RU2779110C1 - Установка для сжигания газа - Google Patents
Установка для сжигания газа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2779110C1 RU2779110C1 RU2021110846A RU2021110846A RU2779110C1 RU 2779110 C1 RU2779110 C1 RU 2779110C1 RU 2021110846 A RU2021110846 A RU 2021110846A RU 2021110846 A RU2021110846 A RU 2021110846A RU 2779110 C1 RU2779110 C1 RU 2779110C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- metal
- combustion chamber
- combustion
- installation
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 22
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 5
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 abstract 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- 102220431762 UQCC1 F23D Human genes 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010599 Verbascum thapsus Nutrition 0.000 description 1
- 230000002730 additional Effects 0.000 description 1
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к энергетике и предназначено для полного сжигания газа, в частности для дожигания попутного нефтяного газа, выходящего вследствие добычи нефти в скважине. Установка для сжигания газа содержит камеру сгорания с устройством для воспламенения газа. Камера сгорания представляет собой полый металлический корпус в виде металлической ленты, спирально сформированной с образованием центрального сквозного канала и щелей между витками. Внутри ленты по всей ее длине закреплена металлическая труба для теплоносителя, повторяющая спиральную форму ленты и имеющая сплошной металлический контакт, обеспечивающий теплопередачу. Вход теплоносителя расположен в верхней части установки, выход - в нижней. Изобретение позволяет снизить температуру камеры сгорания, в результате, использовать менее дорогостоящий металл, что приводит к снижению стоимости установки. Кроме того, достигается максимальная утилизация тепла сжигаемого газа. 3 з.п. ф-лы. 5 ил.
Description
Изобретение относится к энергетике и предназначено для полного сжигания газа, в частности, для дожигания попутного нефтяного газа, выходящего вследствие добычи нефти в скважине и транспортировки нефти в нефтепроводе.
Известно устройство для сжигания попутного нефтяного газа [RU №2194921, опубликовано 20.02.2002, МПК F23D 14/66, F23K 5/20], которое содержит трубу для попутного нефтяного газа и трубу для выхода продуктов сгорания, камеру нагрева и поддувало, соединенные с камерой сгорания, содержащей электрод для воспламенения нефтяного попутного газа.
Недостатки известного устройства обусловлены наличием металлоемких конструктивных составляющих, таких как трубы, камера нагрева, поддувало, соединенные с камерой сгорания. Это повышает материалоемкость и себестоимость устройства, одновременно снижая его эксплуатационные возможности.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является устройство для сжигания газа [RU №105406, опубликовано 10.06.2011, МПК F23D 14/22], содержащее камеру сгорания, выполненную в виде полого металлического корпуса с центральным сквозным каналом, оснащенную двумя стойками и представляющую собой геометрическую фигуру, выполненную со спирально расположенными на боковых стенках щелями, причем полый корпус выполнен цилиндрическим или в виде усеченного конуса из термостойкой нержавеющей стали.
Недостатком известного устройства является перегрев металлической ленты за счет инфракрасного излучения. Во избежание этого приходится использовать дорогостоящую жаропрочную сталь, содержащую вольфрам. Кроме того, в известной конструкции отсутствует возможность утилизации тепла с получением теплоносителя и последующей его передачи потребителям.
Задачей изобретения является усовершенствование известной установки, расширение ее функциональных возможностей.
Указанная задача решается тем, что в установке для сжигания газа, содержащей камеру сгорания, представляющую собой корпус в виде металлической ленты, спирально сформированной и закрепленной на стойках с образованием центрального сквозного канала и щелей между витками, внутри ленты по всей ее длине закреплена металлическая труба для теплоносителя, повторяющая спиральную форму ленты, при этом вход теплоносителя расположен в верхней части установки, а выход - в нижней. Корпус выполнен цилиндрическим или в виде усеченного конуса из термостойкой нержавеющей стали.
Техническим результатом настоящего изобретения является снижение температуры нагрева применяемой в конструкции металлической ленты, что позволяет использовать менее дорогостоящий металл, приводящий к снижению стоимости установки в целом. Вторым положительным эффектом является максимальная утилизация тепла сжигаемого газа. Это позволяет получить тепловую энергию, предназначенную для реализации. Утилизированное тепло в виде теплоносителя может быть использовано для отопления жилого сектора, промышленных объектов и на другие нужды.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
- на фиг. 1 изображен общий вид установки для сжигания газа (в разрезе);
- на фиг. 2 схематично показан процесс поступления воздуха в установку, его нагрев, отражение от металлической ленты с образованием ИК-излучений;
- на фиг. 3 схематично изображен процесс нагрева теплоносителя в металлической трубе, синим указан холодный теплоноситель, красным -нагретый;
- на фиг. 4 показан пример использования установки с последующим использованием теплоносителя.
- на фиг. 5 - фотография работающей экспериментальной установки.
Установка для сжигания газа, в том числе для дожигания попутного нефтяного газа, содержит камеру сгорания 1, с устройством для воспламенения газа, например, в виде форсунки 2, расположенной вблизи оголовка пламени факела. Камера сгорания 1 представляет собой полый металлический корпус 3 образованный металлической лентой 4, спирально сформированной с образованием центрального сквозного канала и щелей 5 между витками ленты 4. Щели 5 выполняют таким образом, чтобы боковой ветер не воздействовал на пламя внутри корпуса 3, не гасил пламя. В отличие от прототипа, витки спирали металлической ленты 4 перекрывают друг друга, без образования бокового сквозного зазора, таким образом поток входящего в корпус воздуха осуществляется по щелям 5 снизу - вверх (Фиг. 2). Корпус 3 жестко связан с тремя вертикальными металлическими стойками 6, нижние основания 7 которых закреплены, например, посредством анкеров 8 непосредственно в грунте. Корпус 3 может быть выполнен в виде цилиндра или усеченным с конусом, нижнее основание которого имеет меньший диаметр, чем верхнее основание. Лента 4 корпуса 3 выполнена из термостойкой нержавеющей стали, преимущественно полированной. Вариант с полированной нержавеющей сталью предпочтителен вследствие более высокого коэффициента отражения. Внутри ленты 4 по всей ее длине закреплена металлическая труба 9 для прохождения теплоносителя. Труба 9 повторяет спиральную форму ленты 4 и имеет сплошной металлический контакт с ней, обеспечивающий наилучшую теплопередачу от ленты 4 трубе 9, также при этом охлаждая ленту 4. Вход теплоносителя 10 в трубу 9 осуществляется в верхней части установки. Подача теплоносителя может осуществляться, например, при помощи насоса 11, или от центральной системы водоснабжения. Выход теплоносителя 12 отбирается из нижней части установки. Подача теплоносителя в верхней части установки обусловлено тем, что в верхней части температура внутри корпуса 3 выше, чем в нижней его части, такое расположение обеспечивает охлаждение трубой 9 с холодным теплоносителем нагретой ленты 4, как показано на фиг. 3.
Установка для сжигания газа работает следующим образом.
Газ или попутный нефтяной газ подается на форсунку 2, сжигается, тепловое (инфракрасное) излучение с помощью спирального зеркала корпуса 3, образуемого лентой 4 камеры сгорания 1, отражаясь, возвращается в зону горения внутри камеры сгорания 1, за счет этого увеличивается скорость горения и потока сжигаемого газа. Поток продуктов горения (газа) через щели 5 вовлекает наружный холодный воздух в зону горения (Фиг. 2), за счет чего охлаждается зеркало камеры сгорания 1. В установке, по трубе 9 циркулирует теплоноситель, например, вода или антифриз. Тепловое излучение в камере сгорания 1 нагревает трубу 9 с теплоносителем, утилизируется всем змеевиком образуемом трубой 9, и в дальнейшем используется для обогрева помещений и на другие нужды. Вследствие конструктивных особенностей заявляемой установки внутри установки создается температура горения, достаточная для полного окисления меркаптанов, сероводорода и капельной жидкости, а высокая скорость потока не дает окислиться азоту из атмосферы.
В ходе экспериментальных испытаний заявляемой установки были замерены показатели ее работы. Результаты сравнительных замеров при сжигании газа в известной факельной установке УФО-50 и в предлагаемой установке приведены в таблицах 1 и 2.
Установка позволяет произвести достаточное количество теплоносителя для отопления жилых, хозяйственных и производственных помещений. Имеет небольшую металлоемкость и материалоемкость, мобильна, легко перемещается в нужное место и занимает любое положение (горизонтальное или вертикальное), что также повышает его эксплуатационные возможности. При эксплуатации заявленной установки выявлен дополнительный эффект - значительное снижение выброса в окружающую среду продуктов, полученных от процесса сжигания газа за счет наличия спиралеобразных щелей, задерживающих сажу, микроскопическую пыль и шлаки.
Claims (4)
1. Установка для сжигания газа, содержащая камеру сгорания, представляющую собой корпус в виде металлической ленты, спирально сформированной и закрепленной на стойках с образованием центрального сквозного канала и щелей между витками, отличающаяся тем, что внутри ленты по всей ее длине закреплена металлическая труба для теплоносителя, повторяющая спиральную форму ленты, при этом вход теплоносителя расположен в верхней части установки, а выход - в нижней.
2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что корпус выполнен цилиндрическим.
3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что корпус выполнен в виде усеченного конуса.
4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что корпус выполнен из термостойкой нержавеющей стали.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2779110C1 true RU2779110C1 (ru) | 2022-08-31 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2798632C1 (ru) * | 2022-10-17 | 2023-06-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Экогаз" | Установка для сжигания газа |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU76422U1 (ru) * | 2008-03-06 | 2008-09-20 | Николай Иванович Никуличев | Оголовок факельной установки |
RU77395U1 (ru) * | 2008-04-23 | 2008-10-20 | Открытое акционерное общество "Татарский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения" (ОАО "ТатНИИнефтемаш") | Оголовок факельной установки |
RU105406U1 (ru) * | 2010-12-06 | 2011-06-10 | Юлия Викторовна Денеко | Устройство для сжигания газа |
RU146882U1 (ru) * | 2014-04-29 | 2014-10-20 | Открытое акционерное общество "Татарский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения" (ОАО "ТатНИИнефтемаш") | Факельная закрытая установка с утилизацией тепла |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU76422U1 (ru) * | 2008-03-06 | 2008-09-20 | Николай Иванович Никуличев | Оголовок факельной установки |
RU77395U1 (ru) * | 2008-04-23 | 2008-10-20 | Открытое акционерное общество "Татарский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения" (ОАО "ТатНИИнефтемаш") | Оголовок факельной установки |
RU105406U1 (ru) * | 2010-12-06 | 2011-06-10 | Юлия Викторовна Денеко | Устройство для сжигания газа |
RU146882U1 (ru) * | 2014-04-29 | 2014-10-20 | Открытое акционерное общество "Татарский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения" (ОАО "ТатНИИнефтемаш") | Факельная закрытая установка с утилизацией тепла |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2798632C1 (ru) * | 2022-10-17 | 2023-06-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Экогаз" | Установка для сжигания газа |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2125204C1 (ru) | Горелка | |
US4589374A (en) | Spiral corrugated corrosion resistant heat exchanger | |
Chaelek et al. | Self-aspirating/air-preheating porous medium gas burner | |
CN205137854U (zh) | 燃气热水器 | |
RU2779110C1 (ru) | Установка для сжигания газа | |
JP4818172B2 (ja) | 2層式燃焼器 | |
RU2482388C2 (ru) | Нагревательное устройство | |
RU2798632C1 (ru) | Установка для сжигания газа | |
CN104727976B (zh) | 一种斯特林发动机的燃烧加热系统 | |
CN207585343U (zh) | 一种u型传热盘管加热炉 | |
RU168562U1 (ru) | Котел водогрейный | |
CN106642665A (zh) | 中心炉胆l形导管立式燃气锅炉 | |
US3127876A (en) | Heavy duty fluid heater | |
RU218743U1 (ru) | Печь проточного нагрева воды | |
RU95072U1 (ru) | Горелочное устройство | |
CN201242267Y (zh) | 卧式原油加热炉 | |
RU2616962C1 (ru) | Камера сгорания теплогенератора | |
US3241594A (en) | Method and apparatus for vaporizing and burning fuel oil | |
CN203718783U (zh) | 一种分离式水解离混合气体燃料燃烧器 | |
RU2225964C1 (ru) | Подогреватель газа | |
RU2808323C1 (ru) | Способ и устройство для обогрева трубопровода попутным нефтяным газом | |
CN107860225A (zh) | 一种u型传热盘管加热炉 | |
US8277214B2 (en) | Device for intensifying a flame | |
RU197729U1 (ru) | Комбинированная горелка | |
RU105406U1 (ru) | Устройство для сжигания газа |