill.

Description

Заявляемая полезная модель относится к оголовкам факельных установок для сжигания аварийных, постоянных и переодических выбросов горючих газов и может быть использована в нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.The inventive utility model relates to the heads of flare plants for burning emergency, constant and periodic emissions of combustible gases and can be used in the petrochemical, oil refining and other industries.

Известен оголовок факельной установки, содержащий основную горелку (цилиндрическую трубу), ветрозащитный экран, установленный в верхней части оголовка соосно с основной горелкой и образующий с ней кольцевой зазор, дежурные горелки (патент РФ №2095686 кл. F23D 14/38, публ. 11.10.1997 г.).Known tip of the flare unit containing the main burner (cylindrical pipe), a wind shield installed in the upper part of the head coaxially with the main burner and forming an annular gap with it, duty burners (RF patent No. 2095686 class. F23D 14/38, publ. 11.10. 1997).

Оголовок работает следующим образом.The head works as follows.

Сжигаемый газ поступает в основную горелку в виде цилиндрической трубы и при выходе поджигается дежурными горелками. Ветрозащитный экран удерживает пламя в вертикальном положении, однако данный ветрозащитный экран не защищает наружную поверхность основной горелки от воздействия пламени при боковом ветре. Это объясняется тем, что при боковом ветре с наветренной стороны факельного оголовка образуется зона повышенного давления, а с подветренной стороны - зона пониженного давления с отрывным циркуляционным течением воздуха, в которую засасывается пламя вниз через кольцевой зазор. В результате теплового воздействия пламени снижается надежность и срок службы факельного оголовка.The gas to be burned enters the main burner in the form of a cylindrical pipe and, when exited, is ignited by the pilot burners. The windshield keeps the flame upright, however this windshield does not protect the outer surface of the main burner from the effects of the flame in side winds. This is due to the fact that in a lateral wind, a zone of increased pressure forms on the windward side of the flare tip, and on the leeward side, a zone of reduced pressure with a separated circulating air flow into which the flame is sucked down through the annular gap. As a result of the thermal effect of the flame, the reliability and service life of the flare tip are reduced.

Указанный недостаток частично устранен в оголовке факельной установки (патент RU №49184 U1 кл. F23D 14/38, публ. 10.11.2005, Бюл. №31).This drawback was partially eliminated in the head of the flare unit (RU patent No. 49184 U1 class. F23D 14/38, publ. 10.11.2005, Bull. No. 31).

Оголовок содержит основную горелку в виде цилиндрической трубы, снаружи которой установлен соосно ветрозащитный экран, образующий с цилиндрической трубой кольцевой зазор, и дежурные горелки. Ветрозащитный экран выполнен в виде стакана, днище которого установлено на цилиндрической трубе, а стенки стакана выполнены в виде набора равноудаленных друг от друга уголков, обращенных вершинами наружу.The tip contains the main burner in the form of a cylindrical pipe, outside of which a coaxial wind-shield is installed, forming an annular gap with the cylindrical pipe, and duty burners. The windproof screen is made in the form of a glass, the bottom of which is mounted on a cylindrical pipe, and the glass walls are made in the form of a set of equally spaced corners facing each other outwards.

Принцип работы известного оголовка заключается в следующем.The principle of operation of the known head is as follows.

Сжигаемый газ поступает в основную цилиндрическую горелку оголовка и при выходе поджигается дежурными горелками. При боковом ветре с наветренной стороны поток воздуха поступает через зазоры между уголками внутрь ветрозащитного экрана в кольцевой зазор и создает в нем избыточное давление, поскольку сопротивление на выходе из кольцевого зазора ветрозащитного экрана с подветренной стороны выше, чем на входе внутрь ветрозащитного экрана. Это приводит к движению воздуха вверх по стакану, т.к. днище предотвращает его движение вниз. В результате пламя отводится от ветрозащитного экрана.The gas to be burned enters the main cylindrical burner of the head and, when exited, is ignited by the pilot burners. In a lateral wind from the windward side, the air flow enters through the gaps between the corners inside the windshield into the annular gap and creates excessive pressure in it, since the resistance at the outlet of the annular gap of the windshield from the leeward side is higher than at the entrance to the inside of the windshield. This causes air to move up the glass, as the bottom prevents it from moving down. As a result, the flame is diverted from the windshield.

Однако известный оголовок отличается конструктивной сложностью, большими габаритами и металлоемкостью, вызванными тем, что количество уголков, образующих стенки стакана, составляет несколько сотен, уголки загромождают However, the known head is characterized by structural complexity, large dimensions and metal consumption, due to the fact that the number of corners forming the walls of the glass is several hundred, the corners are cluttered

проходное сечение для воздуха, которое приходится увеличивать.flow area for air, which has to be increased.

Техническим результатом полезной модели является уменьшение конструктивной сложности, уменьшение габаритов и металлоемкости оголовка путем применения элементов конструкции эффективно направляющих боковой поток ветра вверх и меньше загромождающих проходное сечение для воздуха, поступающего внутрь ветрозащитного экрана.The technical result of the utility model is to reduce structural complexity, reduce the dimensions and metal consumption of the head by using structural elements that effectively guide the side wind flow upward and less clutter the passage section for air entering the windshield.

Для достижения указанной цели оголовок факельной установки, как и наиболее близкий к нему известный, содержит основную горелку в виде цилиндрической трубы, ветрозащитный экран, установленный соосно и образующий с ней кольцевой зазор, выполненный в виде стакана, днище которого установлено на цилиндрической трубе, дежурные горелки.To achieve this goal, the tip of the flare unit, as well as the one closest to it, contains the main burner in the form of a cylindrical pipe, a wind shield installed coaxially and forming an annular gap with it, made in the form of a cup, the bottom of which is mounted on the cylindrical pipe, the duty burners .

В отличие от известного оголовка, стенки стакана выполнены в виде набора равноудаленных друг от друга по вертикали соосных усеченных конусов, обращенных вершинами вверх к цилиндрической секции, прикрепленной к меньшему основанию верхнего конуса.Unlike the known tip, the walls of the glass are made in the form of a set of coaxial truncated cones vertically equidistant from each other, facing upwards to a cylindrical section attached to a smaller base of the upper cone.

На фиг.1 представлен предлагаемый оголовок факельной установки.Figure 1 presents the proposed tip of the flare unit.

Оголовок содержит основную горелку в виде цилиндрической трубы 1 и установленный на ней соосно ветрозащитный экран, выполненный в виде стакана с днищем 2 и образующий с ней кольцевой зазор 3. Стенки стакана выполнены в виде набора равноудаленных друг от друга по вертикали соосных усеченных конусов 4 и цилиндрической секции 5, присоединенной к меньшему основанию верхнего конуса. Оголовок оснащен дежурными горелками 6.The tip contains the main burner in the form of a cylindrical pipe 1 and a coaxial wind-shield installed on it, made in the form of a cup with a bottom 2 and forming an annular gap 3. The walls of the cup are made in the form of a set of coaxial truncated cones 4 equally spaced from each other and a cylindrical section 5 attached to the smaller base of the upper cone. The head is equipped with duty burners 6.

Предлагаемый оголовок работает следующим образом.The proposed tip works as follows.

Сжигаемый газ поступает в основную горелку в виде цилиндрической трубы 1 и при выходе поджигается дежурными горелками 6. При боковом ветре с наветренной стороны поток воздуха поступает через зазоры между конусами 5 внутрь ветрозащитного экрана в кольцевой зазор 3. При этом наветренными частями конусов 4 и цилиндрической трубы 1 поток воздуха направляется вверх, испытывая малое гидравлическое сопротивление, т.к. угол поворота потока воздуха не превышает угол между образующей и основанием конуса. Днище 2 предотвращает движение воздуха вниз, и на нем создается повышенное давление в областях, расположенных с подветренной стороны и с боковых сторон. Повышенное давление разворачивает поток воздуха вверх.The gas to be burned enters the main burner in the form of a cylindrical pipe 1 and is ignited by the burners 6. When the wind is lateral from the windward side, air flows through the gaps between the cones 5 into the windshield into the annular gap 3. In this case, the windward parts of the cones 4 and the cylindrical pipe 1, the air flow is directed upward, experiencing low hydraulic resistance, because the angle of rotation of the air flow does not exceed the angle between the generatrix and the base of the cone. The bottom 2 prevents the movement of air downward, and it creates increased pressure in areas located on the leeward side and on the sides. Increased pressure turns the air flow up.

С подветренной стороны поток воздуха выходит через зазоры между конусами 4 из ветрозащитного экрана, но при этом испытывает большое гидравлическое сопротивление, т.к. угол поворота существенно превышает угол между образующей и основанием конуса.On the leeward side, the air flow exits through the gaps between the cones 4 from the windshield, but at the same time experiences a high hydraulic resistance, because the angle of rotation significantly exceeds the angle between the generatrix and the base of the cone.

Таким образом, при боковом ветре воздух легко поступает через зазоры между конусами 4 ветрозащитного экрана с наветренной стороны, выходит из экрана с подветренной стороны при большом гидравлическом сопротивлении и к тому же через меньшую площадь, образованную зазором между конусами 4 и длиной окружности меньшего основания усеченных конусов.Thus, in a crosswind, air easily enters through the gaps between the cones 4 of the windshield from the windward side, leaves the screen from the leeward side with high hydraulic resistance and also through a smaller area formed by the gap between the cones 4 and the circumference of the smaller base of the truncated cones .

Все это приводит к движению воздуха вверх по стакану и отводит пламя от ветрозащитного экрана.All this leads to the movement of air up the glass and leads the flame away from the windshield.

Цилиндрическая секция 5 способствует движению воздуха вверх и, кроме того, предотвращает срыв пламени основной горелки.The cylindrical section 5 promotes the upward movement of air and, in addition, prevents the flame of the main burner from breaking.

Усеченные конусы 4 мало загромождают проходное сечение для воздуха, что дает возможность уменьшить габариты и металлоемкость ветрозащитного экрана.The truncated cones 4 are a little cluttering the passage section for air, which makes it possible to reduce the size and metal consumption of the windshield.

Высота набора усеченных конусов не превышает радиуса цилиндрической секции, по этому число конусов не выходит за пределы десяти, что приводит к конструктивной простоте устройства.The height of the set of truncated cones does not exceed the radius of the cylindrical section; therefore, the number of cones does not exceed ten, which leads to the structural simplicity of the device.

Claims

The tip of the flare unit containing the main burner in the form of a cylindrical pipe, a windshield mounted coaxially and forming an annular gap with it, made in the form of a cup, the bottom of which is mounted on a cylindrical pipe, pilot burners, characterized in that the walls of the cup are made in the form of a set of equidistant from each other vertically coaxial truncated cones facing upwards and a cylindrical section attached to a smaller base of the upper cone.