RU130673U1

RU130673U1 - DUTY BURNER

Info

Publication number: RU130673U1
Application number: RU2012136607/06U
Authority: RU
Inventors: Рустем Фаритович Нигматьянов
Original assignee: Рустем Фаритович Нигматьянов
Priority date: 2012-08-27
Filing date: 2012-08-27
Publication date: 2013-07-27

Abstract

1. Дежурная горелка с электрозапальником, соединенным с источником высокого напряжения через токопровод, выполненный из состыкованных трубчатых секций, содержащая патрубок подачи газа в камеру смешения, внутри которой расположена соосно камере смешения и диффузору наружная часть центрального составного электрода, закрепленного на корпусе электрозапальника, отличающаяся тем, что центральный составной электрод полностью выполнен в виде полой трубки с продувочными боковыми отверстиями на изолированной его части, расположенной внутри корпуса электрозапальника, через внутреннюю полость которого полость трубки составного центрального электрода сообщается через дренажные отверстия в торцевых соединениях корпуса электрозапальника и секций токопровода с выводящим наружным дренажным отверстием из полости токопровода, выполненным в последней секции токопровода до соединения с источником высокого напряжения.2. Дежурная горелка с электрозапальником по п.1, отличающаяся тем, что наружное дренажное отверстие трубчатой секции токопровода выполнено c присоединительным патрубком к источнику принудительной подачи воздуха или горючего газа, а наружная часть трубки центрального составного электрода выполнена съемной.3. Дежурная горелка с электрозапальником по п.1, отличающаяся тем, что сливные дренажные отверстия в торцевых соединениях корпуса электрозапальника и секций токопровода направлены к внутренней стенке трубчатых секций токопровода.1. An on-site burner with an electric igniter connected to a high voltage source through a conductor made of stacked tubular sections, comprising a gas supply pipe to the mixing chamber, inside of which is located the outer part of the central composite electrode fixed to the electric igniter body, coaxial to the mixing chamber and diffuser, characterized in that the central composite electrode is completely made in the form of a hollow tube with purge side holes on its insulated part located inside orpusa elektrozapalnika, through the internal cavity which cavity tube composite core electrode is communicated via the drain holes in the end compounds elektrozapalnika housing sections and outputting outer current conductor with the drainage opening of the conductive cavity formed in the last section to the conductive connection to a source of high napryazheniya.2. An on-site burner with an electric igniter according to claim 1, characterized in that the external drainage hole of the tubular section of the current lead is made with a connecting pipe to a source of forced air or combustible gas, and the outer part of the tube of the central composite electrode is removable. An on-site burner with an electric igniter according to claim 1, characterized in that the drainage drain holes in the end connections of the electric igniter body and sections of the current lead are directed to the inner wall of the tubular sections of the current lead.

Description

Полезная модель относится к области нефтегазодобычи и нефтехимпереработке, в частности, к устройствам электророзжига дежурных и пилотных горелок факельных устройств.The utility model relates to the field of oil and gas production and oil refining, in particular, to electric ignition devices for pilot and pilot burners of flare devices.

Известна система электрического зажигания в факельных, оголовках факельных установок, содержащая электрод для искрового воспламенения с токопроводом от источника высокого напряжения, где электрод запальника находится под воздействием температур выше температуры плавления металла, а также под воздействием термоударов. (Патент RU №2344345 F23Q 9/08 от 20.01.2009 г.)A known system of electric ignition in flare, the flare head, containing an electrode for spark ignition with a conductive wire from a high voltage source, where the ignition electrode is exposed to temperatures above the melting temperature of the metal, as well as under the influence of thermal shock. (Patent RU No. 2344345 F23Q 9/08 of 01/20/2009)

Известна система электрического зажигания, содержащая электроразрядник и секционный токопровод для удаления источника высокого напряжения из зоны высоких температур, причем токопровод высокого напряжения выполнен из голой металлической струны внутри по центру трубы, состоящей из отдельных глухих секций, жестко соединенных между собой. (Патент RU №60681 F23Q 21/00 от 27.01.2007 г.)A known electric ignition system comprising an electric spark gap and a sectional conductor for removing a high voltage source from a high temperature zone, the high voltage conductor being made of a bare metal string inside the center of the pipe, consisting of separate deaf sections rigidly interconnected. (Patent RU No. 60681 F23Q 21/00 of 01/27/2007)

Недостатком этой конструкции является незащищенность от термоударов, высоких температур и внешних климатических воздействий самого разрядного устройства. Кроме того, накапливающийся конденсат и проникающая в замкнутые секции жидкость снаружи через неплотности может привести к электроразряду струны на корпус секции.The disadvantage of this design is the vulnerability to thermal shock, high temperatures and external climatic influences of the discharge device itself. In addition, accumulating condensate and liquid penetrating into closed sections from the outside through leaks can lead to electric discharge of the string on the section body.

Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому результату является дежурная горелка с электрозапальником, соединенным с источником высокого напряжения через токопровод, выполненный из состыкованных трубчатых секций, содержащая патрубок подачи газа в камеру смешения, внутри которой расположена соосно камере смешения и диффузору наружная часть центрального составного электрода, закрепленного на корпусе электрозапальника. (Патент RU №90532 F23Q 9/08 от 10.01.2010 г.)The closest analogue in technical essence and the achieved result is a standby burner with an electric igniter connected to a high voltage source through a conductor made of stacked tubular sections, containing a gas supply pipe to the mixing chamber, inside of which the outer part of the central composite electrode is located coaxially with the mixing chamber and diffuser mounted on the electric igniter case. (Patent RU No. 90532 F23Q 9/08 of 01/10/2010)

Недостаток этой конструкции заключается в низкой жаропрочности электрозапальника в целом и электрода в частности. Наружная часть электрода обдувается горячим воздухом практически из зоны пламени, т.е. охлаждение неэффективно, что приводит к преждевременному его сгоранию и, т.о., к выходу из строя электрозапальника дежурной горелки и необходимости полной его замены.The disadvantage of this design is the low heat resistance of the electric igniter in general and the electrode in particular. The outer part of the electrode is blown with hot air practically from the flame zone, i.e. cooling is inefficient, which leads to its premature combustion and, thus, to failure of the electric burner on-duty burner and the need for its complete replacement.

Задачей предлагаемой полезной модели является повышение надежности работы системы розжига дежурной горелки путем снижения жаровой нагрузки на электрозапальник за счет более интенсивного воздушного охлаждения, а также повышения электропрочности его конструкции.The objective of the proposed utility model is to increase the reliability of the pilot burner ignition system by reducing the heat load on the electric igniter due to more intensive air cooling, as well as increasing the electric strength of its design.

Сущность полезной модели заключается в том, что в дежурной горелке с электрозапальником, соединенным с источником высокого напряжения через токопровод, выполненный из состыкованных трубчатых секций, и содержащей патрубок подачи газа в камеру смешения с расположенной соосно внутри нее наружной частью составного центрального электрода, закрепленного на корпусе электрозапальника, центральный составной электрод полностью выполнен в виде полой трубки с продувочными боковыми отверстиями на изолированной его части, расположенной внутри корпуса электрозапальника, через внутреннюю полость которого, полость трубки составного центрального электрода сообщается через дренажные отверстия в торцевых соединениях корпуса электрозапальника и секций токопровода с выводящим наружным дренажным отверстием из полости токопровода, выполненным в последней секции токопровода до соединения с источником высокого напряжения.The essence of the utility model lies in the fact that in the standby burner with an electric igniter connected to a high voltage source through a conductor made of joined tubular sections and containing a gas supply pipe into the mixing chamber with the outer part of the integral central electrode mounted coaxially inside it and mounted on the housing electric igniter, the central composite electrode is completely made in the form of a hollow tube with purge side holes on its insulated part located inside to an electric igniter unit, through the internal cavity of which, the tube cavity of the composite central electrode communicates through drainage holes in the end connections of the electric igniter body and sections of the current lead with an external drainage hole from the current lead cavity made in the last section of the current lead before connecting to the high voltage source.

Кроме того, наружное дренажное отверстие трубчатой секции токопровода выполнено с присоединительным патрубком к источнику принудительной подачи воздуха или горючего газа, а наружная часть трубки электрода выполнена съемной.In addition, the external drainage hole of the tubular section of the current lead is made with a connecting pipe to the source of forced air or combustible gas, and the outer part of the electrode tube is removable.

Дренажные отверстия в торцевых соединениях корпуса электрозапальника и секций токопровода направлены к внутренней стенке трубчатых секций токопровода.Drainage holes in the end joints of the electric igniter body and the conductive sections are directed toward the inner wall of the tubular conductive sections.

На Фиг.1 изображен общий вид Дежурной горелки с электрозапальником. В состав дежурной горелки входит:Figure 1 shows a General view of the Standby burner with an electric igniter. The duty burner includes:

- патрубок подачи газа 1 с конфузором 2 и форсункой 3 для подачи газа в камеру смешения 4 через боковое отверстие в корпусе камеры 4;- gas supply pipe 1 with confuser 2 and nozzle 3 for supplying gas to the mixing chamber 4 through a side opening in the housing of the chamber 4;

- встроенный соосно в камеру смешения 4 и диффузор 5 электрозапальник 6, центральный составной электрод которого выполнен полым из трубки наружной части 7 сообщающейся с трубкой внутренней его части 8, изолированных от полого цилиндрического корпуса 9 электрозапальника 6 верхним 10 и нижним 11 изоляторами.- built-in coaxially in the mixing chamber 4 and the diffuser 5 electric igniter 6, the central composite electrode of which is made hollow from the tube of the outer part 7 communicating with the tube of its inner part 8, isolated from the hollow cylindrical body 9 of the electric igniter 6 by the upper 10 and lower 11 insulators.

Верхний изолятор 10 защищен конусным экраном 12. На трубке внутренней части 8 центрального составного электрода выполнены боковые продувочные отверстия 13, образующие герметичное соединение внутренней полости трубок 7 и 8 всего центрального составного электрода с внутренней полостью цилиндрического корпуса 9 электрозапальника 6. Трубка внутренней части 8 центрального электрода соединена с источником высокого напряжения через металлическую струну, натянутую внутри трубчатых секций токопровода 14 между торцевыми изоляторами (не показано).The upper insulator 10 is protected by a conical screen 12. On the tube of the inner part 8 of the central composite electrode, side purge holes 13 are made, which form a tight connection between the tubes 7 and 8 of the entire central composite electrode and the inner cavity of the cylindrical body 9 of the electric igniter 6. Tube of the inner part 8 of the central electrode connected to a high voltage source through a metal string stretched inside the tubular sections of the current lead 14 between the end insulators (not shown).

Во фланцевых соединениях 15 цилиндрического корпуса 9 и трубчатых секций токопровода 14 выполнены дренажные торцевые сквозные периферические отверстия 16, образующие герметичное сообщение полости корпуса 9 электрозапальника 6 с внутренней полостью всех трубчатых секций токопровода 14.In the flange joints 15 of the cylindrical body 9 and the tubular sections of the current lead 14, drainage end-to-end through-hole peripheral holes 16 are formed, forming a tight communication of the cavity of the housing 9 of the electric igniter 6 with the internal cavity of all tubular sections of the current lead 14.

Выше фланцевого соединения без дренажных отверстий, соединяющего источник высокого напряжения с нижней трубчатой секцией токопровода 14, из полости трубчатой секции токопровода 14 выполнено наружное дренажное отверстие с присоединительным патрубком 17 для сообщения внутренней полости токопровода 14 с окружающим пространством.Above the flange connection without drainage holes connecting the high voltage source to the lower tubular section of the current lead 14, an external drain hole is made from the cavity of the tubular section of the current lead 14 with a connecting pipe 17 for communicating the internal cavity of the current lead 14 with the surrounding space.

В диффузоре 5 установлен стабилизатор пламени 18, образующий с трубкой наружной части 7 центрального электрода искровой зазор (не показано), величина которого много меньше любого расстояния от поверхности центрального электрода до корпуса 9 электрозапальника 6 или до корпусов камеры смешения 4 и диффузора 5.A flame stabilizer 18 is installed in the diffuser 5, forming a spark gap (not shown) with the tube of the outer part 7 of the central electrode, the size of which is much smaller than any distance from the surface of the central electrode to the body 9 of the electric igniter 6 or to the bodies of the mixing chamber 4 and diffuser 5.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Искровой разрядный промежуток размещают в диффузоре 5 в зоне розжига газовоздушной смеси подаваемой из патрубка подачи газа 1 в камеру смешения 4 дежурной горелки факела. После подачи электропитания на источник высокого напряжения, а затем с источника посредством трубчатого токопровода 14 - на электрозапальник 6, между наружной трубкой 7 центрального электрода и стабилизатором пламени 18 в искровом зазоре возникает высковольтный электрический разряд. Происходит розжиг газовой смеси. В полости цилиндрического корпуса 9 электрозапальника 6 и трубчатых секций токопровода 14, находящихся под воздействием ударных знакопеременных температурных нагрузок до 1000°С, может образоваться конденсат. Сброс конденсата произойдет через дренажные отверстия 16 в торцах цилиндрического корпуса 9 электрозапальника 6 и трубчатых токопроводов 14 во фланцевых соединениях 15 и через дренажное отверстие с присоединительным патрубком 17 в нижней секции токопровода 14 в окружающее пространство. Конденсат, в то же время, будет испаряться под воздействием потока воздуха, проходящего по тому же каналу в полость трубчатых секций токопровода 14 и цилиндрического корпуса 9 электрозапальника 6 вследствие воздушной тяги создаваемой потоком воздуха, вызванным нагревом электрозапальника 6 и верхних трубчатых секций токопровода 14 от факельного огня. Поток воздуха, проходя через дренажное отверстие с присоединительным патрубком 17, дренажные отверстия 16 фланцевых соединений 15 трубчатых секций токопровода 14 и цилиндрического корпуса 9 электрозапальника 6 и поступая в продувочные отверстия 13 внутренней части трубки 8 центрального электрода, выходит через торцевое отверстие трубки наружной части 7 центрального электрода во внутреннюю полость диффузора 5.The spark discharge gap is placed in the diffuser 5 in the zone of ignition of the gas-air mixture supplied from the gas supply pipe 1 to the mixing chamber 4 of the pilot torch burner. After applying power to the high voltage source, and then from the source by means of a tubular conductor 14, to the electric igniter 6, a high-voltage electric discharge occurs in the spark gap between the outer tube 7 of the central electrode and the flame stabilizer 18. The gas mixture is ignited. Condensation may form in the cavity of the cylindrical body 9 of the electric igniter 6 and the tubular sections of the conductor 14, which are exposed to alternating shock temperature loads up to 1000 ° C. Condensate will be discharged through the drainage holes 16 at the ends of the cylindrical body 9 of the electric igniter 6 and tubular conductors 14 in the flange connections 15 and through the drainage hole with a connecting pipe 17 in the lower section of the current lead 14 into the surrounding space. The condensate, at the same time, will evaporate under the influence of the air flow passing through the same channel into the cavity of the tubular sections of the current lead 14 and the cylindrical body 9 of the electric igniter 6 due to the air draft generated by the air flow caused by heating of the electric igniter 6 and the upper tubular sections of the current lead 14 from the flare fire. The air flow passing through the drainage hole with the connecting pipe 17, the drainage holes 16 of the flange connections 15 of the tubular sections of the conductors 14 and the cylindrical body 9 of the electric igniter 6 and enters the purge holes 13 of the inner part of the tube 8 of the central electrode, exits through the end hole of the tube of the outer part 7 of the central electrode into the internal cavity of the diffuser 5.

Таким образом, происходит процесс охлаждения конструкции в целом потоком более холодного воздуха и обеспечивается снижение жаровой нагрузки на конструкцию электрозапальника и токопровода, а также повышение их электропрочности. Для более интенсивного охлаждения к присоединительному патрубку 17 можно подключить источник принудительной подачи воздуха.Thus, there is a process of cooling the structure as a whole with a stream of colder air and provides a reduction in the heat load on the design of the electric igniter and conductor, as well as increasing their electrical strength. For more intensive cooling, a forced air source can be connected to the connecting pipe 17.

В отдельных случаях каналом воздушного охлаждения можно воспользоваться для принудительной подачи пилотного газа для розжига дежурной горелки.In some cases, the air cooling channel can be used to force the pilot gas to ignite the standby burner.

Наружная часть 7 трубки центрального электрода электрозапальника 6 выполнена съемной для замены, в случае ее прогара, не меняя весь электрозапальник.The outer part 7 of the tube of the central electrode of the electric fuse 6 is removable for replacement, in case of burnout, without changing the entire electric fuse.

Claims

1. An on-site burner with an electric igniter connected to a high voltage source through a conductor made of stacked tubular sections, comprising a gas supply pipe to the mixing chamber, inside of which is located the outer part of the central composite electrode fixed to the electric igniter body, coaxial to the mixing chamber and diffuser, characterized in that the central composite electrode is completely made in the form of a hollow tube with purge side holes on its insulated part located inside orpusa elektrozapalnika, through the internal cavity which cavity tube composite core electrode is communicated via the drain holes in the end compounds elektrozapalnika housing sections and outputting outer current conductor with the drainage opening of the conductive cavity formed in the last section to the conductive connection to the high voltage source.

2. An on-site burner with an electric igniter according to claim 1, characterized in that the external drainage hole of the tubular section of the current lead is made with a connecting pipe to a source of forced air or combustible gas, and the outer part of the tube of the central composite electrode is removable.

3. An on-site burner with an electric igniter according to claim 1, characterized in that the drainage drain holes in the end connections of the electric igniter body and sections of the current lead are directed to the inner wall of the tubular sections of the current lead.