RU170746U1

RU170746U1 - Smokeless torch head

Info

Publication number: RU170746U1
Application number: RU2016141898U
Authority: RU
Inventors: Константин Георгиевич Морозов; Борис Петрович Бобронников; Денис Валерьевич Клименко
Original assignee: Константин Георгиевич Морозов; Борис Петрович Бобронников; Денис Валерьевич Клименко
Priority date: 2016-10-25
Filing date: 2016-10-25
Publication date: 2017-05-05

Abstract

Полезная модель относится к устройству факельных установок и может быть использована в нефтегазовой, нефтехимической, химической, коксохимической и других отраслях промышленности для полного сжигания горючих газов при их сбросе в атмосферу. Бездымный факельный оголовок содержит ствол с окружающей его первой обечайкой, в пространство между которыми подают по воздуховодам воздух с его выходом сверху ствола. Оголовок дополнительно содержит вторую обечайку, расположенную вокруг первой обечайки, соосно с ней и со стволом, который снабжен в выходной части разделителем потока, выполненным с возможностью разбивки потока на отдельные струи. Разделитель потока может быть выполнен в виде конической гофрированной поверхности с образованием щелевых каналов или в виде установленных на поперечном срезе ствола ряда вертикальных трубок, диаметр которых значительно меньше диаметра ствола. Применение полезной модели позволяет повысить эффективность сгорания сбросного газа за счет увеличения подачи воздуха в зону горения. 2 ил.The utility model relates to the design of flare plants and can be used in the oil and gas, petrochemical, chemical, coke and other industries for the complete combustion of combustible gases when they are discharged into the atmosphere. The smokeless flare head contains a barrel with a first shell surrounding it, into the space between which air is passed through the air ducts with its outlet on top of the barrel. The tip further comprises a second shell located around the first shell, coaxially with it and with the barrel, which is provided at the output with a flow splitter configured to break the flow into separate jets. The flow separator can be made in the form of a conical corrugated surface with the formation of slotted channels or in the form of a number of vertical tubes installed on the cross section of the barrel, the diameter of which is much smaller than the diameter of the barrel. The use of a utility model allows to increase the efficiency of combustion of exhaust gas by increasing the air supply to the combustion zone. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к устройству факельных установок и может быть использована в нефтегазовой, нефтехимической, химической, коксохимической и других отраслях промышленности для полного сжигания горючих газов при их сбросе в атмосферу.The utility model relates to the design of flare plants and can be used in the oil and gas, petrochemical, chemical, coke and other industries for the complete combustion of combustible gases when they are discharged into the atmosphere.

Недостатком большинства известных факельных оголовков является то, что при больших сбросах происходит неполное сгорание сбросных газов с выделением большого количества свободного углеводорода (сажи).A disadvantage of most of the known flare heads is that with large discharges, incomplete combustion of the exhaust gases occurs with the release of a large amount of free hydrocarbon (soot).

Известен факельный оголовок, характеризующийся тем, что содержит газоподводящий патрубок, установленный на входе в смеситель, представляющий собой полую обечайку с профилированным входом и выходом, при этом на смесителе закреплены два кольцевых коллектора, расположенных на одной оси и соединенных между собой с помощью пневматических форсунок, расположенных равномерно по окружности, причем один коллектор соединен с системой подачи сбросного газа, а другой коллектор соединен с системой подачи воды (патент RU 2587797, МПК F23D 14/20, F23G 7/06, опубл. 27.06.2016 г.).Known flare head, characterized in that it contains a gas supply pipe installed at the inlet to the mixer, which is a hollow shell with a profiled inlet and outlet, while the mixer has two ring collectors located on the same axis and connected by pneumatic nozzles, evenly spaced around the circumference, with one collector connected to the exhaust gas supply system, and the other collector connected to the water supply system (patent RU 2587797, IPC F23D 14/20, F23G 7/06, publ. 27. 2016.2016).

Указанная конструкция оголовка позволяет повысить полноту сгорания сбросных газов за счет предварительного смешения его с воздухом во внутренней полости смесителя, а также за счет подачи распыленной воды в зону горения. Однако его эксплуатация в зимних условиях будет затруднена из-за замерзания воды.The specified design of the head allows you to increase the completeness of combustion of exhaust gases by pre-mixing it with air in the internal cavity of the mixer, as well as by feeding sprayed water into the combustion zone. However, its operation in winter conditions will be difficult due to freezing of water.

Наиболее близкой к предложенному техническому решению является бездымная факельная установка, оголовок которой снабжен дополнительной обечайкой вокруг или/и внутри оголовка, в пространство между которыми принудительно подают воздух с его выходом сверху для ограждения оголовка от наложения ветром пламени горящих газов на оголовок, и для охлаждения их теплонапряженных поверхностей, и для обеспечения бездымного сжигания сбросов газов, при этом воздух подают от вентиляторов снаружи факельных стволов факельных установок или подают сжатый воздух со стороны или от воздуходувок (патент RU 2562329, МПК F23D 14/20, опубл. 10.09.2015 г.).Closest to the proposed technical solution is a smokeless flare unit, the head of which is provided with an additional shell around or / and inside the head, into the space between which air is forced to exit from the top to protect the head from imposing a flame of burning gases on the head by the wind, and to cool them heat-stressed surfaces, and to ensure smokeless combustion of gas discharges, while air is supplied from fans outside the flare shafts of the flare plants or compressed th air from the side or from the blower (patent RU 2562329, IPC F23D 14/20, publ. 10.09.2015 city).

Недостатком данного устройства является неполное сгорание сбросных газов в случае их большого объема.The disadvantage of this device is the incomplete combustion of waste gases in case of their large volume.

Задачей полезной модели является уменьшение выбросов вредных для окружающей среды веществ, таких как сажа, окись углерода.The objective of the utility model is to reduce emissions of environmentally harmful substances, such as soot, carbon monoxide.

Технический результат заключается в повышении эффективности сгорания сбросного газа за счет увеличения подачи воздуха в зону горения.The technical result consists in increasing the efficiency of combustion of exhaust gas by increasing the air supply to the combustion zone.

Задача решается, а технический результат достигается бездымным факельным оголовком, содержащим ствол с окружающей его первой обечайкой, в пространство между которыми подают по воздуховодам воздух с его выходом сверху ствола. В отличие от прототипа факельный оголовок дополнительно содержит вторую обечайку, расположенную вокруг первой обечайки, соосно с ней и со стволом, который снабжен в выходной части разделителем потока, выполненным с возможностью разбивки потока на отдельные струи.The problem is solved, and the technical result is achieved by a smokeless flare head containing the barrel with the first shell surrounding it, into the space between which air is supplied through the air ducts with its exit from the top of the barrel. Unlike the prototype, the flare head further comprises a second shell located around the first shell, coaxial with it and with the barrel, which is equipped in the output part with a flow splitter configured to break the stream into separate jets.

Согласно полезной модели разделитель потока выполнен в виде конической гофрированной поверхности с образованием щелевых каналов; разделитель потока выполнен в виде установленных на поперечном срезе ствола ряда вертикальных трубок, диаметр которых значительно меньше диаметра ствола.According to a utility model, the flow separator is made in the form of a conical corrugated surface with the formation of slotted channels; the flow separator is made in the form of a number of vertical tubes installed on the cross section of the barrel, the diameter of which is much smaller than the diameter of the barrel.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен факельный оголовок с выполнением разделителя потока в виде конической гофрированной поверхности с образованием щелевых каналов; на фиг. 2 - с выполнением разделителя потока в виде установленных на поперечном срезе ствола ряда вертикальных трубок, диаметр которых значительно меньше диаметра ствола.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows the flare head with the implementation of the flow divider in the form of a conical corrugated surface with the formation of slotted channels; in FIG. 2 - with the implementation of the flow splitter in the form of a number of vertical tubes installed on a cross section of the barrel, the diameter of which is much smaller than the diameter of the barrel.

Факельный оголовок (фиг. 1, фиг. 2) содержит ствол 1, первую цилиндрическую обечайку 2, расположенную вокруг ствола, вторую цилиндрическую обечайку 3, расположенную вокруг первой обечайки. В первой и второй обечайках выполнены воздуховоды соответственно 4 и 5. Ствол 1 снабжен в выходной его части разделителем потока 6, выполненным с возможностью разбивки потока на отдельные струи.The flare head (Fig. 1, Fig. 2) contains a barrel 1, a first cylindrical shell 2 located around the barrel, a second cylindrical shell 3 located around the first shell. In the first and second shells, air ducts 4 and 5 are made, respectively. The barrel 1 is provided in its output part with a flow splitter 6, configured to break the flow into separate jets.

В частных случаях конструктивного исполнения факельного оголовка разделитель потока 6 может быть выполнен в виде конической гофрированной поверхности 7 с образованием щелевых каналов 8 для разбиения потока на отдельные струи и направления их наружу (фиг. 1) или разделитель потока 6 может быть выполнен в виде установленных на поперечном срезе ствола 1 ряда вертикальных трубок 9, диаметр которых значительно меньше диаметра ствола.In special cases of the design of the flare head, the flow separator 6 can be made in the form of a conical corrugated surface 7 with the formation of slotted channels 8 for dividing the flow into separate jets and directing them outward (Fig. 1) or the flow separator 6 can be made in the form of a cross section of the barrel 1 of a row of vertical tubes 9, the diameter of which is much smaller than the diameter of the barrel.

В процессе эксплуатации факельного оголовка сбросный газ поступает в ствол 1, на выходе которого происходит его горение. По воздуховодам 4 и 5 подается вентиляторами воздух во внутреннее пространство обечаек 2 и 3, который выходит сверху возле среза оголовка. Верхняя часть обечаек может быть выполнена сужающейся (на чертежах показано для второй обечайки 3) для перенаправления воздуха к центру оголовка. Нижние торцы обечаек герметично закрыты. Благодаря наличию в выходной части ствола разделителя потока сбросного газа, обеспечивающего его разбиение на отдельные струи, происходит эффективное смешение воздуха со сбросным газом. Благодаря этому повышается эффективность сгорания газа, обеспечивается полнота сгорания, что способствует уменьшению выбросов вредных для окружающей среды веществ. Происходит бездымное сгорание сбросного газа.During operation of the flare head, the waste gas enters the barrel 1, at the outlet of which it burns. Through ducts 4 and 5, air is supplied by fans to the inner space of shells 2 and 3, which extends from above near the tip of the tip. The upper part of the shells can be made tapering (shown in the drawings for the second shell 3) to redirect air to the center of the head. The lower ends of the shells are hermetically closed. Due to the presence in the outlet of the barrel of the separator flow of exhaust gas, ensuring its separation into separate jets, there is an effective mixing of air with exhaust gas. Due to this, the efficiency of gas combustion increases, the completeness of combustion is ensured, which helps to reduce emissions of environmentally harmful substances. Smokeless combustion of exhaust gas occurs.

Таким образом, применение полезной модели позволяет повысить эффективность сгорания сбросного газа за счет увеличения подачи воздуха в зону горения.Thus, the application of the utility model allows to increase the efficiency of combustion of exhaust gas by increasing the air supply to the combustion zone.

Claims

1. Smokeless flare head containing a barrel with a first shell surrounding it, into the space between which air is supplied through the air ducts with its exit from the top of the barrel, characterized in that it further comprises a second shell located around the first shell, coaxially with it and with the barrel, which is equipped in the output part with a flow splitter configured to break the flow into separate jets.

2. Smokeless flare head according to claim 1, characterized in that the flow separator is made in the form of a conical corrugated surface with the formation of slotted channels.

3. Smokeless flare head according to claim 1, characterized in that the flow separator is made in the form of a number of vertical tubes installed on the cross section of the barrel, the diameter of which is much smaller than the diameter of the barrel.