RU2554684C1 - Universal flare facility - Google Patents

Universal flare facility Download PDF

Info

Publication number
RU2554684C1
RU2554684C1 RU2013159266/06A RU2013159266A RU2554684C1 RU 2554684 C1 RU2554684 C1 RU 2554684C1 RU 2013159266/06 A RU2013159266/06 A RU 2013159266/06A RU 2013159266 A RU2013159266 A RU 2013159266A RU 2554684 C1 RU2554684 C1 RU 2554684C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
head
base
universal
pipeline
divider
Prior art date
Application number
RU2013159266/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Витальевич Арсибеков
Шамиль Рамилович Габидуллин
Владимир Владимирович Короткий
Original Assignee
Дмитрий Витальевич Арсибеков
Шамиль Рамилович Габидуллин
Владимир Владимирович Короткий
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 Дмитрий Витальевич Арсибеков, Шамиль Рамилович Габидуллин, Владимир Владимирович Короткий filed Critical Дмитрий Витальевич Арсибеков
Priority to RU2013159266/06A priority Critical patent/RU2554684C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2554684C1 publication Critical patent/RU2554684C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: universal flare facility comprises cylindrical and coaxially installed units: a base, a head with a variety of side nozzle holes on its side surface, and a housing mounted around the head with through radial gap. The head and the base are made as a solid pipeline part. The inner diameter of the head is greater than the inner diameter of the base, the upper part of the base is equipped by the first spreader with its nozzle holes to divide a fuel flow into jets. The second spreader is installed along the pipeline axis in a movable way, it is made as a disk with at least four nozzle holes one of which is provided in the disk centre and is an outlet of a gas-equalizing tube being set inside the head to form a ring end face opening in it, and forms a narrow end face slot together with the head end, herewith almost closing the head's end face opening at low pressure of fuel in the pipeline, the slot size is increased due to lifting of the spreader above the head end in case of pressure rise in the head.
EFFECT: invention allows to improve quality of burning fuel of any composition, save fuel of high quality.
6 cl, 3 dwg

Description

Предлагаемое техническое решение относится к газогорелочным устройствам и может применяться для сжигания различных видов топлива, в том числе попутных нефтяных газов (ПНГ) любой степени насыщенности по содержанию азота и других негорючих газов (I, II ступеней сепарации), легких фракций нефти непосредственно на месторождениях нефти/газа, где не требуется использование ПНГ в производственном цикле либо невозможна его утилизация другими способами.The proposed solution relates to gas burner devices and can be used for burning various types of fuel, including associated petroleum gases (APG) of any degree of saturation in terms of nitrogen and other non-combustible gases (I, II separation stages), light oil fractions directly at oil fields / gas, where the use of APG in the production cycle is not required or its utilization in other ways is impossible.

В настоящее время для сжигания на факелах негорючий ПНГ предварительно смешивают с природным газом или с сжиженным пропан-бутаном, что приводит к дополнительным расходам, но не решает проблемы загрязнения окружающей среды токсичными соединениями азота, образующимися при низких температурах горения (до 600°C). Для уменьшения объемов вредных выбросов используют различные конструкции факельных установок.Currently, non-combustible APG is preliminarily mixed with natural gas or with liquefied propane-butane for flaring, which leads to additional costs, but does not solve the problem of environmental pollution with toxic nitrogen compounds formed at low combustion temperatures (up to 600 ° C). To reduce the amount of harmful emissions using various designs of flare plants.

Известна факельная горелка (патент №2477423, опубл. 10.03.2013, ООО ФПК «Космос-Нефть-Газ», г.Воронеж), включающая корпус в виде трубы, с профильным рассекателем в выходной части для образования струйных потоков газа, а также расположенные внутри трубы дополнительный рассекатель и профилированные тела для предварительного рассекания потока газа с получением желаемых скорости и давления на выходе, за счет чего достигают улучшенного прогорания ПНГ при подаче газа определенного давления. При изменении давления газа, подаваемого на горелку, для сохранения эффективности ее работы требуется изменение формы дополнительного рассекателя, достигаемого его заменой, что достаточно трудоемко в полевых условиях. Конструкция не обеспечивает стабильной работы при перепадах давления: возможны проскоки либо отрывы пламени, приводящие к аварийным ситуациям либо затуханию пламени с выбросом вредных веществ в атмосферу.Known torch burner (patent No. 2477423, publ. 03/10/2013, LLC FPK Cosmos-Oil-Gas, Voronezh), comprising a casing in the form of a pipe, with a profile divider in the output part for the formation of jet gas flows, as well as located inside the pipe there is an additional divider and shaped bodies for preliminary cutting of the gas flow with obtaining the desired speed and pressure at the outlet, due to which they achieve improved combustion of APG with the supply of gas of a certain pressure. When changing the pressure of the gas supplied to the burner, to maintain the efficiency of its operation, it is necessary to change the shape of the additional divider, achieved by its replacement, which is quite laborious in the field. The design does not provide stable operation under pressure drops: possible breakthroughs or flame tears, leading to emergency situations or flame attenuation with the release of harmful substances into the atmosphere.

Ближайшим аналогом заявляемого технического решения является оголовок факельной установки для бездымного сжигания газа (патент №36876, опубл. 27.03.2004, Л.Н. Парфенов), содержащей корпус из основания и кожуха (расширение верхней части корпуса) и внутреннюю трубу, закрепленную с возможностью перемещения вдоль оси подачи газа в нижней части корпуса пружинным соединением. Вокруг средней части трубы закреплена заглушка в виде перевернутого стакана с перфорированной боковой поверхностью, предотвращающая выход газа через кольцевое отверстие основания при потоке газа под низким давлением. Горение поддерживается только за счет центрального потока газа и проходит при низких температурах, что приводит к образованию токсичных соединений. При повышении давления заглушка с трубой поднимается, открывая выход кольцевому потоку газа из основания и струйным потокам газа через отверстия стакана (образует с основанием подвижный оголовок). Кожух при этом образует вокруг оголовка кольцевой зазор, закрытый снизу. Эффективная работа горелки при низком давлении возможна лишь при наличии множества внутренних труб, что многократно увеличивает сложность конструкции. Однако и в этом случае нет достаточного притока воздуха в верхнюю часть корпуса для эффективного сжигания газа. Кроме того, при резком снижении давления также возможны проскоки пламени.The closest analogue of the claimed technical solution is the head of the flare unit for smokeless gas combustion (patent No. 36876, publ. 03/27/2004, LN Parfenov), comprising a housing from the base and the casing (extension of the upper part of the housing) and an inner pipe, fixed with the possibility movement along the axis of the gas supply in the lower part of the housing by a spring connection. Around the middle part of the pipe is fixed a plug in the form of an inverted glass with a perforated side surface, which prevents the escape of gas through the annular opening of the base during gas flow under low pressure. Combustion is maintained only due to the central gas flow and takes place at low temperatures, which leads to the formation of toxic compounds. With increasing pressure, the plug with the pipe rises, opening the outlet to the annular gas flow from the base and the jet gas flows through the nozzle openings (forms a movable tip with the base). In this case, the casing forms an annular gap around the head, closed from below. Effective operation of the burner at low pressure is possible only if there are many internal pipes, which greatly increases the complexity of the design. However, in this case, there is no sufficient air flow into the upper part of the housing for efficient gas combustion. In addition, with a sharp decrease in pressure, flame spikes are also possible.

Задачей предлагаемой конструкции универсальной факельной установки является возможность максимально эффективного (сводящего к минимуму выбросы вредных веществ в атмосферу) сжигания газа любого состава, в том числе забалластированного ПНГ I ступени сепарации с высоким содержанием азота (от 80% и более) - без добавления горючего газа, при «плавающих» давлении и расходе на входе установки без проскоков и отрывов пламени. Это позволит существенно экономить топливо высокого качества - природный или сжиженный газ, исключить аварийные ситуации.The objective of the proposed design of a universal flare unit is the possibility of the most efficient (minimizing emissions of harmful substances into the atmosphere) gas combustion of any composition, including ballasted APG of the first separation stage with a high nitrogen content (from 80% or more) - without adding combustible gas, at "floating" pressure and flow rate at the inlet of the installation without breakthroughs and flame outs. This will significantly save high-quality fuel - natural or liquefied gas, and eliminate emergency situations.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Для решения задачи служит универсальная факельная установка, содержащая выполненные практически цилиндрическими и расположенные практически соосно основание, оголовок с множеством боковых форсуночных отверстий на его боковой поверхности и кожух, расположенный с радиальным зазором вокруг оголовка. При этом оголовок и основание выполнены в виде единой детали трубопровода. Внутренний диаметр оголовка больше внутреннего диаметра основания, а в верхней части основания установлен первый (внутренний) рассекатель с его форсуночными отверстиями для разделения потока топлива на струи (пластинчатый в данной реализации либо конусообразный сферический и т.п.).To solve the problem, a universal flare unit is used, containing a base made almost cylindrical and located almost coaxially, a head with many lateral nozzle holes on its side surface and a casing located with a radial clearance around the head. In this case, the head and base are made in the form of a single part of the pipeline. The inner diameter of the head is larger than the internal diameter of the base, and in the upper part of the base there is a first (internal) divider with its nozzle openings for dividing the fuel flow into jets (lamellar in this embodiment or conical spherical, etc.).

Второй (внешний) рассекатель выполнен в виде диска с хотя бы четырьмя форсуночными отверстиями, одно из которых расположено в центре диска и является выходом газоуравнительной трубки, установленной внутрь оголовка с образованием в нем кольцевого торцевого отверстия (остальные отверстия расположены, например, равномерно по окружности, диаметр которой меньше внутреннего диаметра оголовка или другим образом). Второй рассекатель установлен подвижно вдоль оси трубопровода и образует с торцом оголовка торцевую щель, почти закрывая торцевое кольцевое отверстие оголовка (трубопровода) при низком давлении топлива в трубопроводе, размер (высота) которой увеличивается за счет поднятия рассекателя над торцом оголовка при возрастании давления топлива, кольцевой поток газа через щель возрастает.The second (external) divider is made in the form of a disk with at least four nozzle openings, one of which is located in the center of the disk and is the output of a gas equalization tube installed inside the head with the formation of an annular end hole in it (the remaining holes are, for example, uniformly circumferential, the diameter of which is less than the inner diameter of the head or in another way). The second divider is mounted movably along the axis of the pipeline and forms an end gap with the tip of the tip, almost closing the end ring hole of the tip (pipeline) at low fuel pressure in the pipeline, the size (height) of which increases due to the raising of the divider above the tip of the tip with increasing fuel pressure, the ring gas flow through the gap increases.

Кожух, установленный с образованием сквозного (открытого снизу и сверху) кольцевого объема, обеспечивает постоянный естественный приток воздуха для поддержания пламени, выполняет теплозащитную функцию, долго сохраняя высокую температуру разогретого пламенем оголовка для лучшего сгорания ПНГ и в случае понижения давления, а также служит защитой пламени от жестких погодных условий.The casing, which is installed with the formation of a through (open bottom and top) annular volume, provides a constant natural air flow to maintain the flame, performs a heat-shielding function, long maintaining the high temperature of the head warmed by the flame for better combustion of APG and in case of pressure reduction, and also serves as a flame protection from harsh weather conditions.

Рассекатели установлены практически соосно с трубопроводом. Установка выполнена с возможностью подачи топлива (газообразного или легких фракций нефти).Dividers are installed almost coaxially with the pipeline. The installation is configured to supply fuel (gaseous or light oil fractions).

Целесообразно, чтобы нижняя часть оголовка была плавно заужена для соединения с основанием и образовывала диффузор оголовка над первым рассекателем, при этом нижняя часть кожуха заужена соответственно и образует диффузор кожуха.It is advisable that the lower part of the head be smoothly narrowed for connection with the base and form a diffuser head over the first divider, while the lower part of the casing is narrowed accordingly and forms a diffuser of the casing.

Целесообразно, чтобы в средней части кожуха были выполнены хотя бы два отверстия, расположенные по окружности кожуха, предпочтительно на разной высоте. Это позволит охлаждать кожух при работе установки на максимальных нагрузках.It is advisable that in the middle part of the casing were made at least two holes located around the circumference of the casing, preferably at different heights. This will allow cooling the casing during operation at maximum loads.

Целесообразно, чтобы в торце оголовка было выполнено хотя бы четыре фронтальных форсуночных отверстия (диаметром не менее восьми миллиметров) вокруг торцевого кольцевого отверстия.It is advisable that at least four front nozzle openings (with a diameter of at least eight millimeters) around the end annular hole be made at the end of the head.

Предложенная факельная установка имеет простую конструкцию, не требующую существенных материальных затрат при изготовлении.The proposed flare unit has a simple design that does not require significant material costs in the manufacture.

Далее осуществление и работа универсальной факельной установки будут показаны в предпочтительном варианте исполнения.Further, the implementation and operation of the universal flare unit will be shown in a preferred embodiment.

На фиг.1 изображена универсальная факельная установка, продольный разрез;Figure 1 shows a universal flare installation, a longitudinal section;

на фиг.2 - вид А на фиг.1;figure 2 is a view of figure 1;

на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1.figure 3 is a section bB in figure 1.

Универсальная факельная установка (УФУ), изображенная на фиг.1, содержит трубопровод из основания 1 и оголовка 2 с диффузором оголовка 3, конически сужающимся к основанию, кожух 4 с сужающимся к нижнему торцу диффузором кожуха 5, первый рассекатель 6 внутри трубопровода между полостью основания и полостью оголовка с множеством его форсуночных отверстий 7, а также второй рассекатель, выполненный из диска 8 и газоуравнительной трубки 9, торцевой выход которой совпадает с центральным форсуночным отверстием 10 второго рассекателя, остальные шесть его форсуночных отверстий 11 (всего семь в данной реализации) расположены на диске равномерно. На боковой поверхности оголовка выполнена перфорация - множество боковых форсуночных отверстий 12 оголовка (в данной реализации - на верхней и средней частях оголовка над диффузором 3), а на кольцевой детали, частично закрывающей торцевое кольцевое отверстие 13 оголовка, выполнено более четырех фронтальных форсуночных отверстий 14 оголовка (например, шесть). Кожух жестко закреплен на оголовке штыревыми соединителями, для подключения установки к системе подачи газа или легких фракций нефти использовано фланцевое соединение.The universal flare unit (UFU) shown in Fig. 1 contains a pipeline from the base 1 and the tip 2 with the diffuser of the tip 3 tapering conically to the base, a casing 4 with a diffuser of the casing 5 tapering to the lower end, the first divider 6 inside the pipeline between the cavity of the base and a head cavity with a plurality of nozzle openings 7 thereof, as well as a second divider made of a disk 8 and a gas equalizing tube 9, the end outlet of which coincides with the central nozzle opening 10 of the second divider, the remaining six first operated jet holes 11 (seven in this implementation) are arranged on the disk at regular intervals. Perforation was performed on the side surface of the head — a plurality of side nozzle holes 12 of the head (in this embodiment, on the upper and middle parts of the head above the diffuser 3), and on the annular part partially covering the end ring hole 13 of the head, more than four front nozzle holes 14 of the head were made (e.g. six). The casing is rigidly fixed to the head with pin connectors; a flange connection is used to connect the unit to the gas supply system or light oil fractions.

Эффективность работы не уменьшается при небольших размерах УФУ, когда отсутствуют отверстия 14 в торце оголовка, выполненные для дополнительного рассеивания кольцевого потока.The operational efficiency does not decrease with small sizes of the UVF, when there are no holes 14 in the end face of the head, made for additional dispersion of the annular flow.

Второй рассекатель соосно подвижно закреплен на кольцевой детали оголовка (либо к выступам на боковой поверхности оголовка и т.п.) стержневыми соединителями с верхними и нижними ограничителями (показано условно) для перемещения второго рассекателя вдоль оси оголовка. Диск рассекателя находится над торцевым отверстием оголовка. В нижнем положении нижняя поверхность рассекателя (нижняя поверхность диска) и торец оголовка образуют узкую (по высоте нижних ограничителей) торцевую щель, максимально раскрывающуюся в верхнем положении под напором газа. Стержни продеты сквозь специальные отверстия рассекателя, диаметр которых предусматривает подвижность рассекателя в нагретом состоянии. Возможность поднятия рассекателя при повышении давления топлива в трубопроводе может быть обеспечена другими известными соединениями (например, пружинным). При этом торцевая щель может быть образована также боковыми внутренней и внешней поверхностями головка и рассекателя соответственно, когда диаметр диска меньше внутреннего диаметра оголовка.The second divider is coaxially movably mounted on the annular part of the head (or to the protrusions on the side surface of the head, etc.) by rod connectors with upper and lower stops (shown conditionally) to move the second divider along the axis of the head. The divider disk is located above the end hole of the head. In the lower position, the lower surface of the divider (lower surface of the disk) and the end face of the tip form a narrow (along the height of the lower limiters) end gap, maximally revealing in the upper position under the gas pressure. The rods are threaded through special holes of the divider, the diameter of which provides for the mobility of the divider in the heated state. The possibility of raising the divider with increasing fuel pressure in the pipeline can be provided by other known connections (for example, spring). In this case, the end gap can also be formed by the lateral internal and external surfaces of the head and divider, respectively, when the diameter of the disk is less than the inner diameter of the head.

Детали изготавливают (резаньем, сваркой, сгибанием, сверлением - сквозных форсуночных отверстий) из металлических труб различного диаметра и листового металла. Тип, толщина материалов, разница диаметров заготовок для изготовления оголовка, основания, кожуха может быть различной в разных устройствах, и определяется с учетом получения конкретных параметров установки, максимальной суммарной мощности системы, к которой подключают УФУ и т.п.Parts are made (by cutting, welding, bending, drilling - through nozzle holes) from metal pipes of various diameters and sheet metal. The type, thickness of materials, the difference in the diameters of the blanks for the manufacture of the head, base, and casing can be different in different devices, and is determined taking into account the receipt of specific installation parameters, the maximum total power of the system to which the UVC is connected, etc.

Описание работы. Горелку подключают к системе сброса ПНГ различной насыщенности, поступающего в систему от устройств добычи, подготовки или переработки нефти (установок подготовки нефти - УПН, установок предварительного сбора воды - УПСВ, центральной перерабатывающей станции - ЦПС и т.п.). Открывают доступ ПНГ на УФУ. Розжиг установки производят либо вручную от запальной горелки, либо от дежурной горелки (небольшой горелки, конструкция которой может быть аналогична описываемой), либо электророзжигом.Work description. The burner is connected to an APG discharge system of various saturations supplied to the system from oil production, treatment or refining devices (oil treatment plants - UPN, water pre-collection units - UPSW, central processing station - central processing station, etc.). Open access APG to UFU. Ignition of the installation is carried out either manually from the pilot burner, or from the pilot burner (a small burner, the design of which may be similar to that described), or by electric ignition.

Проходя через множество форсуночных отверстий первого рассекателя, струи газа незначительно замедляют скорость в более широком по сравнению с основанием оголовке и, встречая на своем пути сопротивление выступа второго рассекателя (газоуравнительной трубки) и отверстия 14 в торце оголовка, закручиваются. В результате происходит оттеснение и разделение ПНГ на тяжелые газы (пропан, бутан, пентан, этан) и более легкие газы (азот, гелий, метан). Легкие газы первыми выходят через отверстия 14, 13 в торцевую щель и отверстия 11, увлекаются естественным потоком воздуха между кожухом и оголовком. Азот и гелий не участвуют в горении и уходят в атмосферу, а вслед за ними выходит горючий метан. Оттесненные более тяжелые газы из состава ПНГ выходят через боковые отверстия 12 и газоуравнительную трубку рассекателя. Теплота их сгорания больше теплоты сгорания легких газов, в результате чего оголовок сильно разогревается по всей длине, улучшая эффективность горения ПНГ любого состава. Единое ядро пламени образуется по всей длине оголовка (где выполнена перфорация) и выше него - из пламени зажженных легких газов и кольцевого и центрального пламени зажженных тяжелых газов. При этом кожух, выполняющий защитную роль (роль топки) и обеспечивающий постоянный естественный приток воздуха, нагревается кольцевым пламенем и стабилизирует горение, также улучшая сгорание ПНГ по всей окружности факельного оголовка (в том числе в верхней части оголовка и над ним), исключая отрывы пламени. При повышении давления в системе (в том числе резком, возникающем при аварийных сбросах) второй рассекатель поднимается, кольцевой поток газа через увеличивающуюся в размере торцевую щель возрастает, потоки газов рассеиваются по всем боковым, кольцевому и фронтальным отверстиям оголовка и второго рассекателя, одновременно направляясь потоком воздуха по радиальному зазору. Длина пламени увеличивается при обеспечении эффективности сгорания газов и исключении отрыва пламени за счет направленного потока воздуха, кольцевого пламени по всей окружности факельного оголовка по всей длине перфорации, кольцевого пламени из торцевой щели, струйных потоков через отверстия 11. Исключается отрыв пламени даже при повышении давления до 5 кг/см2. При уменьшении давления газа (постепенном или резком до 0,05 кг/см2) пламя может уменьшаться до такой величины, при которой втягивается в нижнюю часть оголовка (топочную камеру оголовка), где продолжается горение за счет струйного рассеивания внутренним рассекателем, высокой температуры нагретого оголовка и защищенности от ветра. В данной реализации горение поддерживается в полости диффузора оголовка - без боковых отверстий. Внутренний рассекатель препятствует проскоку пламени вниз, внутрь основания, даже при очень низком давлении в трубопроводе (до 0,01 кг/см2). Эффективность сгорания топлива достигается данной конструкцией УФУ за счет разогрева оголовка до высоких температур (до 1000°C) даже при малом расходе и давлении в трубопроводе.Passing through many nozzle openings of the first divider, the gas jets slightly slow down the speed in a wider head than the base and, meeting in their way the resistance of the protrusion of the second divider (gas equalizing tube) and the holes 14 in the end of the head, are twisted. As a result, the APG is pushed and separated into heavy gases (propane, butane, pentane, ethane) and lighter gases (nitrogen, helium, methane). Light gases are the first to exit through openings 14, 13 into the end gap and openings 11, and are carried away by the natural flow of air between the casing and the tip. Nitrogen and helium do not participate in combustion and escape into the atmosphere, and combustible methane leaves them. The pushed heavier gases from the APG exit through the side openings 12 and the gas equalizer tube of the divider. The heat of combustion is greater than the heat of combustion of light gases, as a result of which the head is very hot along its entire length, improving the combustion efficiency of APG of any composition. A single flame core is formed along the entire length of the head (where perforation is performed) and above it - from the flame of lighted light gases and the annular and central flame of lighted heavy gases. At the same time, the casing, which plays a protective role (the role of the furnace) and provides a constant natural air flow, is heated by an annular flame and stabilizes combustion, also improving the combustion of APG along the entire circumference of the flare head (including in the upper part of the head and above it), excluding flame detachments . With increasing pressure in the system (including the sharp one that occurs during emergency discharges), the second divider rises, the annular gas flow through the end gap increases in size, the gas flows disperse through all the side, annular and frontal openings of the head and the second divider, while simultaneously being directed by the flow air radial clearance. The length of the flame increases while ensuring the efficiency of gas combustion and the elimination of flame detachment due to the directed air flow, an annular flame along the entire circumference of the flare tip along the entire perforation length, an annular flame from the end slit, and jet flows through the openings 11. Flame separation is eliminated even when the pressure increases to 5 kg / cm 2 . With a decrease in gas pressure (gradual or sharp to 0.05 kg / cm 2 ), the flame can decrease to such a value that it is drawn into the lower part of the head (combustion chamber of the head), where combustion continues due to jet scattering by the internal divider, of a heated high temperature tip and wind protection. In this implementation, combustion is maintained in the cavity of the diffuser head - without side openings. The internal divider prevents the flame from flowing down into the base, even at very low pressure in the pipeline (up to 0.01 kg / cm 2 ). The combustion efficiency of the fuel is achieved by this UFU design by heating the tip to high temperatures (up to 1000 ° C) even with a low flow rate and pressure in the pipeline.

Таким образом, работа УФУ не нарушается при различном составе, давлении, расходе топлива в трубопроводе. При прекращении подачи топлива УФУ прекращает работу. Возобновление работы возможно при подаче топлива в трубопровод посредством розжига (как описано выше) либо самостоятельным возгоранием пламени за счет высокой температуры в полости оголовка (выполняет роль стабилизатора пламени), которая длительно удерживается за счет кожуха и практически закрытого внешним рассекателем торцевого отверстия. Таким образом, достигается дополнительный технический эффект саморозжига УФУ за счет теплозащитного кожуха. Это позволяет поддерживать дежурную горелку в рабочем состоянии лишь при длительных перерывах подачи топлива на УФУ.Thus, the operation of the UFU is not disturbed at a different composition, pressure, fuel consumption in the pipeline. When the fuel supply is cut off, the UVF stops working. The resumption of work is possible when the fuel is supplied to the pipeline by ignition (as described above) or by self-ignition of the flame due to the high temperature in the head cavity (acts as a flame stabilizer), which is retained for a long time by the casing and the end hole practically closed by an external divider. Thus, an additional technical effect of self-ignition of UFU due to the heat-shielding casing is achieved. This allows you to maintain the standby burner in working condition only with prolonged interruptions in the supply of fuel to the UFU.

В средней и/или верхней части по окружности боковой поверхности кожуха выполнены как минимум два отверстия (не показаны) для дополнительного притока воздуха (помимо основного потока) в радиальный зазор. В данной реализации четыре отверстия выполнены двумя группами (по два вертикально расположенных отверстия в группе). Группы могут располагаться по окружности кожуха напротив друг друга на одном уровне либо одна выше другой, при этом дополнительные спиральные потоки воздуха между кожухом и оголовком через отверстия помогают охлаждать кожух на максимальных нагрузках работы УФУ. Это позволяет снизить стоимость изделия, изготавливая из жаропрочных материалов только трубопровод и рассекатели.In the middle and / or upper part around the circumference of the side surface of the casing, at least two holes (not shown) are made for additional air flow (in addition to the main flow) into the radial clearance. In this implementation, four holes are made in two groups (two vertically arranged holes in the group). The groups can be located on the circumference of the casing opposite each other at the same level or one above the other, while additional spiral air flows between the casing and the tip through the holes help to cool the casing at maximum UVF workloads. This allows you to reduce the cost of the product by making only piping and dividers from heat-resistant materials.

Отверстия 12 могут быть выполнены по всей длине оголовка. Верхняя часть основания может быть шире его нижней части, что обеспечивает дополнительное ускорение топлива перед внутренним рассекателем.Holes 12 can be made along the entire length of the head. The upper part of the base can be wider than its lower part, which provides additional acceleration of fuel in front of the internal divider.

Проведение испытаний УФУ позволило довести количество ПНГ, проходящего через оголовок диаметром 200 мм, до 35000-50000 м3/сут. Для увеличения пропускной способности УФУ требуется увеличение диаметра оголовка, форсуночной горелки (центрального отверстия второго рассекателя) и боковых отверстий оголовка.Testing UFU allowed to increase the amount of associated gas passing through a head with a diameter of 200 mm to 35000-50000 m 3 / day. To increase the throughput of the UFU, an increase in the diameter of the tip, nozzle burner (central hole of the second divider) and side holes of the tip is required.

Таким образом, конструкция УФУ обеспечивает безаварийную устойчивую работу УФУ (без проскоков и отрывов пламени) ПНГ любого состава (в том числе забалластированного) даже при резких перепадах давления, расхода и компонентного состава газа в системе. Обеспечивается полное сгорание ПНГ без выброса токсичных соединений в атмосферу без использования природного газа.Thus, the design of the UFU ensures trouble-free, stable operation of the UFU (without breakthroughs and flame outs) of APG of any composition (including ballast), even with sharp changes in pressure, flow rate and component composition of the gas in the system. The complete combustion of APG is ensured without the release of toxic compounds into the atmosphere without the use of natural gas.

Claims (6)

1. Универсальная факельная установка, содержащая практически цилиндрические и расположенные практически соосно основание, оголовок с множеством боковых форсуночных отверстий на его боковой поверхности и кожух, расположенный с радиальным зазором вокруг оголовка, отличающаяся тем, что основание и оголовок выполнены в виде единой детали трубопровода, внутренний диаметр оголовка больше внутреннего диаметра основания, а радиальный зазор выполнен сквозным, установка содержит два рассекателя, установленных практически соосно с трубопроводом, причем первый рассекатель потока топлива с множеством форсуночных отверстий установлен в верхней части основания, а второй рассекатель установлен подвижно вдоль оси трубопровода, выполнен в виде диска с хотя бы четырьмя форсуночными отверстиями, одно из которых расположено в центре и является выходом газоуравнительной трубки, образующей торцевое кольцевое отверстие оголовка, и образует с торцом оголовка узкую торцевую щель при низком давлении топлива в трубопроводе, размер которой увеличивается с поднятием рассекателя над торцом оголовка при возрастании давления топлива.1. A universal flare unit containing a substantially cylindrical and substantially coaxial base, a head with a plurality of side nozzle openings on its side surface and a casing located with a radial clearance around the head, characterized in that the base and the head are made as a single pipe part, inner the diameter of the head is greater than the internal diameter of the base, and the radial clearance is through, the installation contains two dividers installed almost coaxially with the pipeline ohm, and the first fuel flow divider with many nozzle openings is installed in the upper part of the base, and the second divider is mounted movably along the axis of the pipeline, made in the form of a disk with at least four nozzle openings, one of which is located in the center and is the outlet of the gas equalizing tube forming the end ring hole of the head, and forms a narrow end gap with the end face of the head at low fuel pressure in the pipeline, the size of which increases with the divider rising above the end tip with increasing fuel pressure. 2. Универсальная факельная установка по п.1, отличающаяся тем, что нижняя часть оголовка заужена к основанию, а нижняя часть кожуха заужена соответственно нижней части оголовка.2. The universal flare unit according to claim 1, characterized in that the lower part of the head is narrowed to the base, and the lower part of the casing is narrowed, respectively, of the lower part of the head. 3. Универсальная факельная установка по п.1, отличающаяся тем, что в торце оголовка дополнительно выполнены хотя бы четыре фронтальных форсуночных отверстия, расположенные вокруг торцевого кольцевого отверстия.3. The universal flare unit according to claim 1, characterized in that at least four front nozzle openings located around the end annular hole are additionally made at the end of the head. 4. Универсальная факельная установка по п.1, отличающаяся тем, что в средней и/или верхней части кожуха выполнены хотя бы два отверстия для дополнительного притока воздуха в радиальный зазор.4. The universal flare unit according to claim 1, characterized in that at least two openings are made in the middle and / or upper part of the casing for additional air flow into the radial clearance. 5. Универсальная факельная установка по п.4, отличающаяся тем, что упомянутые хотя бы два отверстия расположены на разной высоте.5. The universal flare unit according to claim 4, characterized in that said at least two openings are located at different heights. 6. Универсальная факельная установка по п.1, отличающаяся тем, что верхняя часть основания шире его нижней части. 6. The universal flare unit according to claim 1, characterized in that the upper part of the base is wider than its lower part.
RU2013159266/06A 2013-12-30 2013-12-30 Universal flare facility RU2554684C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013159266/06A RU2554684C1 (en) 2013-12-30 2013-12-30 Universal flare facility

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013159266/06A RU2554684C1 (en) 2013-12-30 2013-12-30 Universal flare facility

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2554684C1 true RU2554684C1 (en) 2015-06-27

Family

ID=53498609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013159266/06A RU2554684C1 (en) 2013-12-30 2013-12-30 Universal flare facility

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2554684C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU169606U1 (en) * 2016-06-28 2017-03-24 Дмитрий Витальевич Арсибеков BURNER DEVICE
RU2647028C1 (en) * 2017-03-13 2018-03-13 Олег Савельевич Кочетов Nozzle of the disk spayer
RU2753300C1 (en) * 2020-05-15 2021-08-12 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" Combustion gas utilisation unit
RU2814993C1 (en) * 2023-01-10 2024-03-11 Сергей Георгиевич Иванов Flare unit (embodiments)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2242964A (en) * 1990-04-12 1991-10-16 Keith Waters Cover assembly
DE10037967C1 (en) * 2000-08-04 2001-12-20 Ct Therm Abgassystemtechnik Gm Back-flow prevention device, for exhaust gas line, has floating body with central section and outer section raised in succession dependent on power range
RU36876U1 (en) * 2003-04-01 2004-03-27 Парфенов Леонид Николаевич HEAD TORCH UNIT FOR SMOKELESS GAS BURNING
FR2847658A1 (en) * 2002-11-22 2004-05-28 Jean Claude Yvin Smoke extracting and filtering device for open foyer chimney, has upper part connected to lower part by post that moves upper part automatically between two positions, where smoke pipe is closed and opened in respective positions
RU2289755C1 (en) * 2005-04-08 2006-12-20 Леонид Николаевич Парфенов Method for smoke-free gas combustion in flare unit

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2242964A (en) * 1990-04-12 1991-10-16 Keith Waters Cover assembly
DE10037967C1 (en) * 2000-08-04 2001-12-20 Ct Therm Abgassystemtechnik Gm Back-flow prevention device, for exhaust gas line, has floating body with central section and outer section raised in succession dependent on power range
FR2847658A1 (en) * 2002-11-22 2004-05-28 Jean Claude Yvin Smoke extracting and filtering device for open foyer chimney, has upper part connected to lower part by post that moves upper part automatically between two positions, where smoke pipe is closed and opened in respective positions
RU36876U1 (en) * 2003-04-01 2004-03-27 Парфенов Леонид Николаевич HEAD TORCH UNIT FOR SMOKELESS GAS BURNING
RU2289755C1 (en) * 2005-04-08 2006-12-20 Леонид Николаевич Парфенов Method for smoke-free gas combustion in flare unit

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU169606U1 (en) * 2016-06-28 2017-03-24 Дмитрий Витальевич Арсибеков BURNER DEVICE
RU2647028C1 (en) * 2017-03-13 2018-03-13 Олег Савельевич Кочетов Nozzle of the disk spayer
RU2753300C1 (en) * 2020-05-15 2021-08-12 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" Combustion gas utilisation unit
RU2814993C1 (en) * 2023-01-10 2024-03-11 Сергей Георгиевич Иванов Flare unit (embodiments)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106524152B (en) A kind of classification combustion gas low NO
US20160060154A1 (en) Burners for submerged combustion
RU2554684C1 (en) Universal flare facility
CN103836624B (en) High-effect combination type flare tip
CN204388055U (en) Rotary-cut hybrid combustor
CN104180397A (en) Pre-mixing on-duty nozzle
CN104421941A (en) Fuel gas nozzle for gas stove and gas stove with fuel gas nozzle
CN103062773A (en) Dual-purpose burner applicable to high-temperature gas and heavy oil
CN207065568U (en) A kind of fuel gas with low heat value burner and hot-blast stove
CN103244955B (en) High-calorific-value dry gas semi-premix burner fore refinery plants
CN204114996U (en) Premixed nozzle on duty
CN201177265Y (en) Sandwich type self-flame stabilizing burner
RU139002U1 (en) TORCH INSTALLATION HEAD
RU2550844C1 (en) Flare burner for gas burning and gas burning method
CN101665725B (en) Composite startup burner for powder coal gasification furnace
RU2301376C1 (en) Method of burning liquid or gas fuel and combustion chamber of heat generator
CN104949117B (en) High-efficient energy-saving environment friendly alcohol-based fuel burner
CN208791474U (en) A kind of burning rifle of multi-pipeline
CN204254619U (en) Burner for radiant tube
RU114514U1 (en) Gas oil burner
CN104482538A (en) Burner for radiant tube
CN204534591U (en) Domestic waste incineration oil-gas two-way type burner
CN204786459U (en) Mix formula acidity gas torch combustor in advance
CN204880216U (en) Discrete synthetic gas nozzle and gas turbine who sprays
RU2541370C1 (en) Burner for combustion of gaseous and/or liquid fuel