RU37647U1

RU37647U1 - BLOCK FOR PRODUCING WATER-FUEL EMULSION

Info

Publication number: RU37647U1
Application number: RU2003138003/20U
Authority: RU
Inventors: В.Ф. Фомин; Н.М. Лядин; Ю.Н. Пушкарев; А.В. Кошкин; Д.В. Фомин; И.Б. Пилипенко; А.С. Крылов; В.Г. Зверев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Сызранский нефтеперерабатывающий завод"
Priority date: 2003-12-31
Filing date: 2003-12-31
Publication date: 2004-05-10

Abstract

Блок получения водотопливной эмульсии, включающий подающие насосы для топлива, воды и эмульсии, расходную емкость для водотопливной эмульсии, устройство для подогрева эмульсии, расходомерные устройства, отличающийся тем, что он включает статические проточные диспергаторы, установленные один - перед устройством для подогрева, второй - после него, причем расходная емкость, насос подачи эмульсии, устройство для подогрева и диспергаторы соединены трубопроводами с возможностью циркуляции эмульсии.A unit for producing a water-fuel emulsion, including supply pumps for fuel, water and emulsion, a supply tank for a water-fuel emulsion, an emulsion heating device, flow meters, characterized in that it includes static flow dispersers installed one - before the heating device, the second - after it, moreover, the supply tank, the emulsion supply pump, the heating device and the dispersants are connected by pipelines with the possibility of emulsion circulation.

Description

r ,..ь.1 . МаШ MlBB. II r, .. b. 1. Mash MlBB. II

, Блок получения водотопливной эмульсии , Block of obtaining fuel oil emulsion

Полезная модель относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности касается устройств, схем и блоков для получения водотопливных эмульсий при сжигании жидкого топлива в печах различной конструкции и мощности.The utility model relates to the oil refining industry, in particular, to devices, circuits, and blocks for producing water-fuel emulsions when burning liquid fuel in furnaces of various designs and capacities.

Известно устройство для подготовки жидкого топлива, которое содержит нагреватель, приемную емкость, насосы подачи топлива или топливной эмульсии, насос рециркуляции и четыре гидродинамических кавитационных аппарата, установленных последовательно по магистрали получения и движения топливной эмульсии на сжигание 1. Патент РФ № 2143312,1997 г., БИ № 36,1999 г. Известная схема сложна при монтаже, в эксплуатации, управлении различными многочисленными аппаратами, насосами, имеет высокие капитальные и энергетические затраты, так как включает четыре гидродинамических кавитатора. Сложность регулирования процесса получения водотопливной эмульсии по устройству 1 делает его практически невозможным для широкого внедрения в отрасли нефтепереработки.A device for the preparation of liquid fuel, which contains a heater, a receiving tank, pumps for supplying fuel or fuel emulsion, a recirculation pump and four hydrodynamic cavitation devices installed in series along the line for receiving and moving the fuel emulsion for burning 1. RF patent No. 2143312,1997 , BI No. 36.1999, the well-known scheme is complicated during installation, operation, control of various numerous devices, pumps, has high capital and energy costs, as it includes four g drodinamicheskih cavitator. The complexity of regulating the process of obtaining a water-fuel emulsion by device 1 makes it practically impossible for widespread adoption in the oil refining industry.

Известна полезная модель, относящаяся к устройству для получения водотопливной смеси 2.Свидетельство РФ №23246, 2002 №16, 2002 г,, которая содержит подающий и отводящий трубопроводы, соединенные с рабочей камерой с электромагнитной системой, выполненной в видеA utility model is known that relates to a device for producing a water-fuel mixture 2. Certificate of the Russian Federation No. 23246, 2002 No. 16, 2002, which contains the supply and discharge pipelines connected to the working chamber with an electromagnetic system made in the form

МПК7В01РЗ 00 MPK7V01RZ 00

электродвигателя с полым ротором со специальными устройствами, форсунку для подачи воды в подающем трубопроводе и источник ультразвукого излучения в отводящем трубопроводе. Устройство имеет вспомогательные элементы, сложные в конструкторском исполнении и дальнейшем его практическом обслуживании в работе и при ремонтах. Кроме того, ультразвуковое устройство малоэффективно при эмульгировании воды в топливе в значительных количествах (выше 5% мае.) и связано с дополнительными затратами.an electric motor with a hollow rotor with special devices, a nozzle for supplying water in the supply pipe and an ultrasonic radiation source in the discharge pipe. The device has auxiliary elements that are complex in design and its further practical maintenance in work and during repairs. In addition, the ultrasonic device is ineffective in emulsifying water in fuel in significant quantities (above 5% in May) and is associated with additional costs.

Известны схемы приготовления водомазутных эмульсий З.А.Н.Воликов, Сжигание газового и жидкого топлива в котлах малой мощности. Л.. Недра. 1989 г.,с.119-121. Однако они обладают рядом недостатков, связанных с периодичностью работы, многократной циркуляцией (до 6 циклов), с использованием малоэффективных насосов, низкой производительностью по топливу в непрерывных схемах, оборудованных устройствами предварительного эмульгирования, многостадийностью и большими затратами.Known schemes for the preparation of water-oil emulsions Z.A.N. Volikov, Burning gas and liquid fuels in boilers of low power. L .. The bowels. 1989, p.119-121. However, they have a number of disadvantages associated with the frequency of operation, multiple circulation (up to 6 cycles), using low-efficiency pumps, low fuel performance in continuous circuits equipped with pre-emulsification devices, multi-stage and high costs.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявлямой полезной модели Блок получения водотопливной эмульсии является технологическая система (блок) приготовления водомазутной эмульсии 3,с. 120-121,рис.6.10,в.Система в качестве основных аппаратов и оборудования включает : эжектор, который одновременно является эмульсатором первой ступени; два подающих шестеренчатыхThe closest in technical essence and the achieved result to the claimed utility model unit for producing a fuel-oil emulsion is a technological system (unit) for preparing a water-oil emulsion 3, p. 120-121, Fig. 6.10, c. The system as the main apparatus and equipment includes: an ejector, which at the same time is an emulsifier of the first stage; two feed gear

насоса, один из которых является второй ступенью диспергирования и для подачи эмульсии в расходную емкость для смешения с рециркулятом , второй - для вывода эмульсии на сжигание; эмульсатор для третьей ступени диспергирования, после которой часть эмульсии выводится в смеси с рециркулятом на сжигание, а другая часть поступает в емкость. Расходная емкость снабжена перфорированным коллектором для дополнительного диспергирования эмульсии и системой электроподогрева. Система снабжена также расходомерными устройствами и вспомогательной ароматурой.a pump, one of which is the second stage of dispersion and for feeding the emulsion into a supply tank for mixing with recirculate, the second - for outputting the emulsion for combustion; an emulsifier for the third stage of dispersion, after which part of the emulsion is discharged in a mixture with recirculate for combustion, and the other part enters the tank. The supply tank is equipped with a perforated collector for additional dispersion of the emulsion and an electric heating system. The system is also equipped with flow meters and an auxiliary aroma.

Известная система 3 обладает существенными недостатками. Вопервых, многоступенчатость схемы связана со значительными капитальными затратами, во-вторых, каждая ступень диспергирования снабжена различными устройствами, что приводит к сложности в эксплуатации и управлении режимом приготовления эмульсии и трудностями в регулировании соотношения топлива и воды; в-третьих, схема энергоемка и малоэффективна по вышеназванным причинам. Наконец, малоэффективные устройства предварительного диспергирования топлива и воды (эжектор, насос обш;его назначения, перфорированный коллектор не обеспечивают высокой стабильности эмульсии).The known system 3 has significant disadvantages. Firstly, the multi-stage scheme is associated with significant capital costs, and secondly, each dispersion stage is equipped with various devices, which leads to difficulties in operating and controlling the emulsion preparation mode and difficulties in regulating the fuel-water ratio; thirdly, the scheme is energy-intensive and inefficient for the above reasons. Finally, ineffective devices for preliminary dispersion of fuel and water (ejector, general pump; its purpose, perforated collector do not provide high stability of the emulsion).

Технической задачей заявляемой полезной модели является создание высокоэффективного блока получения водотопливной эмульсии и упрощение его технологической схемы.The technical task of the claimed utility model is the creation of a highly efficient unit for producing water-fuel emulsion and the simplification of its technological scheme.

Поставленная задача решается тем, что блок получения водотопливной эмульсии, включающий подающие насосы для топлива, воды и эмульсии, расходную емкость для водотопливной эмульсии, устройство для подогрева эмульсии, расходомерные устройства, дополнительно включает статические проточные диспергаторы, установленные один - перед устройством для подогрева, второй - после него, причем расходная емкость, насос подачи эмульсии, устройство для подогрева и диспергаторы соединены трубопроводами с возможностью циркуляции эмульсии.The problem is solved in that the unit for producing fuel-oil emulsion, including feed pumps for fuel, water and emulsion, a supply tank for fuel-oil emulsion, a device for heating the emulsion, flow meter devices, additionally includes static flow dispersers installed one - in front of the device for heating, the second - after it, moreover, the supply tank, the emulsion feed pump, the heating device and dispersants are connected by pipelines with the possibility of circulation of the emulsion.

Высокая эффективность блока и упрощение схемы заявляемой полезной модели достигаются за счет существенных отличительных признаков, а именно :High block efficiency and simplification of the scheme of the claimed utility model are achieved due to significant distinguishing features, namely:

исключения малоэффективных устройств диспергирования из системы 3 (эжектор, щестеренчатые насосы, роторный эмульсатор, перфорированный коллектор) и включения в блок высокоэффективных статических проточных диспергаторов со специальными элементами , обеспечивающими высокую степень диспергирования воды в топливе;exclusion of ineffective dispersion devices from system 3 (ejector, gear pumps, rotary emulsifier, perforated manifold) and inclusion of highly effective static flow dispersants with special elements in the unit, which provide a high degree of dispersion of water in the fuel;

монтирования двух одинаковых статических диспергаторов до и после теплообменника, что позволяет не только сохранить, но улучшить дисперсность и стабильность эмульсии после термического воздействия;mounting two identical static dispersants before and after the heat exchanger, which allows not only preserving, but also improving dispersion and stability of the emulsion after thermal exposure;

соединения трубопроводами расходной емкости, насоса подачи эмульсии, устройства для подогрева и диспергаторов для циркуляции эмульсии, что дает возможность, во-первых, длительного хранения водотопливнойconnection by pipelines of the supply tank, emulsion feed pump, heating device and dispersant for emulsion circulation, which makes it possible, firstly, for long-term storage of water-fuel

эмульсии в случае останова технологических установок , на которых смонтирован блок, и, во-вторых , использования значительного до (2025% мае.) содержания воды в эмульсии с сохранением ее высокой стабильности. Описание блока и его работы приведено ниже.emulsions in case of shutdown of the technological installations on which the unit is mounted, and, secondly, the use of a significant (up to 2025% of May) water content in the emulsion while maintaining its high stability. A description of the unit and its operation is given below.

Топливо I и вода II подаются насосами 1,2 соответственно, на всасывание насоса 3, который также забирает эмульсию из расходной емкости 4. На линиях подачи топлива, воды и эмульсии установлены расходомерные устройства 5, которые поддерживают заданные расходы вышеназванных компонентов. Далее смесь направляется в диспергатор , установленный перед теплообменником 7, где происходит первая ступень диспергирования , и после подогрева смеси в теплообменнике до заданной температуры смесь поступает на дополнительное диспергирование в диспергатор . Полученная водотопливная эмульсия III поступает на сжигание в печь, топки и пр. Часть эмульсии IV направляется на циркуляцию обратно в расходную емкость.Fuel I and water II are supplied by pumps 1,2, respectively, to the suction of pump 3, which also takes the emulsion from the supply tank 4. On the fuel, water and emulsion supply lines, flowmeter devices 5 are installed that support the specified flow rates of the above components. Next, the mixture is sent to a dispersant installed in front of the heat exchanger 7, where the first stage of dispersion takes place, and after heating the mixture in the heat exchanger to a predetermined temperature, the mixture enters an additional dispersion in the dispersant. The resulting water-fuel emulsion III is sent to combustion in the furnace, furnaces, etc. A part of the emulsion IV is sent for circulation back to the supply tank.

Предлагаемая полезная модель для получения водотопливной эмульсии отличается простотой, малыми капитальными и энергетическими затратами , так как статические диспергаторы легко монтируются (в рабочем трубопроводе) и обслуживаются , в т.ч. при ремонтных и демонтажных работах, надежны в работе, не требуют затрат электроэнергии.The proposed utility model for producing a fuel-oil emulsion is simple, low capital and energy costs, since static dispersants are easily mounted (in the working pipeline) and maintained, including during repair and dismantling, reliable in operation, do not require electricity.

Включение в блок эффективных статических диспергаторов позволяет достичь высокой степени однородности и стабильности эмульсии (до 25-30 суток).The inclusion of effective static dispersants in the block allows achieving a high degree of uniformity and stability of the emulsion (up to 25-30 days).

Блок высокоэффективен и универсален, проверен в работе на промышленной установке НПЗ, может быть введен в состав любых установок, имеющих нагревательные печи, использующие для сжигания жидкое топливо. При этом достигается экономия топлива на 10-14,0 % и снижаются экологически вредные выбросы. The unit is highly efficient and versatile; it has been tested in operation at an industrial refinery unit; it can be introduced into any units that have heating furnaces that use liquid fuel for combustion. At the same time, fuel savings of 10-14.0% are achieved and environmentally harmful emissions are reduced.

Claims

A unit for producing a fuel-oil emulsion, including feed pumps for fuel, water and emulsion, a supply tank for a fuel-oil emulsion, a device for heating the emulsion, flow meter devices, characterized in that it includes static flow dispersers installed one before the device for heating, the second after him, and the supply tank, the emulsion feed pump, the heating device and dispersants are connected by pipelines with the possibility of circulation of the emulsion.