RU2671263C1 - Device for thermal neutralization of industrial effluents - Google Patents
Device for thermal neutralization of industrial effluents Download PDFInfo
- Publication number
- RU2671263C1 RU2671263C1 RU2018104156A RU2018104156A RU2671263C1 RU 2671263 C1 RU2671263 C1 RU 2671263C1 RU 2018104156 A RU2018104156 A RU 2018104156A RU 2018104156 A RU2018104156 A RU 2018104156A RU 2671263 C1 RU2671263 C1 RU 2671263C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- burner
- pipe
- shell
- industrial effluents
- mixing head
- Prior art date
Links
- 239000003295 industrial effluent Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 239000003570 air Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 6
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 3
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 3
- 102220488234 Uromodulin-like 1_F23D_mutation Human genes 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
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
- F23G7/04—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste liquors, e.g. sulfite liquors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для термической нейтрализации огневым методом жидких отходов, преимущественно, технологических сточных вод - промышленных стоков, образующихся на газоконденсатных и нефтяных месторождениях.The invention relates to devices for the thermal neutralization by fire method of liquid waste, mainly technological wastewater - industrial effluents generated in gas condensate and oil fields.
Основной проблемой создания установок для термической нейтрализации огневым методом промышленных стоков является большие затраты энергоресурсов.The main problem of creating installations for the thermal neutralization of industrial effluents by the fire method is the high cost of energy resources.
Известно горизонтальное факельное устройство, предназначенное для термического обезвреживания промышленных стоков, содержащие тело Коанда, внутри которого выполнено отверстие в виде сопла Вентури, оснащенного в узкой части диффузора завихрителем, а на выходе эжекторной приставкой, состоящей из трех коаксиально расположенных патрубков, смещенных вдоль оси, образующих между собой кольцевые щели (Патент РФ №2113657 от 14.06.1996 МПК F23D 14/02).A horizontal flare device is known for thermal treatment of industrial effluents, containing the Koanda body, inside which an opening is made in the form of a Venturi nozzle equipped with a swirl in the narrow part of the diffuser, and an ejector attachment consisting of three coaxially arranged nozzles displaced along the axis forming annular slots between each other (RF Patent No. 21113657 dated 06/14/1996 IPC F23D 14/02).
Недостатком данного устройства является осаждение на сопле Вентури механических частиц, входящих в состав промышленных стоков.The disadvantage of this device is the deposition on the venturi nozzle of mechanical particles that make up industrial wastewater.
Известно устройство для термической нейтрализации промышленных стоков, которое включает в себя горизонтально размещенные факельные горелки, предпочтительно, две, коллектор газа, патрубок входа газа, с размещенным на торце огнепреградителем, коллектор промышленных стоков, патрубок входа промышленных стоков, при этом коллекторы газа и промышленных стоков подсоединены к факельным горелкам, при этом устройство снабжено рассекателем в виде тела Коанда, размещенным на коллекторе, параллельно горизонтальным факельным горелкам установлена дежурная горелка, а в корпусах, выполненных в виде труб, размещены запальная горелка и датчик контроля пламени, напротив выхода газожидкостной смеси из факельных горелок установлен узел рециркуляции, выполненный из двух коаксиально установленных труб, при этом внутренняя труба выполнена короче наружной, на входе узла рециркуляции размещен сужающийся патрубок, а на выходе узла рециркуляции установлен расширяющийся патрубок таким образом, что между торцами внутренней трубы и внутренними поверхностями сужающегося патрубка и расширяющегося патрубка, а также между внутренней трубой и наружной трубой образуется кольцевое пространство (Патент РФ №2460017 от 31.03.2011, МПК F23G 7/04, F23N 5/00).A device is known for the thermal neutralization of industrial effluents, which includes horizontally placed flare burners, preferably two, a gas collector, a gas inlet pipe, with a flame arrester located at the end, an industrial effluent collector, an industrial effluent inlet pipe, while gas and industrial effluent collectors connected to the torch burners, while the device is equipped with a divider in the form of a Koanda body placed on the collector, parallel to the horizontal torch burners installed the pilot burner, and in the cases made in the form of pipes, a pilot burner and a flame control sensor are placed; a recirculation unit is installed opposite two gas-liquid mixtures from the flare burners, made of two coaxially installed pipes, while the inner pipe is shorter than the outer one, at the inlet of the recirculation unit a tapering pipe is placed, and an expanding pipe is installed at the outlet of the recirculation unit so that between the ends of the inner pipe and the inner surfaces of the tapering pipe and the expanding pipe the axis of the pipe, as well as between the inner pipe and the outer pipe, an annular space is formed (RF Patent No. 2460017 of 03/31/2011, IPC F23G 7/04, F23N 5/00).
Основным недостатком данного устройства является снижение эффективности нейтрализации промышленных стоков при изменении производительности устройства в широком диапазоне.The main disadvantage of this device is the decrease in the efficiency of neutralization of industrial effluents when changing the productivity of the device in a wide range.
Наиболее близким к заявляемой по технической сущности и достигаемому эффекту, является устройство для сжигания промышленных стоков, которое содержит обечайку с профилированным входом и выходом, запальную и дежурную горелки и форсунку для распыливания жидкого компонента, преимущественно, промышленных стоков. Обечайка установлена на раме. Горелки расположены в выходной части упомянутой обечайки. Форсунка расположена внутри обечайки. Выходная часть осевого канала форсунки выполнена профилированной. Внутри обечайки напротив выходной части форсунки соосно или практически соосно с ней установлено полое тороидальное кольцо для подачи топливного газа. На внутренней поверхности кольца выполнены сквозные каналы, соединяющие полость внутри упомянутого кольца с окружающей средой. В выходной части обечайки установлены основные горелки для подачи топливного газа с общим коллектором. Эти горелки выполнены в виде полых цилиндрических обечаек, внутренняя полость которых связана с коллектором подачи топливного газа. В их входной части выполнены каналы для подачи воздуха. В выходной части установлен рассекатель в виде звездообразной профилированной фигуры. Продольные оси указанных горелок наклонены внутрь обечайки (Патент РФ №2494310 от 26.04.2012, МПК F23D 11/02 - прототип).The closest to the claimed technical essence and the achieved effect is a device for burning industrial wastewater, which contains a shell with a profiled inlet and outlet, pilot and standby burners and an nozzle for spraying a liquid component, mainly industrial wastes. The shell is mounted on the frame. The burners are located in the outlet of said shell. The nozzle is located inside the shell. The output part of the axial channel of the nozzle is made profiled. Inside the shell opposite the outlet of the nozzle, a hollow toroidal ring for supplying fuel gas is installed coaxially or practically coaxially with it. Through channels are made on the inner surface of the ring, connecting the cavity inside the ring with the environment. The main burners for supplying fuel gas with a common collector are installed in the outlet part of the shell. These burners are made in the form of hollow cylindrical shells, the internal cavity of which is connected to the fuel gas supply manifold. In their input part made channels for air supply. In the output part, a divider is installed in the form of a star-shaped shaped figure. The longitudinal axis of these burners are tilted into the inside of the shell (RF Patent No. 2494310 dated 04/26/2012, IPC F23D 11/02 - prototype).
Указанное устройство работает следующим образом.The specified device operates as follows.
Топливный газ подается в трубопроводы газовой горелки горелочного устройства в виде двух потоков - один поток на основные горелки, другой - в полость полого тороидального кольца. Топливный газ внутрь каждой основной горелки подается из общего коллектора, а воздух - через каналы, выполненные в их входной части. Для стабилизации процесса горения, в выходной части каждой основной горелки установлен рассекатель. Поток газа, истекающий из основных горелок, воспламеняется при помощи дежурной и запальной горелок.Fuel gas is supplied to the pipelines of the gas burner of the burner device in the form of two streams - one stream to the main burners, the other to the cavity of the hollow toroidal ring. Fuel gas inside each main burner is supplied from a common collector, and air is supplied through channels made in their inlet part. To stabilize the combustion process, a divider is installed in the output of each main burner. The gas stream flowing out of the main burners is ignited by the pilot and pilot burners.
Промышленные стоки подаются во входную часть форсунки и далее движутся к выходной части осевого канала. Проходя профилированный выходной канал, струя промышленных стоков профилируется и приобретает форму выходной части наконечника, в данном случае, форму звезды с четырьмя лучами. Такое профилирование позволяет уменьшить характерный поперечный размер струи, увеличить периметр контакта компонентов топлива, в данном случае - жидких промышленных стоков и воздуха между собой, и, в конечном итоге, уменьшить длину нераспавшейся части жидкости.Industrial effluents are fed into the inlet of the nozzle and then move to the outlet of the axial channel. Passing a profiled output channel, the stream of industrial effluents is profiled and takes the form of the output part of the tip, in this case, the shape of a star with four rays. Such profiling allows to reduce the characteristic transverse size of the jet, to increase the perimeter of the contact of the fuel components, in this case, liquid industrial effluents and air, and, ultimately, to reduce the length of the non-disintegrated part of the liquid.
Для регулирования степени профилирования, используется профилированный наконечник, наружная поверхность которого эквидистантна или практически эквидистантна внутренней поверхности форсунки, установленный с возможностью осевого перемещения внутри форсунки. При выдвижении вперед, по потоку, происходит увеличение толщины лучей профилированной струи промышленных стоков в виде звезды с четырьмя лучами, при движении назад, против потока, происходит утонение. Оптимальная толщина лучей струи подбирается в зависимости от режима работы горелки.To control the degree of profiling, a profiled tip is used, the outer surface of which is equidistant or almost equidistant to the inner surface of the nozzle, mounted with the possibility of axial movement inside the nozzle. When advancing forward, in a stream, there is an increase in the thickness of the rays of the shaped jet of industrial effluents in the form of a star with four rays, when moving backward, against the stream, thinning occurs. The optimum thickness of the jet rays is selected depending on the mode of operation of the burner.
Из полости полого тороидального кольца, через сквозные каналы, выполненные в его стенках, подается топливный газ в виде дискретных струй, по числу каналов. Газ подается со скоростью звука. В этом случае расширение продуктов смесеобразования происходит по струям топливного газа, как по твердому телу, причем указанные струи в этом случае играют роль пространственной решетки, в виде нескольких лучей с общим центром, расположенным в месте пересечения струй, что также способствует улучшению условий смесеобразования.From the cavity of the hollow toroidal ring, through the through channels made in its walls, fuel gas is supplied in the form of discrete jets, according to the number of channels. Gas is supplied at the speed of sound. In this case, the expansion of the products of mixture formation occurs along the jets of fuel gas, as a solid body, and these jets in this case play the role of a spatial lattice, in the form of several rays with a common center located at the intersection of the jets, which also improves the conditions of mixture formation.
Подготовленная таким образом смесь, состоящая из частиц промышленных стоков, воздуха и топливного газа, подается к выходу из обечайки, где воспламеняется при помощи основных горелок, имеющих общий коллектор подачи топливного газа и сгорает.The mixture thus prepared, consisting of particles of industrial effluents, air and fuel gas, is fed to the outlet of the shell, where it is ignited using the main burners, which have a common fuel gas supply manifold and burns.
Недостатком данного устройства является неполная нейтрализация промышленных стоков, что приводит к загрязнению окружающей среды.The disadvantage of this device is the incomplete neutralization of industrial effluents, which leads to environmental pollution.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и повышение эффективности процесса нейтрализации за счет повышения качества распыливания промышленных стоков.The objective of the invention is to remedy these disadvantages and increase the efficiency of the neutralization process by improving the quality of atomization of industrial effluents.
Решение указанной задачи достигается тем, что предложенное устройство для термической нейтрализации промышленных стоков, согласно изобретению, содержит, обечайку с профилированным входом и выходом, установленную на раме, дежурную горелку расположенную внутри обечайки, горелку, расположенную на оси обечайки и представляющую собой полый цилиндрический корпус, соединенный с трубопроводом подачи топливного газа, трубу, соосно установленную внутри корпуса и соединяющую трубопровод подачи промышленных стоков со смесительной головкой, расположенной в выходной части корпуса горелки, при этом в смесительной головке выполнены смесительные камеры, расположенные под углом к оси горелки и соединенные с помощью отверстий, выполненных в смесительной головке, с кольцевым каналом, образованным внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью трубы, и внутренней полостью трубы, причем на наружной поверхности корпуса горелки равномерно по окружности установлены трубки, в выходной части которых установлены форсунки.The solution to this problem is achieved by the fact that the proposed device for thermal neutralization of industrial effluents, according to the invention, comprises a shell with a profiled input and output mounted on the frame, an on-site burner located inside the shell, a burner located on the shell axis and representing a hollow cylindrical body, connected to the fuel gas supply pipe, a pipe coaxially installed inside the housing and connecting the industrial waste pipe to the mixing head, laid in the output part of the burner body, while in the mixing head there are mixing chambers arranged at an angle to the axis of the burner and connected with holes made in the mixing head, with an annular channel formed by the inner surface of the housing and the outer surface of the pipe, and the inner cavity of the pipe moreover, on the outer surface of the burner body, tubes are evenly arranged around the circumference, in the outlet part of which nozzles are installed.
Предлагаемое устройство для термической нейтрализации промышленных стоков за счет своих отличительных признаков обеспечивает решение поставленной технической задачи - повышение эффективности процесса нейтрализации промышленных стоков за счет повышения качества распыливания промышленных стоков.The proposed device for thermal neutralization of industrial effluents due to its distinctive features provides a solution to the technical problem - increasing the efficiency of the process of neutralizing industrial effluents by improving the quality of atomization of industrial effluents.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан вид спереди устройства для термической нейтрализации промышленных стоков, на фиг. 2 - вид сверху устройства для термической нейтрализации промышленных стоков, на фиг. 3 - вид справа устройства для термической нейтрализации промышленных стоков, на фиг. 4 - продольный разрез горелки устройства для термической нейтрализации промышленных стоков, на фиг. 5 - выносной элемент А - продольный разрез смесительной головки горелки устройства для термической нейтрализации промышленных стоковThe invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a front view of a device for thermally neutralizing industrial effluents, FIG. 2 is a top view of a device for thermally neutralizing industrial effluents, FIG. 3 is a right side view of a device for thermally neutralizing industrial effluents, FIG. 4 is a longitudinal section through a burner of a device for thermally neutralizing industrial effluents; FIG. 5 - remote element A is a longitudinal section of the mixing head of the burner of the device for thermal neutralization of industrial effluents
Предложенное устройство для термической нейтрализации промышленных стоков, содержит обечайку 1 с профилированным входом и выходом, установленную на раме 2, дежурную горелку 3, расположенную внутри обечайки 1, горелку 4, расположенную на оси обечайки 1. Горелка 4 включает в себя: полый цилиндрический корпус 5, соединенный с трубопроводом подачи топливного газа, трубу 6, соосно установленную внутри корпуса 5 и соединяющую трубопровод подачи промышленных стоков со смесительной головкой 7, расположенной в выходной части корпуса 5 горелки 4.The proposed device for the thermal neutralization of industrial effluents, contains a
В смесительной головке 7 выполнены смесительные камеры 8, расположенные под углом к оси горелки 4. При этом смесительные камеры 8 соединенные с помощью отверстий подачи топливного газа 9 и отверстий подачи промышленных стоков 10, выполненных в смесительной головке 7, с кольцевым каналом 11, образованным внутренней поверхностью корпуса 5 и наружной поверхностью трубы 6, и внутренней полостью трубы 12 соответственно.In the mixing
На наружной поверхности корпуса 5 горелки 4 равномерно по окружности установлены трубки 13, в выходной части которых установлены форсунки 14.On the outer surface of the
Предложенное устройство для термической нейтрализации промышленных стоков работает следующим образом.The proposed device for thermal neutralization of industrial effluents works as follows.
На дежурную горелку 3 подается топливный газ. Из системы управления подается команда на розжиг дежурной горелки.Fuel gas is supplied to the
После розжига дежурной горелки 3, в горелку 4 подается топливный газ и промышленные стоки.After ignition of the
Топливный газ подается в кольцевой канал 11 горелки 4. Часть топливного газа через трубки 13 и форсунки 14 поступает в атмосферу, где он смешивается с воздухом и образуется горючая смесь. Данная горючая смесь поджигается пламенем дежурной горелки 3 и бездымно сгорает. Оставшаяся часть топливного газа поступает в смесительную головку 7.Fuel gas is supplied to the
Промышленные стоки поступают по трубе 6 в смесительную головку 7 и далее через отверстия подачи промышленных стоков 10 в смесительные камеры 8.Industrial wastewater flows through a
Топливный газ, поступающий в смесительную головку 7 через отверстия подачи топливного газа 9, подается в смесительные камеры 8. В смесительных камерах 8 происходит перемешивание топливного газа и промышленных стоков и образование газожидкостной смеси. Полученная газожидкостная смесь поступает в атмосферу, где она смешивается с воздухом, образуя горючую смесь, которая воспламеняется от высокотемпературных продуктов сгорания топливного газа, поступающего через трубки 13 и форсунки 14, и бездымно сгорает.The fuel gas entering the mixing
Использование предложенного технического решения позволит повысить эффективности процесса нейтрализации промышленных стоков за счет повышения качества распыливания промышленных стоков.Using the proposed technical solution will improve the efficiency of the process of neutralizing industrial effluents by improving the quality of atomization of industrial effluents.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018104156A RU2671263C1 (en) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | Device for thermal neutralization of industrial effluents |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018104156A RU2671263C1 (en) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | Device for thermal neutralization of industrial effluents |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2671263C1 true RU2671263C1 (en) | 2018-10-30 |
Family
ID=64103308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018104156A RU2671263C1 (en) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | Device for thermal neutralization of industrial effluents |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2671263C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2001350C1 (en) * | 1990-03-05 | 1993-10-15 | Уральский теплотехнический научно-исследовательский институт | Atomizer |
| RU2494310C1 (en) * | 2012-04-26 | 2013-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" | Burner device for combustion of industrial wastes |
| RU2585341C1 (en) * | 2015-07-14 | 2016-05-27 | Владислав Юрьевич Климов | Combined burner device |
| RU2588981C1 (en) * | 2015-05-18 | 2016-07-10 | Владислав Юрьевич Климов | Combined burner device |
| RU2643223C1 (en) * | 2016-11-24 | 2018-01-31 | Владислав Юрьевич Климов | Device for thermal neutralization of industrial effluents |
-
2018
- 2018-02-02 RU RU2018104156A patent/RU2671263C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2001350C1 (en) * | 1990-03-05 | 1993-10-15 | Уральский теплотехнический научно-исследовательский институт | Atomizer |
| RU2494310C1 (en) * | 2012-04-26 | 2013-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" | Burner device for combustion of industrial wastes |
| RU2588981C1 (en) * | 2015-05-18 | 2016-07-10 | Владислав Юрьевич Климов | Combined burner device |
| RU2585341C1 (en) * | 2015-07-14 | 2016-05-27 | Владислав Юрьевич Климов | Combined burner device |
| RU2643223C1 (en) * | 2016-11-24 | 2018-01-31 | Владислав Юрьевич Климов | Device for thermal neutralization of industrial effluents |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2494310C1 (en) | Burner device for combustion of industrial wastes | |
| RU2558823C1 (en) | Device for combustion of hydrocarbon fluid | |
| RU2494311C1 (en) | Industrial wastes combustion method | |
| RU2306483C1 (en) | Method of burning liquid or gas fuel and air heater | |
| RU2352864C1 (en) | Method and device for burning fuel | |
| RU2585341C1 (en) | Combined burner device | |
| RU2643223C1 (en) | Device for thermal neutralization of industrial effluents | |
| RU2460017C1 (en) | Device for thermal neutralisation of liquid wastes | |
| RU2671263C1 (en) | Device for thermal neutralization of industrial effluents | |
| RU2708011C1 (en) | Fuel combustion device | |
| US3816061A (en) | Fuel mixing chamber for heating torches | |
| RU2454605C1 (en) | Technological vortex ejection gas burner | |
| RU2196940C1 (en) | Method and device for burning fuel | |
| RU2565737C1 (en) | Vortex burner for combustion of solid powdered fuel | |
| RU2350844C1 (en) | Combustion chamber of heat generator for firing liquid fuel | |
| RU2301376C1 (en) | Method of burning liquid or gas fuel and combustion chamber of heat generator | |
| RU192543U1 (en) | Burner device | |
| RU2638500C1 (en) | Method for incineration of milled solid fuel and device for its implementation | |
| RU2277204C1 (en) | Method of burning fuel | |
| RU2230256C1 (en) | Method of heating air by spray cone and device for realization of this method | |
| RU2588981C1 (en) | Combined burner device | |
| RU2585334C1 (en) | Burner for combustion of crude oil | |
| RU2307985C1 (en) | Device for burning fuel | |
| RU192351U1 (en) | BURNER | |
| RU2795339C1 (en) | Installation for thermal utilization of an aqueous solution of toxic substance |