KR102085453B1 - Subsonic flare tip apparatus - Google Patents

Subsonic flare tip apparatus Download PDF

Info

Publication number
KR102085453B1
KR102085453B1 KR1020180128743A KR20180128743A KR102085453B1 KR 102085453 B1 KR102085453 B1 KR 102085453B1 KR 1020180128743 A KR1020180128743 A KR 1020180128743A KR 20180128743 A KR20180128743 A KR 20180128743A KR 102085453 B1 KR102085453 B1 KR 102085453B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tip
gas
subsonic
unit
tip arm
Prior art date
Application number
KR1020180128743A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김기대
류진호
김경태
이재웅
김세희
Original Assignee
김기대
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 김기대 filed Critical 김기대
Priority to KR1020180128743A priority Critical patent/KR102085453B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102085453B1 publication Critical patent/KR102085453B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/08—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases using flares, e.g. in stacks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2208/00—Safety aspects
    • F23G2208/10—Preventing or abating fire or explosion, e.g. by purging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2209/00—Specific waste
    • F23G2209/14—Gaseous waste or fumes

Abstract

The present invention relates to a subsonic flare tip apparatus and, more specifically, to a subsonic flare tip apparatus which aims to discharge to the outside and burn surplus gas or waste gas or the like in the apparatus to control a pressure generated in a flare stack apparatus installed in plants for oil drilling, oil refining, petrochemistry, or the like. According to an embodiment of the present invention, the subsonic flare tip apparatus comprises: a tip arm unit which is a passage in a hollow cylindrical shape to discharge gas to the outside; a nozzle tip unit which is installed on an upper side of the tip arm unit, and is bent inwards for a certain angle to have the exit narrowed; a fastening unit which detachably fastens the nozzle tip unit on an upper side of the tip arm unit by a bolt/nut; and an airlock seal unit which is installed inside the tip arm unit, and is in a hollow conical unit shape which is narrower on an upper side to prevent the gas from reversely flowing. In the nozzle tip unit, a plurality of gaps are created in a radial shape to allow the air flowing upwards along a surface of the tip arm unit to be introduced into the gaps, thereby accelerating the combustion of the gas.

Description

아음속용 플레어 팁 장치{Subsonic flare tip apparatus}Subsonic flare tip apparatus

본 발명은 아음속용 플레어 팁 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 석유시추, 정유 또는 석유화학 공장 등에서 설치되는 플레어 스택 장치 내에 발생하는 압력을 제어하기 위해서 장치 내부의 잉여가스 또는 폐가스 등을 외부로 분출시켜 연소시키기 위한 아음속용 플레어 팁 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a flared tip device for subsonic, and more particularly, in order to control the pressure generated in the flare stack device installed in petroleum drilling, oil refining or petrochemical plant, the excess gas or waste gas in the device is ejected to the outside It relates to a flared tip device for subsonic speed for combustion.

최근 들어, 공업화와 산업화가 가속화함에 따라 천연자원(석유, 천연가스 등)의 사용량이 점차 증가 되고 있으며, 매장량이 한정된 천연자원의 안정적인 생산과 공급이 대단히 중요한 문제로 떠오르고 있다.Recently, as industrialization and industrialization accelerate, the use of natural resources (petroleum, natural gas, etc.) is gradually increasing, and stable production and supply of natural resources with limited reserves have emerged as a very important problem.

해양 플랜트는 유전 또는 가스 채굴지점에 설치된 이후 약 3년에서 많게는 40년까지 운용되므로 이에 따른 설계상의 고려조건도 상당히 까다로운 편이다. 바람이나 파도 등의 기후적 영향과 해상의 특수한 환경적 상황은 물론 석유제품의 생산으로 화재 및 폭발에 대한 안정성 확보와 관련된 다양하고 높은 난이도 기술이 요구된다.Offshore plants operate from about three to as many as 40 years after they are installed at oil or gas mining sites, so design considerations are also very challenging. There is a need for a variety of high difficulty technologies related to the safety of fires and explosions due to the production of petroleum products as well as the climatic effects of wind and waves and the special environmental conditions at sea.

또한, 최근 1,000m 이상의 심해에서의 석유자원 개발에 대한 수요증가로 인해 기술의 확보 및 개발이 다양하게 진행되고 있으며, 특히 기존의 단일 기능의 단순 목적용에서 시추, 생산, 저장 등이 동시에 가능한 다목적용 해양플랜트를 개발하는 추세이다.In addition, due to the recent increase in demand for oil resource development in the deep sea of more than 1,000m, various technologies are being secured and developed.In particular, it is possible to use drilling, production, and storage at the same time for the simple purpose of the existing single function. The trend is to develop offshore plants.

이에 따라 세계적으로 에너지와 자원의 수요증가와 가격급등이 더욱 뚜렷이 진행되고 있는 가운데 해양플랜트의 수요와 가격도 동반 상승하고 있으며 향후에도 지금과 같은 추세가 계속 될 것으로 전망되고 있다.As a result, the demand and price of energy and resources are increasing more and more globally, and the demand and price of offshore plants are rising together, and the trend is expected to continue in the future.

특히, 중력식(Gravity Based Structure) 및 고정식(Fixed Platform)구조물, 부유식 구조물(Floating Structure), 반잠수식 구조물(Semisubmersible Structure)에 이르기까지 해양시추설비는 꾸준히 지속 될 전망이다.In particular, offshore drilling facilities are expected to continue, ranging from Gravity Based Structures, Fixed Platform Structures, Floating Structures, and Semisubmersible Structures.

부유식 원유 생산, 저장, 및 육상 정제시설로 운송하기 위한 하역 기능을 할 수 있도록 고안된 해양플랜트인 FPSO(Floating Production Storage and Offloading)는 심해에서도 작업이 가능하도록 만든 설비이므로 고정식 구조물 등의 해양 구조물보다는 움직임이 자유롭고 활용성이 높아 심해자원 개발에 발맞춰 FPSO 건조가 증가되고 있다.Floating Production Storage and Offloading (FPSO), an offshore plant designed to serve floating crude oil production, storage, and transport to onshore refining facilities, is designed to work in the deep sea, rather than offshore structures such as fixed structures. Due to its free movement and utilization, FPSO construction is increasing in line with the development of deep sea resources.

FPSO는 현재 유전에서 원유 또는 천연가스를 생산하기 위해 사용되고 있으며, 일 예로 LNG FPSO는 근래 들어 유전의 고갈 및 청정연료에 대한 수요의 증가로 인해 그 개발이 활발히 이루어지고 있다. 심해저 유전 개발에 있어서 Oil FPSO나 LNG FPSO는 해상에 부유한 상태에서 원유나 천연 가스를 정제, 저장 및 운반할 수 있는 부유식 해상 정유 공장이라고 할 수 있다.FPSOs are currently used to produce crude oil or natural gas in oil fields. For example, LNG FPSOs are being actively developed due to depletion of oil fields and increasing demand for clean fuel. In deep-sea oilfield development, Oil FPSO or LNG FPSO is a floating offshore refinery that can refine, store and transport crude oil and natural gas while floating at sea.

FPSO 탑사이드에는 시추한 원유를 정유하는 과정에서 발생 되는 폐가스 및 비상 상황에서 가스를 태워 FPSO에서 발생할 수 있는 사고를 방지할 수 있는 플레어(Flare) 시스템이 마련된다.The FPSO topside is equipped with a flare system that can help prevent FPSO accidents by burning gas from the refinery of refined crude oil and burning gas in an emergency situation.

또한, 플레어 시스템은 플레어 가스가 연소 되어 화염이 존재하는 곳으로, 도 1에 도시된 바와 같이 플레어 스택(flare stack)의 최상부에 설치되는 설비인 플레어 팁(flare tip)을 포함한다.The flare system also includes a flare tip where the flare gas is burned and where the flame is present, a facility installed on top of the flare stack as shown in FIG. 1.

플레어팁(flare tip)은, 가스의 분사 압력에 따라 HP 팁(high pressure tip)과 LP 팁(low pressure tip)으로 구분될 수 있고, 노즐 출구에서의 가스의 분사 속도에 따라 아음속 팁(subsonic tip)과 음속 팁(sonic tip)으로 구분될 수 있다.Flare tip can be divided into HP tip (low pressure tip) and LP tip (low pressure tip) according to the injection pressure of the gas, subsonic tip according to the injection speed of the gas at the nozzle outlet ) And a sonic tip.

아음속 팁은 음속보다 낮은 속도(마하 1 이하의 속도)로 가스를 분사시키는데, 이러한 음속(sonic)보다 상대적으로 낮은 분사 속도를 통하여 가스 분사 기류와 플레어팁 근처의 대기 간에 급격한 속도 변화가 상대적으로 적고 소음도 상대적으로 낮은 장점이 있다.The subsonic tip injects the gas at a speed lower than the speed of sound (below Mach 1), with a relatively lower speed than the sonic speed, resulting in a relatively small change in speed between the gas jet stream and the atmosphere near the flare tip. Noise also has a relatively low advantage.

그러나 이러한 아음속 분사 속도로 인하여 연소 효율이 낮아지고 가스 흐름이 떨어지거나 역류하는 문제점이 있다.However, due to the subsonic injection speed, there is a problem in that combustion efficiency is lowered and the gas flow is lowered or flows backward.

한국 특허등록번호 제10-1825601호, 발명의 명칭 "플래어 팁 및 이를 포함하는 플래어 장치" (등록일자 2018.01.30.)Korean Patent Registration No. 10-1825601, titled "Flare Tip and Flare Device Including It" (Registration date 2018.01.30.)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 석유시추, 정유 또는 석유화학 공장 등에서 설치되는 플레어 스택 장치 내에 발생하는 압력을 제어하기 위해서 장치 내부의 잉여가스 또는 폐가스 등을 외부로 분출시켜 연소시킬 수 있는 아음속용 플레어 팁 장치를 제공하는 데 목적이 있다.The present invention was created in order to solve the above problems, in order to control the pressure generated in the flare stack device installed in petroleum drilling, refinery or petrochemical plant, and the like by ejecting the excess gas or waste gas in the device to the outside for combustion It is an object to provide a flared tip device for subsonic that can be made.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시 예에 따른 아음속용 플레어 팁 장치는 중공의 원기둥 형상으로 가스를 외부로 분출하는 통로인 팁아암(tip arm)부; 상기 팁아암부 상부에 설치되되 소정 각도 내측으로 꺾여 출구가 좁아지는 노즐팁(nozzle tip)부; 상기 팁아암부 상부에 상기 노즐팁부를 탈부착 가능하게 볼트/너트로 체결하는 체결부; 및 상기 팁아암부 내부에 설치되되 상측으로 갈수록 좁아지는 중공의 원뿔대 형상으로 상기 가스의 역류를 억제하는 에어락실(air lock seal)부;를 포함하고, 상기 노즐팁부는 복수의 틈새가 방사상으로 형성되어 상기 팁아암부의 표면을 따라 상(上)방향으로 흐르는 공기가 상기 틈새로 유입되어 상기 가스의 연소를 가속시킨다.In order to achieve the above object, the flared tip device for subsonic speed according to an embodiment of the present invention is a tip arm (tip arm) which is a passage for ejecting the gas to the outside in a hollow cylindrical shape; A nozzle tip portion installed at an upper portion of the tip arm portion, the nozzle tip portion being narrowed inward by a predetermined angle; A fastening part configured to fasten the nozzle tip part with a detachable bolt / nut on the tip arm part; And an air lock seal portion installed inside the tip arm portion to suppress a reverse flow of the gas in a hollow truncated cone shape toward the upper side, wherein the nozzle tip portion has a plurality of gaps formed radially. Air flowing upwards along the surface of the tip arm portion flows into the gap to accelerate combustion of the gas.

또한, 상기 팁아암부 하부는 플랜지(flange) 타입으로 하부공급관과 볼트/너트 체결이 가능하고, 상기 팁아암부를 통하여 외부로 분출되는 가스의 속도는 아음속(亞音速)이다.The lower portion of the tip arm portion can be fastened to the lower supply pipe and bolt / nut in a flange type, and the velocity of the gas blown out through the tip arm portion is subsonic.

본 발명에 따르면, 노즐팁부가 소정 각도 내측으로 꺾여 대기 중 한 지점으로 가스를 집중할 수 있어 하부에서 올라오는 가스의 흐름을 일정하게 유지할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, the nozzle tip portion can be bent inward to a predetermined angle to concentrate the gas to a point in the atmosphere has the advantage of maintaining a constant flow of gas from the bottom.

또한, 복수의 틈새가 방사상으로 노즐팁부에 형성되어 팁아암부의 표면을 따라 상(上)방향으로 흐르는 공기가 상기 틈새로 유입되어 가스의 연소를 가속화시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, a plurality of gaps are radially formed in the nozzle tip portion, so that air flowing upward along the surface of the tip arm portion flows into the gap, thereby accelerating combustion of the gas.

또한, 팁아암부 내부에 에어락실부가 깔때기 형상과 같이 출구가 좁아지는 구성으로 인하여 가스 역류를 억제할 수 있는 이점이 있다.In addition, due to the configuration in which the outlet is narrowed, such as a funnel shape inside the tip arm portion, there is an advantage that can suppress the gas backflow.

도 1은 플레어가스(flare gas)를 연소시키는 모습을 촬영한 사진이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 아음속용 플레어 팁 장치를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 P-P' 부분을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 아음속용 플레어 팁 장치를 도시한 평면도이다.
도 5는 도 2의 Q 부분을 도시한 도면이다.1 is a photograph taken to burn the flare gas (flare gas).
2 is a view showing a flared tip device for subsonic speed according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating a portion PP ′ of FIG. 2.
Figure 4 is a plan view showing a flared tip device for subsonic speed according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view illustrating a portion Q of FIG. 2.

먼저, 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서 본 발명은 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.First, before describing the present invention in detail, the present invention is not intended to be limited to the specific embodiments, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that another component may be present in the middle. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, the terms “… unit”, “… unit”, “… module” described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. Can be.

또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시 예의 구성 요소가 해당 실시 예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시 예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시 예가 통합된 하나의 실시 예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.In addition, the components of the embodiments described with reference to the drawings are not limited to the corresponding embodiments, and may be implemented to be included in other embodiments within the scope of the technical idea of the present invention. Although the description is omitted, it is obvious that a plurality of embodiments may be implemented again in an integrated embodiment.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components regardless of reference numerals will be given the same or related reference numerals and redundant description thereof will be omitted. In the following description of the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

그리고 도면의 도시에 있어서 요소들 간의 크기 비율이 다소 상이하게 표현되거나 서로 결합되는 부품들 간의 크기가 상이하게 표현된 부분도 있으나, 이와 같은 도면상에 나타나는 표현의 차이는 해당 분야의 종사자들이 용이하게 이해 가능한 부분들이므로 별도의 설명을 생략한다.In addition, although the size ratio between elements is somewhat different in the drawings of the drawings or the parts are differently expressed between the components coupled to each other, the expression difference shown in the drawings can be easily understood by those skilled in the art. Parts that can be understood are omitted.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Although the present invention has been described with reference to the embodiments illustrated in the drawings, this will be described as an example, whereby the technical idea of the present invention and its core configuration and operation are not limited.

본 발명은 석유시추, 정유 또는 석유화학 공장 등에서 설치되는 플레어 스택 장치 내에 발생하는 압력을 제어하기 위해서 장치 내부의 잉여가스 또는 폐가스 등과 같은 플레어가스(flare gas)를 대기로 방출시켜 연소시키기 위한 것으로, 음속보다 낮은 아음속(亞音速) 분사 속도로 인하여 연소 효율 및 가스 흐름이 떨어지는 것을 방지하고 역류하거나 불완전 연소를 억제하기 위하여 창출된 것이다.The present invention is to discharge a flare gas such as surplus gas or waste gas in the device to the atmosphere in order to control the pressure generated in the flare stack device installed in petroleum drilling, refinery or petrochemical plant, etc. Subsonic injection speeds lower than the sonic speed were created to prevent combustion efficiency and gas flow from falling and to countercurrent or incomplete combustion.

도 2의 (a)는 본 발명의 일실시 예에 따른 아음속용 플레어 팁 장치를 도시한 측면도이고, 도 2의 (b)는 본 발명의 일실시 예에 따른 아음속용 플레어 팁 장치를 도시한 평면도이며, 도 2의 (c)는 본 발명의 일실시 예에 따른 아음속용 플레어 팁 장치를 도시한 저면도이다.Figure 2 (a) is a side view showing a flared tip device for subsonic according to an embodiment of the present invention, Figure 2 (b) is a plan view showing a flared tip device for subsonic according to an embodiment of the present invention. 2 (c) is a bottom view showing the flared tip device for subsonic speed according to an embodiment of the present invention.

또한, 도 3은 도 2의 P-P' 부분을 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 아음속용 플레어 팁 장치를 도시한 확대 평면도이며, 도 5는 도 2의 Q 부분을 확대 도시한 도면이다.3 is a cross-sectional view illustrating a portion PP ′ of FIG. 2, and FIG. 4 is an enlarged plan view illustrating a flared tip device for a subsonic speed according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an enlarged view of the Q portion of FIG. 2. The figure is shown.

상기 도면들을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 아음속용 플레어 팁 장치(100)는 중공의 원기둥 형상으로 가스를 외부로 분출하는 통로인 팁아암(tip arm)부(110); 상기 팁아암부(110) 상부에 설치되되 소정 각도 내측으로 꺾여 출구가 좁아지는 노즐팁(nozzle tip)부(120); 상기 팁아암부(110) 상부에 상기 노즐팁부(120)를 탈부착 가능하게 볼트/너트로 체결하는 체결부(130); 및 상기 팁아암부(110) 내부에 설치되되 상측으로 갈수록 좁아지는 중공의 원뿔대 형상으로 상기 가스의 역류를 억제하는 에어락실(air lock seal)부(140);를 포함하고, 상기 노즐팁부(120)는 복수의 틈새(T)가 상기 노즐팁부(120)의 원주방향을 따라 소정 간격 이격되되 방사상으로 형성되어 상기 팁아암부(110)의 표면을 따라 상(上)방향으로 흐르는 공기가 상기 틈새(T)로 유입되어 상기 가스의 연소를 가속시킨다.Referring to the drawings, the flared tip device 100 for subsonic speed according to an embodiment of the present invention includes a tip arm (110) which is a passage for ejecting the gas to the outside in a hollow cylindrical shape; A nozzle tip part 120 installed at an upper portion of the tip arm part 110 to be narrowed inward by a predetermined angle; A fastening part 130 fastening the nozzle tip part 120 to the tip arm part 110 with a bolt / nut to be detachably attached thereto; And an air lock seal unit 140 installed inside the tip arm unit 110 to suppress a reverse flow of the gas in a hollow truncated cone shape that narrows toward the upper side. The nozzle tip unit 120 The plurality of gaps T are spaced apart at predetermined intervals along the circumferential direction of the nozzle tip portion 120, and are radially formed so that air flowing in an upward direction along the surface of the tip arm portion 110 has the gap T. ) To accelerate the combustion of the gas.

또한, 상기 팁아암부(110) 하부는 플랜지(flange) 타입으로 하부공급관(F)과 볼트/너트 체결이 가능하고, 상기 팁아암부(110)를 통하여 외부로 분출되는 가스의 속도는 아음속(亞音速)으로, 음속이상보다 소음이 작게 발생한다.In addition, the lower portion of the tip arm portion 110 is a flange (flange) type can be fastened to the lower supply pipe (F) and bolt / nut, the velocity of the gas ejected to the outside through the tip arm portion 110 is subsonic (亞音速) ), The noise is smaller than the speed of sound.

그럼, 본 발명의 일실시 예에 따른 아음속용 플레어 팁 장치(100)의 구성 및 작용을 구체적으로 자세히 설명하면 다음과 같다. Then, the configuration and operation of the subsonic flare tip device 100 according to an embodiment of the present invention in detail as follows.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제안하는 아음속용 플레어 팁 장치(100)는 크게 팁아암(tip arm)부(110), 노즐팁(nozzle tip)부(120), 체결부(130), 및 에어락실(air lock seal)부(140)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, the flared tip device 100 for the subsonic speed proposed by the present invention is largely a tip arm part 110, a nozzle tip part 120, and a fastening part 130. , And an air lock seal unit 140.

팁아암(tip arm)부(110)는 도 2에 도시된 바와 같이, 잉여가스나 폐가스 등과 같은 플레어 가스를 대기 중 또는 외부로 분출하는 통로로 중공의 원기둥 형상을 가지고, 가스를 공급하는 하부공급관(F)의 상부에 연결되어 상기 하부공급관(F)에서 공급받은 가스를 대기로 분출하는 구성이다.As shown in FIG. 2, the tip arm part 110 has a hollow cylindrical shape as a passage for ejecting flare gas such as surplus gas or waste gas into the air or outside, and has a hollow cylindrical shape, and supplies a gas to the lower supply pipe. Is connected to the upper portion of the (F) is configured to eject the gas supplied from the lower supply pipe (F) to the atmosphere.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 아음속용 플레어 팁 장치(100)는 손상이나 고장 시 원활한 교체가 가능하도록, 팁아암부(110) 하부가 플랜지(flange) 타입으로 하부공급관(F)과 볼트/너트 체결로 구성한다.In addition, the subsonic flare tip device 100 according to an embodiment of the present invention, the lower end of the tip arm portion 110 in the flange (flange) type so that the smooth replacement is possible in case of damage or failure, and the bolt / Consists of nut tightening.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 아음속용 플레어 팁 장치(100)는 팁아암부(110)를 통하여 대기 중 또는 외부로 분출되는 가스의 분사 속도가 아음속(亞音速)이다.In addition, the subsonic flare tip device 100 according to an embodiment of the present invention is a subsonic velocity of the injection of the gas ejected into the atmosphere or the outside through the tip arm portion (110).

여기서 아음속(亞音速)이란, 유체의 속도가 그 유체 속을 전파하는 음파의 속도보다 느릴 때 그 흐름의 속도를 지칭하는 것으로. 일반적으로 운동하는 유체에 대해 그 속도가 음속보다는 약간 느린 마하 1이하 속도를 말한다.Subsonic (속 音速) here refers to the speed of the flow when the speed of the fluid is slower than the speed of sound waves propagating through the fluid. Generally speaking, the speed of Mach 1 or less is slower than the speed of sound for a moving fluid.

즉, 본 발명이 제안하는 아음속용 플레어 팁 장치(100)는 음속보다 낮은 속도로 분사되는 가스에 적용되어 최적의 효과를 기대할 수 있다.That is, the flared tip device 100 for the subsonic speed proposed by the present invention may be applied to a gas injected at a lower speed than the speed of sound so that an optimum effect may be expected.

노즐팁(nozzle tip)부(120)는 도 3에 도시된 바와 같이, 팁아암부(110) 상단에 위치하되 소정 각도 내측으로 꺾여 출구가 좁아진다.As shown in FIG. 3, the nozzle tip part 120 is positioned at the top of the tip arm part 110, but the outlet is narrowed inward by a predetermined angle.

또한, 노즐팁부(120)는 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 틈새(T)가 방사상으로 형성되어 팁아암부(110)의 표면을 따라 상(上)방향으로 흐르는 공기가 상기 틈새(T)로 유입되어 가스의 연소를 가속화시킨다.In addition, the nozzle tip portion 120, as shown in Figure 4, a plurality of gaps (T) is formed radially so that the air flowing in an upward direction along the surface of the tip arm portion (110) the gap (T). To accelerate the combustion of the gas.

즉, 노즐팁부(120)는 원통형의 팁아암부(110)의 상단에서 분출되는 가스가 분출시 대기의 어느 한 지점에 집중되어 하부에서 올라오는 가스가 일정한 속도를 유지하도록 하고 틈새(T)를 통하여 팁아암부(110) 표면을 따라 상(上)방향으로 유입되는 공기와 빠르게 혼합되도록 하여 불완전 연소를 억제하고 완전 연소가 일어날 수 있도록 하며 소음도 음속이상보다 상대적으로 적게 발생한다.That is, the nozzle tip 120 is concentrated at any point of the atmosphere when the gas is ejected from the upper end of the cylindrical tip arm portion 110 so that the gas coming from the bottom to maintain a constant speed and through the gap (T) The tip arm 110 is quickly mixed with the air flowing in the upper direction along the surface to suppress incomplete combustion, complete combustion can occur, and noise is generated relatively less than the speed of sound.

여기서 틈새(T)는 노즐팁부(120)의 원주방향을 따라 소정 간격(D) 이격되어 다수가 형성된다.Here, the gap T is spaced apart from the predetermined interval D along the circumferential direction of the nozzle tip part 120 to form a plurality.

체결부(130)는 도 3에 도시된 바와 같이, 볼트/너트로 체결하는 구성으로, 연소로 인하여 노즐팁부(120)가 손상되었을 때, 상대적으로 손상이 적은 팁아암부(110)를 함께 교체하지 않고 노즐팁부(120)만 탈부착하여 교체 가능하게 한다.The fastening part 130 is configured to be fastened by bolts / nuts, as shown in FIG. 3. When the nozzle tip part 120 is damaged due to combustion, the tip arm part 110 having relatively little damage is not replaced. It is possible to replace only by detachable nozzle tip portion 120 without.

한편, 볼트/너트 체결은 한 쌍의 볼트 및 너트를 이용한 일반적으로 공지된 기술이므로 본 발명에서는 자세한 설명을 생략한다.On the other hand, bolt / nut fastening is a generally known technique using a pair of bolts and nuts, so detailed description thereof will be omitted.

에어락실(air lock seal)부(140)는 도 5에 도시된 바와 같이, 팁아암부(110) 내부에 설치되되 상부로 갈수록 좁아지는 중공의 원뿔대 형상이다.As shown in FIG. 5, the air lock seal 140 is installed in the tip arm 110 and has a hollow truncated conical shape.

또한, 에어락실부(140)가 깔때기 형상과 같이 출구가 좁아지는 구성으로 인하여, 만약 에어락실부(140)를 통과한 가스가 가스 분출 압력이 낮아져 역류 방향으로 흐르고자 할지라도, 도 5에 도시된 바와 같이 에어락실부(140)에 걸려 역류가 억제되고 동시에 하부공급관(F)에서 올라오는 가스와 부딪혀 역류를 방지한다.In addition, due to the configuration in which the outlet is narrowed like the funnel shape of the air lock chamber 140, even if the gas passing through the air lock chamber 140 is lowered in the gas ejection pressure and is intended to flow in the counterflow direction, illustrated in FIG. 5. As described above, the reverse flow is prevented by being caught by the air lock chamber unit 140, and at the same time, the reverse flow is prevented by colliding with the gas rising from the lower supply pipe (F).

이와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 아음속용 플레어 팁 장치(100)는 음속보다 낮은 속도(마하 1 이하의 아음속)로 플레어 가스를 분사시켜 연소시키는 데 적합한 것으로, 상기 플레어 가스(flare gas)가 팁아암부(110)에서 노즐팁부(120)를 통하여 외부로 분출되고, 체결부(130)로 노즐팁부(120)를 용이하게 부분 교체할 수 있으며, 에어락실부(140)로 가스의 역류를 방지할 수 있다.As such, the flared tip device 100 for subsonic speed according to an embodiment of the present invention is suitable for injecting and combusting flare gas at a speed lower than the speed of sound (the subsonic speed of Mach 1 or less), and the flare gas Is ejected from the tip arm portion 110 to the outside through the nozzle tip portion 120, the fastening portion 130 can easily replace the nozzle tip portion 120, the air lock chamber 140 to reverse the flow of gas It can prevent.

여기서 팁아암부(110)는 가스를 공급하는 하부공급관(F)의 상부에 연결되어 상기 하부공급관(F)에서 공급받은 가스를 대기로 분출하는 중공의 파이프로, 하부가 플랜지(flange) 타입으로 하부공급관(F)과 볼트/너트 체결로 구성하여 교체 가능하도록 한다.Here, the tip arm portion 110 is a hollow pipe connected to the upper part of the lower supply pipe (F) for supplying gas and ejecting the gas supplied from the lower supply pipe (F) to the atmosphere, and the lower part has a flange type lower part. It consists of supply pipe (F) and bolt / nut fastening so that it can be replaced.

또한, 노즐팁부(120)는 복수의 틈새(T)가 방사상으로 형성되어 팁아암부(110)의 표면을 따라 상(上)방향으로 흐르는 공기가 상기 틈새(T)로 유입되어 가스의 연소를 가속화시킨다.In addition, the nozzle tip part 120 has a plurality of gaps T formed radially so that air flowing upward along the surface of the tip arm part 110 flows into the gaps T to accelerate combustion of the gas. Let's do it.

여기서 틈새(T)는 노즐팁부(120)의 원주방향을 따라 소정 간격(D) 이격되어 다수가 형성된다.Here, the gap T is spaced apart from the predetermined interval D along the circumferential direction of the nozzle tip part 120 to form a plurality.

또한, 체결부(130)는 연소로 인하여 노즐팁부(120)가 손상되었을 때, 상대적으로 손상이 적은 팁아암부(110)를 함께 교체하지 않고 노즐팁부(120)만 탈부착하여 교체 가능하게 한다.In addition, when the nozzle tip 120 is damaged due to combustion, the fastening part 130 may be replaced by replacing only the nozzle tip part 120 without replacing the tip arm part 110 having relatively little damage.

또한, 에어락실부(140)는 깔때기 형상과 같이 출구가 좁아지는 구성으로 인하여, 만약 에어락실부(140)를 통과한 가스가 가스 분출 압력이 낮아져 역류 방향으로 흐르고자 할지라도, 도 5에 도시된 바와 같이 에어락실부(140)에 걸려 역류가 억제되고 동시에 하부공급관(F)에서 올라오는 가스와 부딪혀 역류를 방지한다.In addition, due to the configuration in which the outlet is narrowed like the funnel shape, the air lock chamber 140 is shown in FIG. 5 even if the gas passing through the air lock chamber 140 flows in a countercurrent direction due to a low gas ejection pressure. As described above, the reverse flow is prevented by being caught by the air lock chamber part 140, and at the same time, the reverse flow is prevented by colliding with the gas rising from the lower supply pipe (F).

따라서, 본 발명의 일실시 예에 따른 아음속용 플레어 팁 장치는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.Therefore, the subsonic flare tip device according to an embodiment of the present invention can expect the following effects.

본 발명에 따르면, 노즐팁부(120)가 소정 각도 내측으로 꺾여 대기 중 한 지점으로 가스를 집중할 수 있어 하부에서 올라오는 가스의 흐름을 일정하게 유지할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, the nozzle tip portion 120 can be bent inside a predetermined angle to concentrate the gas to a point in the atmosphere, which has the advantage of maintaining a constant flow of gas rising from the bottom.

또한, 복수의 틈새(T)가 방사상으로 노즐팁부(120)에 형성되어 팁아암부(110)의 표면을 따라 상(上)방향으로 흐르는 공기가 상기 틈새(T)로 유입되어 가스의 연소를 가속화시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, a plurality of gaps T are radially formed in the nozzle tip part 120 such that air flowing upward along the surface of the tip arm part 110 flows into the gap T to accelerate combustion of the gas. There is an advantage to this.

또한, 팁아암부(110) 내부에 에어락실부(140)가 깔때기 형상과 같이 출구가 좁아지는 구성으로 인하여 가스 역류를 억제할 수 있는 이점이 있다.In addition, due to the configuration in which the outlet is narrowed like the funnel shape of the air lock chamber 140 inside the tip arm unit 110, there is an advantage of suppressing gas backflow.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications, changes, and substitutions without departing from the essential characteristics of the present invention. will be.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by the embodiments and the accompanying drawings. .

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

100 : 본 발명이 제안하는 아음속용 플레어 팁 장치
110 : 팁아암(tip arm)부
120 : 노즐팁(nozzle tip)부
130 : 체결부
140 : 에어락실(air lock seal)부100: flared tip device for subsonic proposed by the present invention
110: tip arm portion
120: nozzle tip part
130: fastening part
140: air lock seal

Claims (3)

중공의 원기둥 형상으로 가스를 외부로 분출하는 통로인 팁아암(tip arm)부;
상기 팁아암부 상부에 설치되되 소정 각도 내측으로 꺾여 출구가 좁아지는 노즐팁(nozzle tip)부;
상기 팁아암부 상부에 상기 노즐팁부를 탈부착 가능하게 볼트/너트로 체결하는 체결부; 및
상기 팁아암부 내부에 설치되되 상측으로 갈수록 좁아지는 중공의 원뿔대 형상으로 상기 가스의 역류를 억제하는 에어락실(air lock seal)부;를 포함하고,
상기 노즐팁부는 복수의 틈새가 상기 노즐팁부의 원주방향을 따라 소정 간격 이격되되 방사상으로 형성되어 상기 팁아암부의 표면을 따라 상(上)방향으로 흐르는 공기가 상기 틈새로 유입되어 상기 가스의 연소를 가속시키며,
상기 팁아암부 하부는 플랜지(flange) 타입으로 하부공급관과 볼트/너트 체결이 가능하고,
상기 팁아암부를 통하여 외부로 분출되는 가스의 속도는 아음속(亞音速)으로, 음속이상보다 소음이 작게 발생하는 것을 특징으로 하는 아음속용 플레어 팁 장치.A tip arm portion which is a passage for ejecting gas to the outside in a hollow cylindrical shape;
A nozzle tip portion installed on the tip arm portion, the nozzle tip portion being narrowed inward by a predetermined angle;
A fastening part configured to fasten the nozzle tip part with a detachable bolt / nut on the tip arm part; And
And an air lock seal portion installed inside the tip arm portion to suppress a reverse flow of the gas in a hollow truncated cone shape that narrows toward the upper side.
The nozzle tip portion has a plurality of gaps spaced apart at predetermined intervals along the circumferential direction of the nozzle tip portion and is radially formed so that air flowing in an upward direction along the surface of the tip arm portion flows into the gap to burn the gas. Accelerate,
The tip arm portion is a flange (flange) type can be fastened to the lower supply pipe and bolt / nut,
The speed of the gas blown out through the tip arm portion is a subsonic speed, the noise of the subsonic flare tip device, characterized in that less noise than the sound speed. 삭제delete 삭제delete
KR1020180128743A 2018-10-26 2018-10-26 Subsonic flare tip apparatus KR102085453B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180128743A KR102085453B1 (en) 2018-10-26 2018-10-26 Subsonic flare tip apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180128743A KR102085453B1 (en) 2018-10-26 2018-10-26 Subsonic flare tip apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102085453B1 true KR102085453B1 (en) 2020-03-06

Family

ID=69802342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180128743A KR102085453B1 (en) 2018-10-26 2018-10-26 Subsonic flare tip apparatus

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102085453B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220039979A (en) * 2020-09-22 2022-03-30 김기대 Flare tip apparatus with swirl structure

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4092908A (en) * 1977-07-15 1978-06-06 Combustion Unlimited Incorporated Fluidic seal
KR100413057B1 (en) * 2000-08-22 2003-12-31 한국과학기술연구원 Method to increase the flaring capacity of the ground flares by using the principle of tornado
KR20170065346A (en) * 2015-12-03 2017-06-13 삼성중공업 주식회사 Flare tip and flare apparatus including the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4092908A (en) * 1977-07-15 1978-06-06 Combustion Unlimited Incorporated Fluidic seal
KR100413057B1 (en) * 2000-08-22 2003-12-31 한국과학기술연구원 Method to increase the flaring capacity of the ground flares by using the principle of tornado
KR20170065346A (en) * 2015-12-03 2017-06-13 삼성중공업 주식회사 Flare tip and flare apparatus including the same
KR101825601B1 (en) 2015-12-03 2018-02-05 삼성중공업 주식회사 Flare tip and flare apparatus including the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220039979A (en) * 2020-09-22 2022-03-30 김기대 Flare tip apparatus with swirl structure
KR102405748B1 (en) 2020-09-22 2022-06-21 김기대 Flare tip apparatus with swirl structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9228744B2 (en) System for gasification fuel injection
US10281147B2 (en) Housing assembly for a flare tip apparatus for use on a waste gas flare stack
US10240784B2 (en) Burner assembly for flaring low calorific gases
KR102085453B1 (en) Subsonic flare tip apparatus
WO2008100712A3 (en) Systems and methods for reducing noise from jet engine exhaust
KR102085454B1 (en) Branch flare tip apparatus
JP6568988B1 (en) Gas discharge speed increasing nozzle, offshore structure gas discharge system, offshore structure, and offshore structure gas discharge method
RU2005137619A (en) METHOD OF ORGANIZING A WORKING PROCESS IN THE COMBUSTION CHAMBER OF A LIQUID LIQUID ROCKET ENGINE
KR101825601B1 (en) Flare tip and flare apparatus including the same
US20130089470A1 (en) Gasification furnace raw material supplying apparatus
KR102321847B1 (en) Multi flare tip apparatus
KR102405748B1 (en) Flare tip apparatus with swirl structure
US20130048539A1 (en) Methods and Systems for Upgrading Hydrocarbon
EP2885579B1 (en) Shrouded-coanda multiphase burner
US20150138911A1 (en) Solids combining system for a solid feedstock
KR101825625B1 (en) Flare tip for reducing noise
US20130075499A1 (en) Nozzle for a burner boom water spray system of an offshore plant
US20160223196A1 (en) Crude Oil Spray Combustor
KR20210059141A (en) Method of installing the multi flare tip apparatus
GB2093178A (en) Method and apparatus for burning hydrocarbons
JP2006162161A (en) Air nozzle structure of fluidized bed furnace
US20100288474A1 (en) Method and system for sealing an annulus
Sabry Integrity of LNG flare systems
KR20200005201A (en) Flare stack apparatus
JPWO2020153404A1 (en) Solid fuel burner

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant