DE2248465A1

DE2248465A1 - DEVICE FOR SEALING A CHIMNEY AGAINST A GAS FLOW

Info

Publication number: DE2248465A1
Application number: DE19722248465
Authority: DE
Inventors: Iii John F Straitz
Original assignee: Combustion Unlimited Inc
Current assignee: Combustion Unlimited Inc
Priority date: 1972-10-03
Filing date: 1972-10-03
Publication date: 1974-04-11

Description

"Vorrichtung zum Abdichten eines Schornsteins gegenüber einer Gasströmung Die vorliegende Erfindung betrifft die Entlüftung von Abdichtungen und insbesondere von Leitungen und Brennern zum Abfackeln von Raffinerieabgasen und dergleichen mit Hilfe einer Spezialvorrichtung, die das Abwärtsfließen von Gasen im Schornsein verhindert. "Device for sealing a chimney against a gas flow The present invention relates to venting seals, and more particularly of pipes and burners for flaring refinery gases and the like With the help of a special device that prevents gases from flowing down the chimney.

Verschiedene Anordnungen wurden daher schon vorgeschlagen, um das Mitreisen von Luft in Schornsteineflnach unten zu verhindem , da sich hierbei explosive Gemische bilden und Schäden am Schornstein und an der Anlage entstehen können. Various arrangements have therefore already been proposed to avoid the To prevent air from traveling down the chimney, as this can be explosive Forming mixtures and damage to the chimney and the system can occur.

Frühere,bereits verwendete. Vorschläge waren von der Art der molekularen Labyrinthdichtungen, insbesondere bedienten sie sich eines U-Rohres oder der Wirkung des Druckabfalls. Earlier, already used. Suggestions were of the molecular nature Labyrinth seals, in particular they made use of a U-tube or the effect of pressure drop.

Die früheren Vorschläge übersahen die Erscheinungen,die sich am besten eignen , um zu verhindern, daß Luft im Schornstein sich nach unten bewegt, indem man nämlich den Strömungsverlauf unterbricht, so daß der Luftstrom,der sich im Schornstein nach unten bewegtlals solcher und dazu noch durch eine aufwärtsgehende Düsenwirkung des abzuführenden Gases umgelenkt wird. The earlier proposals overlooked the appearances that are best suitable to prevent air in the chimney from moving downwards by namely one interrupts the flow, so that the air flow that is in the chimney after Moved at the bottom as such and also by an upward one The nozzle effect of the gas to be discharged is deflected.

In Obereinstimmung mit der Erfindung ist eine Abdichtung für strömendes Gas in einem Schornstein vorgesehen, wobei die Abdichtung die Wirkung hat, das Abwärtsfließen der Luft innerhalb des Schornsteines zu verhindern und weiterhin die aufwärtsgehende Düsenwirkung des Schornsteins oder der abzuführenden Gase hinzukommt. Ein wesentlicher Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Abdichtungsystem vorzusehen, das das Abwärtsfließen von Luft im Schornstein verhindert, da entweder durch äußere Windbedingungen oder Kontraktion durch Kühlung von heißen Gasen in dem System bewirkt wird. In accordance with the invention is a seal for flowing Gas is provided in a chimney, the seal having the effect of flowing downwards to prevent the air inside the chimney and continue to go up There is also the nozzle effect of the chimney or the gases to be discharged. An essential one The object of the present invention is to provide a sealing system, that prevents the downward flow of air in the chimney, either by external means Wind conditions or contraction caused by cooling hot gases in the system will.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Abdichtungssystem vorzusehen, in dem Gasschwingungen verhindert werden. Another object of the present invention is Provide a sealing system in which gas vibrations are prevented.

Andere Gegenstände und vorteilhafte Kennzeichen der Erfindung gehen aus der Beschreibung und den Ansprechen hervor. Other objects and advantageous features of the invention go from the description and the responses.

Das Wesen und die charakteristischen Merkmale der Erfindung ergeben sich deutlicher aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen. The essence and characteristic features of the invention are revealed more clearly from the following description in conjunction with the attached Drawings.

Figur 1 ist eine Ansicht, teilweise im Aufriß und teilweise als senkrechter Schnitt eines Fackelbrenners mit einer Sperrvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; Figur 2 ist eine Ansicht im Querschnitt etwa an der Linie 2 - 2 der Figur 1; Figur 3 ist eine Ansichtdie ähnlich der Figur 1 ist, Jedoch mit einer anderen Konstruktion des Fackelbrenners; Figur 4 ist eine Ansicht des Fackelbrenners yon oben, wie sie in Figur 3- gezeigt wird; Figur 5 ist eine ähnliche Ansicht wie Figur 1, die jedoch wieder eine andere Konstruktion des Fackelbrenners zeigt; und Figur 6 ist eine Ansicht des Fackelbrenners von oben, wie sie in Figur 5 gezeigt wird. Figure 1 is a view, partly in elevation and partly in vertical Section of a flare burner with a locking device according to the present invention; Figure 2 is a cross-sectional view taken approximately along line 2-2 of Figure 1; figure Figure 3 is a view similar to Figure 1 but of a different construction of the torch burner; Figure 4 is a view of the flare burner from above, as shown in Figure 3-; Figure 5 is a view similar to that of Figure 1, but showing yet another construction of the flare burner; and FIG. 6 is a top view of the flare burner as shown in FIG will.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Beschreibung sowie die Zeichnungen nur zur Erläuterung dient, und daß verschiedene Modifikationen und Abänderungen der offenbarten Bauart vorgenommen werden können, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen. It should be noted that the description and the drawings is illustrative only, and that various modifications and alterations the type disclosed can be made without departing from the inventive concept to deviate.

Gleiche Zahlen beziehen sich in den einzelnen Ansichten auf gleiche Teile. The same numbers refer to the same in the individual views Parts.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 der Zeichnungen wir-d ein Schornstein 10 gezeigt, zu dem heißes Fackelgas aus einer Erdölraffinerie oder einer ähnlichen Anlage zur Verbrennung geleitet wird. Referring to Figures 1 and 2 of the drawings, we-d a Chimney 10 shown to which hot flare gas from a petroleum refinery or one similar plant is directed for incineration.

Der Schornstein 10 hat einen oberen Abschnitt 115 in den ein Rohr 12 führt. Dieses Rohr 12 hat eine Entspannungsdüse oder ein Mundstüc 13 das innerhalb des Schornsste,inabsehnittes 11 zentral angeordnet jat. und-zur- Zuführung von Gas, das frei an S-auerstoff ist,dient. The chimney 10 has an upper portion 115 in which a pipe 12 leads. This tube 12 has a relaxation nozzle or mouthpiece 13 inside of the chimney, in section 11 centrally arranged jat. and-for- supply of gas, which is free of oxygen serves.

Unmittelbar über Abschnitt 10 ist eine Absperrvorrichtung 15 im Schornstein angeordnet. Immediately above section 10 is a shut-off device 15 in the chimney arranged.

Diese Absperrvorrichtung 15 besteht vorzugsweise aus einer Reihe von kegelstumpfartigen Prallblechen 16, 17, 18 und 19 aus Metall geeigneter Art oder aus einem anderen Material, das nicht nachteilig durch die erhöhte Temperatur des Fackelgases angegriffen wird, die in der Größenordnung von 200 bis 3800 C liegen kann. This shut-off device 15 preferably consists of a row of frustoconical baffles 16, 17, 18 and 19 made of metal of a suitable type or any other material that is not disadvantageous by the increased temperature of the flare gas being attacked, which is of the order of 200 to 3800 C.

Die Prallbleche 16, 17, 18 und 19 enden mit ihrem Umfang am Schornstein 10. The baffle plates 16, 17, 18 and 19 end with their circumference on the chimney 10.

Die Prallbleche 16, 17, 18 und 19 haben vorzugsweise axial angeordnete zentrale öffnungen 21, 22, 23 und 24, die nach oben größer werden. The baffle plates 16, 17, 18 and 19 are preferably axially arranged central openings 21, 22, 23 and 24, which become larger towards the top.

In der vorliegenden Darstellung werden vier Bleche gezeigt, die eine gute Wirkung hatten. Mit einer geringeren Anzahl von Blechen, z.B. drei, wurde beobachtet, daß der Sauerstoffspiegel dazu neigte, unzuläßig zuzunehmen. In the present illustration, four sheets are shown, one had a good effect. With a smaller number of sheets, e.g. three, it was observed that that the oxygen level tended to increase unduly.

Oberhalb der Sperrvorrichtung 15 befindet sich der Fackelbrenner 25. Er kann innerhalb des Schornsteins 11 und unterhalb des im Inneren angeflansch-ten Endstückes 26 des Schornsteins 10 eine Auskleidung 27 aus keramischen oder anderen feuerfesten Materialien enthalten. The flare burner is located above the locking device 15 25. It can be flanged inside the chimney 11 and below the inside End piece 26 of the chimney 10 has a lining 27 made of ceramic or other refractories included.

Eine Dampfleitung 28 mit einer Entspannungsdüse 29 kann angebracht werden, die zentral innerhalb der Auskleidung 27 angeordnet ist, um die Fackelgase zur Entspannung vorwärts zu treiben. A steam line 28 with an expansion nozzle 29 can be attached which is centrally located within the liner 27 to remove the flare gases to drift forward to relaxation.

Wenn gewünscht können auch außen angeordnete Düsen 30 für die Zufuhr von Dampf oder Luft vorgesehen werden. If desired, external nozzles 30 can also be used for the supply by steam or air.

Die Wirkung von Windströmungen um den oberen Teil des Schornsteins herum erzeugt eine Hochdruckzone nach oben und eine Niederdruckzone nach unten, und hieraus kann eine Luftbewegung im Inneren des Schornsteins nach unten entstehen. Sobald die Luft in dem Schornstein entlang der Wand nach unten gelangt, wird sie durch das oberste Prallblech 19 angehalten und zurückgeleitet. Jede Luft im Zentrum oder in der zentralen öffnung 24 wird nach oben getrieben, und zwar nicht durch das Unterbrechen des Zuflußes, sondern durch Düsenwirkung des Gases, daß durch die öffnung 24 nach oben strömt. The effect of wind currents around the top of the chimney around creates a high pressure zone upwards and a low pressure zone downwards, and this can result in a downward movement of air inside the chimney. As soon as the air in the chimney goes down along the wall, it will stopped by the top baffle 19 and returned. Every air in the center or in the central opening 24 is upwards driven, namely not by interrupting the flow, but by the jet effect of the gas, that flows through the opening 24 upwards.

Es kann vorkommen, daß etwas Luft unterhalb der Kanten der. There may be some air below the edges of the.

öffnung 24 durchsickert. Diese Luft trifft dann bei der Abwärtsbewegung auf das Blech 18. Dort ist die Wirkung dann die gleiche5 wie oben beschrieben. Die Bleche 17 und 16 haben eine ähnliche Wirkung.port 24 oozes. This air then hits on the downward movement on the sheet 18. There the effect is then the same5 as described above. the Sheets 17 and 16 have a similar effect.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Absperrvorrichtung im Hinblick auf den größeren Druckabfall in der umgekehrten Richtung, d.h. nach unten, eine Luftströmung verhindert, die in dem Schornstein 10 nach unten gezogen wird, da sich das Gas im System unten zusammenzieht. It should be noted that the shut-off device in view of on the larger pressure drop in the opposite direction, i.e. downwards, one Prevents air flow that is drawn down in the chimney 10, since the gas contracts in the system below.

Die Absperrvorrichtung neigt auch dazu, die Strömungsschwingungen im Hinblick auf den höheren Druck in umgekehrter Richtung zu verhindern. The shut-off device also tends to reduce the flow vibrations in order to prevent the higher pressure in reverse.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 4 in der Darstellung der vorliegenden Erfindung kann der-Schornstein 10 die Vorrichtung 15 haben,.wie oben angegeben ,mit dem oberen Abschnitt 11 einschließlich der Auskleidung 27 aus feuerfestem Material. Eine Leitung 28 für die Zufuhr von Dampf und eine Düse 29 können ebenfalls vorgesehen werden, sowie außerhalb des Schornsteins 10, oberhalb des Ringes 26 für die Erhaltung der Flamme, Düsen 30 für die Zufuhr von Luft und Dampf. With reference to Figures 3 and 4 in the illustration of the present In accordance with the invention, the chimney 10 can have the device 15, as indicated above with the upper section 11 including the lining 27 made of refractory material. A line 28 for the supply of steam and a nozzle 29 can also be provided as well as outside the chimney 10, above the ring 26 for conservation the flame, nozzles 30 for the supply of air and steam.

Eine Spar- und Zündflamme 35 wird vorzugsweise ebenfalls angebracht. Diese hat eine Zufuhrleitung 36. für Brenngas und ist mit einer Ansaugvorrichtung 37 verbunden, um das geeignete Gas-Luftgemisch für die Zündflamme 35 zu liefern. An economy and pilot flame 35 is preferably also attached. This has a supply line 36 for fuel gas and is provided with a suction device 37 connected in order to supply the suitable gas-air mixture for the pilot flame 35.

Unter Bezugnahme auf die'Figuren 5 und 6 in der Darstellung der vorliegenden Erfindung kann der Schornstein 10 die Vorrichtung 15 haben, wie oben angegebene mit dem oberen Abschnitt 11 einschließlich der Auskleidung 27 mit feuerfestem Material. With reference to die'Figuren 5 and 6 in the representation of the present In accordance with the invention, the chimney 10 can have the device 15 as indicated above with the upper section 11 inclusive the lining 27 with refractory material.

Eine Anzahl von Spar- und Zündflammen 35a sind am oberen Teil des Schornsteinabschnittes 11 vorgesehen und mit einem zylindrischen Windschild 38 umgeben. Die Spar- und Zündflammen werden mit einem Gemisch aus Verbrennungsgas und Luft versorgt, das aus einer Gasleitung 36 über eine Ansaugvorrichtung 37 geliefert wird.A number of economy and pilot lights 35a are at the top of the Chimney section 11 is provided and surrounded by a cylindrical windshield 38. The economy and pilot lights are made with a mixture of combustion gas and air supplied from a gas line 36 via a suction device 37.

Die Wirkung der Absperrvorrichtungl5 bezüglich der Luft außerhalb des oberen Teiles des Schornsteinabschnittes 11 ist die gleiche wie die oben beschriebene. The effect of the shut-off device with respect to the air outside of the upper part of the chimney section 11 is the same as that described above.

Claims

Patent claims:

1. Device for sealing for flowing gas for a tubular Chimney that has a relaxation section, characterized by a spatial subdivided shut-off unit for deflecting a gas flow from the end of the expansion section, the a flow for relaxation with increasing speed allowed and a Prevents backflow into the chimney, said shut-off unit from Gas access is complete with the exception of a single gas inlet opening and a single gas outlet opening.

2. Device for sealing for flowing gas according to claim 1 thereby characterized in that said shut-off unit has a plurality of axially aligned Has frustoconical baffles with aligned central openings.

3. Apparatus for sealing for flowing gas according to claim; through this characterized in that said openings / increasing diameter from bottom to top own.

4. Device for sealing for flowing gas according to claim 2 thereby characterized in that said baffle plates are placed apart in the chimney are arranged.

5. Device for sealing for flowing gas according to claim 1, characterized in that said expansion section r is the combustion used by gases.