DE2127336A1

DE2127336A1 - Ölbrenner

Info

Publication number: DE2127336A1
Application number: DE19712127336
Authority: DE
Inventors: John Smith; Goodnight Hershel; Reed Robert D.; Tulsa OkIa. Zink (V.StA.)
Original assignee: John Zink Co
Current assignee: Zinklahoma Inc
Priority date: 1970-06-29
Filing date: 1971-06-02
Publication date: 1972-01-05
Also published as: US3632287A; FR2099899A5; GB1350633A; CA929848A; JPS5343698B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenner und eine Anlage für die Verbrennung von Rohöl und insbesondere auf eine Brenneranordnung, die derartige Flüssigkeiten in Mengen von etwa 6000 Baireis pro Tag so verbrennen kann, daß sie bis zu 1 000 600 000 British Thermal Units pro Stunde entwickeln kann.

Im Verlauf des Bohrens und Testens von außerhalb der Küste liegenden Quellen gibt es Gelegenheiten, bei denen Rohöl auf das Wasser verschüttet wird. Das auf dem Wasser schwimmende öl ist unerwünscht, und es ist ein Ziel der Erfindung, eine Brenneranordnung zu schaffen, die zur Verbrennung von Rohöl in Mengen von bis zu 6000 Barrels pro Tag geeignet ist, wobei die Verbrennung in der Atmosphäre stattfindet, um dadurch die ölmenge zu verringern, die über die Oberfläche des Sees oder des Wassers verteilt wird.

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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Brenneranordnung zu schaffen, in der Rohöl in kleine Tröpfchen gespalten und zum Verbrennen freigegeben wird, wobei die Brenneranordnung mit Mitteln ausgerüstet ist, um die Zündung des brennenden Öls aufrecht zu erhalten.

Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, Mittel zu schaffen, um einen Luftstrom über den Brenner zu leiten, um zu veranlassen, daß sich die Flamme mit dem Luftstrom nach unten bewegt, und dadurch eine Konstruktion zu schaffen, die die durch die Verbrennung entwickelte Wärme vom Bohrturm oder von einer Bohrplattform fortlenken kann, wobei die Luft in dem brennenden Brennstoff eine Turbulenz entwickeln kann, um die Brenngeschwindigkeit des Öls zu beschleunigen.

Noch ein anderes Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die dazu dient, einen Wasserschleier unmittelbar stromaufwärts des Brennerkopfes zu entwikkeln, um für Absorption der Wärme und für einen Schutz der Anlage und des Personals oberhalb der Verbrennungszone zu sorgen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Brenneranordnung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Brennerkopf;

Fig. 3 eine Vorderansicht des stromabwärts liegenden Endes des Brennerkopfes;

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Fig. 4 einen Längsschnitt durch das den Brennerkopf umschließende Gehäuse und

Fig. 5 eine Endansicht entlang der Linie 5-5 in Fig. 4.

Die Erfindung erstreckt sich auf Vorrichtungen für die Verbrennung von Rohöl und umschließt eine Konstruktionsanordnung, die die Zerstäubung derartigen Öls und die fortgesetzte Zündung der öltröpfchen sicherstellt, und eine Konstruktion, die Teile der Brenneranordnung gegen stromabwärts von dem Brennerkopf freigegebene Wärme schützt.

Gemäß der Zeichnung ist in einem Gehäuse 10 ein Brennerkopf 15 angeordnet. Das Gehäuse ist an der Stelle 11 an eine relativ große Leitung 12 angeschlossen. Ein Gebläse 14 mit großer Kapazität und zweckmäßigerweise von der Zentrifugalart ist auf einem entsprechenden Unterteil angeordnet. Ein Motor 16 treibt das Gebläse und fördert Luft in die Leitung 12 zur Bewegung durch das Gehäuse 10. Ein tellerförmiges Prallblech 17 (Fig. 4 und 5) ist in dem Gehäuse 10 angeordnet und wird von mehreren radial verlaufenden Armen 18 getragen. Das Prallblech 17 schirm das stromaufwärts liegende Ende des Brennerkopfes 15 gegen den sich durch das Gehäuse 10 bewegenden Luftstrom ab.

Der Brennerkopf 15 ist am besten in Fig. 2 gezeigt und weist eine relativ dicke tellerförmige Platte 21 auf, die das stromabwärts liegende Ende des Brennerkopfes darstellt. Ein rohrförmiges Element 22 schließt sich an die Platte 21 in der Nähe von deren Umfang an und ist

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zweckmäßigerweise an ihr festgeschweißt. Das stromaufwärts liegende Ende des rohrförmigen Elementes 22 ist durch eine ringförmige Platte 23 verschlossen. Ein Leitungsanschluß 26 ist vorgesehen, um ein gasförmiges zerstäubendes Medium in den Brennerkopf und in das rohrförmige Element 22 einzulassen. Eine Hülse 27. umfaßt den vorderen Abschnitt des rohrförmigen Elementes 22 und schließt sich an den Umfangsabschnitt der Platte 21 an. Das stromaufwärts liegende Ende der Hülse 27 liegt am w Umfang des rohrförmigen Elementes 22 an der Stelle 28 an. Die Hülse 27 hat einen größeren Durchmesser als das rohrförmige Element 22, und ein ringförmiger Raum 29 ist um den Umfang des rohrförmigen Elementes 22 herum vorgesehen. Ein Leitungsanschluß 31 an der Hülse 27 dient dazu, Rohöl in den ringförmigen Raum 29 einzulassen.

In der Platte 21 sind mehrere öffnungen 33 ausgebildet , durch die das gasförmige zerstäubende Medium entweichen kann. Diese Öffnungen 33 sind mit ihren Achsen gegen die Achsen von Austrittsöffnungen 34 ausgerichtet. Die Austrittsöffnungen 34 haben einen größeren Durchmesser als die Öffnungen 33. öffnungen 36, deren Anzahl derjenigen der Austrittsöffnungen 34 entspricht, schaffen eine Verbindung zwischen dem ringförmigen Raum 29 und den Austrittsöffnungen 34. Das gasförmige Medium, das durch die öffnungen 34 entweicht, dient dazu, öl von dem ringförmigen Raum 29 in die entsprechenden Austrittsöffnungen zu saugen und das Rohöl in kleine Tröpfchen aufzuspalten und es durch die Austrittsöffnungen 34 hindurchzutreiben.

Ein Ring 39 kann am Umfang der Platte 21 angeschweißt oder anderweitig befestigt sein. Mehrere öffnungen 41

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erstrecken sich durch den Ring 39 hindurch. Diese Öffnungen sind in Umfangsrichtung im Abstand voneinander um den gesamten Ring 39 herum verteilt. Mehrere Flügel 42 sind am Umfang des Ringes 39 befestigt. Jeder dieser Flügel hat eine rechteckige Gestalt. Diese Flügel sind unter einem Winkel in bezug auf die Ebene eines Ringes 39 angeordnet. Somit trifft sich durch das Gehäuse 10 bewegende Luft auf die Flügel 42, die der Luft eine Winkelkomponente in der Nähe des Umfangs des Brennerkopfes geben. Die Öffnungen 41 und die Flügel 42 sorgen für die Zündung des zerstäubten Öles, das durch die Austrittsöffnungen 34 entweicht.

Ein Verteiler 46 umgibt den stromabwärts liegenden Endabschnitt des Gehäuses 10. Ein Rohr 47 ist vorgesehen, um unter Druck stehendes Wasser in den Verteiler 46 zu fördern. Eine Vielzahl von Sprühdüsen 48 sind an dem Verteiler 46 in Verbindung mit dessen Innerem angeordnet. Das durch die Düsen 48 austretende Wasser bildet einen Schleier, der die Hitze absorbiert und sie von der Verbrennungszone ableitet und dadurch das Gehäuse 10 und die Anlage stromaufwärts des Brennerkopfes gegen die von der Verbrennung entwickelte Hitze abschirmt, die stromabwärts von dem Brennerkopf stattfindet. Der Wasserschleier ermöglicht es, das Gebläse 14 viel dichter am Brennerkopf ohne Schaden anzuordnen. Die während der Verbrennung abgegebene Wärme von 250 Barrels Rohöl pro Stunde liegt im Bereich von 1 500 000 000 British Thermal Units pro Stunde, so daß der von den Düsen 48 entwickelte Wasserschleier ein wichtiger Teil der Anlage wird. Die durch das Gehäuse hindurchgedrückte Luft hat eine Geschwindigkeit von etwa 30 m pro Sekunde und dient dazu, die Flamme in eine Richtung stromabwärts von dem Brennerkopf 15 zu

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drücken. Somit kann die Flamme von einer außerhalt» der Küste stehenden Plattform od. dgl. abgelenkt werden.

Eine Anzahl von Leitelementen kann in dem Gehäuse 10 und in Abstandsbeziehung um das stromabwärts liegende Ende des Brennerkopfes herum angeordnet werden. Rohöl wird durch ein Rohr 52 zugeführt, das das öl unter Druck in den ringförmigen Raum 29 fördert. Ein gasförmiges zerstäubendes Medium, wie z. B. Naturgas oder Dampf oder Luft, wird unter Druck in ein Rohr 53 und in das rohrförmige Element 22 geleitet. Das gasförmige zerstäubende Medium entweicht durch die Öffnungen 33 und entwickelt Niederdruckbedingungen in den Austrifctsöffnungen 34 in der Nähe der Öffnungen 36. Das Rohöl wird auf diese Weise in kleine Tröpfchen gespalten und durch die Austrittsöffnungen 34 abgegeben. Nach der Zündung brennt das zerstäubte Öl in einer Zone stromabwärts des Brennerkopfes. Die mittels des Gebläses 14 zugeführte Luft bewegt sich durch die Öffnungen 41 und zwischen den im Abstand voneinander angeordneten Flügeln 42 hindurch, um Turbulenz in dem brennenden Öl zu erzeugen und dadurch die Verbrennung zu fördern. Wasser wird unter Druck in das Rohr 47 eingeleitet. Das Wasser tritt durch die Düsen 48 aus, um einen Wasserdampfschleier um den Umfang des stromabwärts liegenden Endabschnitts des Gehäuses 10 herum zu bilden. Das Wasser absorbiert die Hitze und schirmt die stromaufwärts des Schleiers liegende Anlage ab. Die von dem Wasser absorbierte Hitze wird von der Nähe des Brennerkopfes abgeleitet.

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Claims

Patentansprüche ;

/1JBrenneranordnung zur Verbrennung von Rohöl, gekennzeichnet durch einen Brennerkopf mit einem rohrförmigen Element, in das ein gasförmiges zerstäubendes Medium unter Druck eingeleitet wird, Mittel, die einen geschlossenen ringförmigen Raum um das stromabwärts liegende Ende des rohrförmigen Elementes *» bilden, eine Platte, die das stromabwärts liegende Ende des rohrförmigen Elementes und den ringförmigen Raum verschließt, und Öffnungen durch die Platte hindurch zum Abgeben des gasförmigen Mediums, wobei die Platte größere Austrittsöffnungen hat, die mit den Öffnungen fluchten, und außerdem öffnungen hat, die eine Verbindung zwischen dem ringförmigen Raum und den Austrittsöffnungen herstellen, wodurch das Rohöl in die Öffnungen gesaugt und in kleine Tröpfchen aufgespalten wird, wenn es aus der Austrittsöffnung entweicht.
2. Brenneranordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein den Brennerkopf in Abstandsbeziehung umgebendes Gehäuse und Mittel, die Luft durch das Gehäuse über den Umfang des Brennerkopfes drücken.
3. Brenneranordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen von dem Gehäuse in der Nähe des stromabwärts liegenden Endes des Brennerkopfes getragenen Verteiler, Mittel zum Leiten von unter Druck stehendem Wasser in den Verteiler und von dem Verteiler getragene Düsen zum Abgeben des Wassers als Schleier um den Umfang des Gehäuses herum.

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4. Brenneranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ring von dem Brennerkopf in der Nähe von dessen stromabwärts liegendem Ende getragen wird und daß von dem Ring getragene Flügel der sich über dem Umfang des Brehnerkopfes bewegenden Luft eine Winkelkomponente geben.
5. Brenneranordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Öffnungen in dem Ring, die in Umfangsrichtung voneinander um den Umfang des Brennerkopfes herum verteilt angeordnet sind.

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