RU2693558C1

RU2693558C1 - Device for simulating flare combustion at break of gas line

Info

Publication number: RU2693558C1
Application number: RU2018138572A
Authority: RU
Inventors: Алексей Владимирович Вытовтов; Елена Владимировна Калач; Егор Алексеевич Юртаев; Дмитрий Александрович Титов; Денис Сергеевич Королев
Original assignee: Алексей Владимирович Вытовтов; Денис Сергеевич Королев; Елена Владимировна Калач; Егор Алексеевич Юртаев; Дмитрий Александрович Титов
Priority date: 2018-10-16
Filing date: 2018-10-16
Publication date: 2019-07-03

Abstract

FIELD: fuel combustion devices.

SUBSTANCE: invention relates to gas burning devices and can be used as test equipment for reproduction of torch burning of gas pipeline breakthrough in laboratory and field conditions. Device for simulating combustion during gas line breakthrough includes gas cylinder, flexible hoses, cock, ignition wand and nozzle, on elongated bed made of metal pipe with guide loops, fixed front support with conical reflecting screen and shut-off valve in front of vertical gas nozzle through double-arm lever, brace and horizontal tie-rod installed in guide hinges, connected to pressure lever located on rear support, and on main flexible hose placed in foundation pipe, before shut-off valve there is T-joint connected by short flexible hose to evaporator and, through valve, with ignition burner.

EFFECT: invention allows reproducing intense vertical flare simulating a gas pipeline breakthrough, providing safety for the researcher and high repeatability of the experiments.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к газогорелочным устройствам и может быть использовано как испытательное оборудование для воспроизводства факельного горения прорыва газопровода в лабораторных и полевых условиях.The invention relates to gas-burning devices and can be used as test equipment for the reproduction of the flare combustion of a gas pipeline breakthrough in laboratory and field conditions.

Известно устройство [1], содержащее корпус с соосно установленной трубой и каналом для отвода конденсата. На участке трубы, установленном в корпусе, выполнены отверстия, а во входной ее части в виде шнека закреплен сепаратор.A device [1] is known, comprising a housing with a coaxially mounted pipe and a channel for draining condensate. At the pipe section installed in the housing, holes are made, and a separator is fixed in the form of a screw in the inlet part of it.

Недостатками известного устройства является использование в качестве топлива газообразной фазы газа, что уменьшает рамки исследования.The disadvantages of the known device is the use of gas phase gas as fuel, which reduces the scope of the study.

Известно устройство [2], содержащее цилиндрический корпус с патрубком для устройства розжига и контроля факела пилотной горелки, установленный в полости корпуса коаксиально и защищенный экраном кольцевой газовый коллектор со сменными соплами.A device [2] is known, comprising a cylindrical body with a nozzle for the ignition device and pilot flame monitoring, mounted in the cavity of the body coaxially and protected by a screen annular gas manifold with replaceable nozzles.

Недостатком этого устройства является короткая часть факельного горения, что не позволяет имитировать возможный пожар при прорыве газопровода.The disadvantage of this device is the short part of the flare burning, which does not allow to simulate a possible fire at the break of the pipeline.

Наиболее близким по устройству и назначению является устройство [3], включающее газовое сопло, соосный с газовым соплом двухступенчатый цилиндрический смеситель, имеющий диаметры ступеней, увеличивающиеся по ходу газовоздушной смеси, электрозапальник и термодатчик.The closest in design and purpose is the device [3], which includes a gas nozzle, a two-stage cylindrical mixer coaxial with the gas nozzle, having diameters of steps increasing along the gas-air mixture, an electric fuse and a thermal sensor.

Недостатком горелки факельной инжекционной является отсутствие возможности дистанционно быстро останавливать подачу газа к соплу.The disadvantage of the torch injection burner is the inability to remotely quickly stop the flow of gas to the nozzle.

Цель изобретения - имитация факельного горения прорыва газопровода с высокой степенью повторяемости и безопасностью для исследователя.The purpose of the invention is the imitation of the flare burning of a gas pipeline break with a high degree of repeatability and safety for the researcher.

Для устранения перечисленных недостатков и решения поставленной задачи предлагается устройство для имитации факельного горения при прорыве газопровода состоящее из станины с опорами, нажимного рычага, горизонтальной тяги со стяжкой, запорного крана, вертикального газового сопла, защитного экрана и испарителя с вентилем и запальной горелки.To eliminate these shortcomings and solve the problem, a device is proposed to simulate flare combustion in a gas pipeline breakthrough consisting of a bed with supports, a pressure lever, horizontal thrust with a coupler, a stopcock, a vertical gas nozzle, a protective screen and an evaporator with a valve and a pilot burner.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство (вид сбоку), на фиг. 2 увеличенный вид его передней части.FIG. 1 shows the proposed device (side view), FIG. 2 enlarged view of its front.

Устройство для имитации факельного горения содержит станину 1 (фиг. 1) длинной 3 м., опирающуюся на заднюю опору 2, на которой шарнирно закреплен нажимной рычаг 3. Основной гибкий шланг 4 проведен внутри трубы станины 1 и соединен с газовым баллоном 5. От нажимного рычага 3 по опорным петлям проходит горизонтальная тяга 6 до передней опоры 7, где стяжка 8 соединяет горизонтальную тягу с двуплечим рычагом 9 (фиг. 2). Бачок испаритель 10 закреплен на станине 1 и подключен коротким гибким шлангом 11 к тройнику 12, установленным на гибком шланге 4 перед запорным краном 13, который открывает газовое сопло 14, накрытое защитным экраном 15. Газ через испаритель 10 попадает на запальную горелку 16 после открытия вентиля 17.The device for simulating flare burning contains a frame 1 (Fig. 1) of a length of 3 meters, resting on the rear support 2, on which the pressure lever 3 is hinged. The main flexible hose 4 is held inside the tube of the bed 1 and connected to the gas cylinder 5. From the pressure lever 3 along the hinges passes horizontal thrust 6 to the front support 7, where the coupler 8 connects the horizontal thrust to the two-arm lever 9 (Fig. 2). The tank evaporator 10 is fixed on the bed 1 and connected to a short flexible hose 11 to the tee 12 mounted on the flexible hose 4 before the stop valve 13, which opens the gas nozzle 14 covered with a protective screen 15. The gas through the evaporator 10 hits the pilot burner 16 after opening the valve 17

Устройство работает следующим образом: газовый баллон 5 (фиг. 1) переворачивается вентилем вниз для попадания в основной гибкий шланг 4 газа в жидком агрегатном состоянии. Пройдя через гибкий шланг 4, помещенный в трубу станины 1, газ попадает в тройник 12, откуда по короткому гибкому шлангу 11 подается в бачок испаритель 10. В бачке испарителя 10 (фиг. 2) давление уменьшается, газ переходит в газообразное состояние и через вентиль 17 подается в запальную горелку 16, поджигаемую исследователем. Для проведения моделирования факельного горения при прорыве газопровода необходимо нажать на рычаг 3, установленный на задней опоре 2, который передаст усилие через горизонтальную тягу 6 со стяжкой 8 к двуплечему рычагу 9 и откроет запорный кран 13. Газ, попадая в закрепленной на передней опоре 7 вертикальное газовое сопло 14, формирует струю из жидкой и газообразной фракции, которая воспламеняется от запальной горелки 16 с образованием вертикального факела горения.The device works as follows: the gas cylinder 5 (Fig. 1) is turned upside down to get into the main flexible hose 4 gas in the liquid state of aggregation. After passing through the flexible hose 4, placed in the tube of the bed 1, the gas enters the tee 12, from where the short flexible hose 11 is fed to the evaporator tank 10. In the evaporator tank 10 (Fig. 2) the pressure decreases, the gas passes into the gaseous state and through 17 is fed to the pilot burner 16, ignited by the researcher. To simulate flare burning when a gas pipeline breaks through, it is necessary to press the lever 3 mounted on the rear support 2, which will transmit force through the horizontal thrust 6 with the coupler 8 to the two shoulders lever 9 and open the stop valve 13. The gas entering vertical mounted on the front support 7 gas nozzle 14, forms a jet of liquid and gaseous fraction, which ignites from the pilot burner 16 with the formation of a vertical flame.

Защитный экран 15 предотвращает перегрев сопла 14 и запорного крана 13. При необходимости остановки нажимной рычаг 3 отпускается и пружина в запорном кране 13 возвращает двуплечий рычаг 12 в исходное положение и подача газа прекращается.The protective screen 15 prevents the nozzle 14 and the stop valve 13 from overheating. If necessary, the pressure lever 3 is released and the spring in the stop valve 13 returns the double-arm lever 12 to its original position and the gas supply stops.

Длину факела пламени можно регулировать степенью открытия вентиля на газовом баллоне 5, или же сменой вертикального газового сопла. Испытания на полигоне показали высокую надежность, удобство и повторяемость эксперимента. При работе с предлагаемым устройствам удалось получить вертикальный факел пламени с высотой до 10 метров.The length of the flame can be adjusted by the degree of opening of the valve on the gas cylinder 5, or by changing the vertical gas nozzle. Tests at the site showed high reliability, convenience and repeatability of the experiment. When working with the proposed devices managed to get a vertical flame with a height of 10 meters.

Используемая литература:Used Books:

1. Патент на изобретение РФ №2371635, кл. F23D 14/20. 2006 г.1. The patent for the invention of the Russian Federation No. 2371635, cl. F23D 14/20. 2006

2. Патент на изобретение РФ №2619666, кл. F23D 14/20. 2015 г.2. The patent for the invention of the Russian Federation No. 2619666, cl. F23D 14/20. 2015

3. Патент на изобретение РФ №2215938, кл. F23D 14/02. 2002 г.3. Patent for the invention of the Russian Federation No. 2215938, cl. F23D 14/02. 2002

Claims

A device to simulate combustion in the event of a gas pipeline breakout, including a gas cylinder, flexible hoses, a faucet, an ignition heater and a nozzle, characterized in that an elongated frame made of a metal pipe with guide loops has a front support with a conical reflecting screen and a stop valve in front of the vertical a gas nozzle through a two-arm lever, a coupler and a horizontal rod mounted in guide loops, connected to a pressure lever located on the rear support, and on the main flexible hose placed in I will kill the bed, before the shut-off valve a tee is made, connected by a short flexible hose with an evaporator and, through a valve, with a pilot burner.