SU1746134A2 - Факельна горелка - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к энергетике и предназначено, преимущественно дл  ежи-, гани  продувочных газов ремонтируемых скважин, сжигани  жидких и газообразных отходов скважин. Цель изобретени  - повышение полноты сгорани  топлива. Факельна  горелка содержит факельную трубу 1 с выходным срезом 2, на входе которой размещен улиточный завихритель 3. На срезе 2 трубы 1 установлена кольцева  перегородка 4, в которой закреплены аксиальные топли

Description

Изобретение относитс  к энергетике, предназначено преимущественно дл  сжигани  продувочных газов ремонтируемых скважин, сжигани  жидких и газообразных отходов скважин и  вл етс  усовершенствованием факельной горелки по авт.св. № 1627782.

Известна  факельна  горелка содержит факельную трубу с выходным срезом, на входе которой размещен улиточный завих- ритель, причем на срезе трубы расположена кольцева  перегородка, в которой закреплены аксиальные топливораздающие патрубки , а в трубе с примыканием к кольцевой перегородке установлен делитель газообразного потока в виде конической обечайки.

Недостатком этой факельной горелки  вл етс  невысока  полнота сгорани  топлива вследствие того, что подвод воздуха в периферийную часть топливного потока затруднен , так как в аксиальные топливораздающие патрубки он поступает лишь на выходе из них. Последнее снижает полноту сгорани  т желых фракций топлива из-за отсутстви  предварительного смешени  этих т желых фракций топлива с воздухом внутри аксиальных чопливораздающих патрубков . Кроме того, легкие фракции топлива , проход щие внутри конической обечайки, в центральной части горелки слабо турбулизированы вследствие плавного расширени  сечени  конической обечайки, что также понижает полноту сгорани  топлива .

Цель изобретени  - повышение полноты сгорани  топлива.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что факельна  горелка по авт.св. Nfe 1627782, содержаща  факельную трубу с выходным срезом, на входе которой размещен улиточный завихритель, на срезе трубы установлена кольцева  перегородка, в которой закреплены аксиальные топливораздающие патрубки, а в трубе с примыканием к кольцевой перегородке размещен делитель

газового потока, выполненный в виде конической обечайки, снабженные дополнительно патрубками подвода воздуха, проход щими через кольцевую перегородку

и размещенным соосно с кольцевым зазором внутри каждого аксиального топливораздающего патрубка, причем выходные торцы воздушных патрубков снабжены сопловыми насадками, а входные торцы закреплены на боковой стенке факельной трубы в зоне выходного среза, при этом патрубки дл  подвода воздуха и топливораздающие патрубки выполнены суживающимис  по ходу движени  газового потока,

а на входном срезе кокической обечайки дополнительно установлен гофрированный конусный патрубок, скрепленный с ней большим основанием.

Новым в за вл емой факельной горелке

в сравнении с факельной горелкой по основному авт.св. № 1627782,  вл етс  то, что факельна  горелка содержит дополнительно патрубки подвода воздуха, проход щие через кольцевую перегородку и размещенные соосно с кольцевым зазором внутри каждого аксиального топливораздающего патрубка, причем выходные торцы воздушных патрубков снабжены сопловыми насадками , а входные торцы закреплены на

боковой стенке факельной трубы в зоне выходного среза, при этом патрубки дл  . подвода воздуха и топливораздающие патрубки выполнены суживающимис  по ходу движени  газового потока, а на входном

срезе конической обечайки дополнительно установлен гофрированный конусный патрубок , скрепленный с ней большим основанием .

Эти новые признаки позвол ют осуществить подвод воздуха внутрь аксиальных топливораздающих патрубков, что позвол ет осуществить процесс смешени  воздуха с газовым потоком из т желых фракций газообразного топлива до первоначального

момента его горени . Кроме того, выполнение патрубков подвода воздуха и топливо- раздающих патрубков суживающимис  по ходу движени  газового потока преобразует последние в струйный насос, работающий в иижекционно-эжекционном режиме работы в зависимости от характера истечени  и горени  в факеле горелки, что в еще большей мере повышает полноту сгорани  из-за сбалансированности подачи топлива и окислител ,тому количеству, которое необходимо дл  полного сгорани  топлива.

Кроме того, дл  повышени  полноты сгорани  центрального потока - легкой фракции газообразного топлива служит размещение гофрированного конусного патрубка на входном срезе конической обечайки, скрепленного с ней большим основанием . Это позвол ет создавать турбулентные срывы струй газового потока с поверхности гофрированного конического патрубка, а также приводить к ускорению или замедлению потока легкой фракции топлива в нем вследствие наличи  периодически чередующихс  между собой сужений и расширений. Принтом происходит изменение параметров, в частности удельных объемов легкой фракции топлива по длине конической обечайки, что способствует тур- булизации потока, выход щего из центральной части горелки при истечении.

На чертеже представлена описываема  факельна  горелка, продольный разрез.

За вл ема  факельна  горелка содержит факельную трубу 1 с выходным срезом 2, на входе которой размещен улиточный завихритель 3. На срезе 2 трубы 1 установлена кольцева  перегородка 4, в которой закреплены аксиальные топливораздаю- щие патрубки 5, а в трубе 1 с примыканием к кольцевой перегородке 4 размещен делитель газового потока, выполненный в виде конической обечайки 6.

Горелка дополнительно содержит патрубки 7 подвода воздуха, проход щие через кольцевую перегородку 4 и размещенные соосно с кольцевым зазором 8 внутри каждого аксиального топливораздающего патрубка 5. Причем выходные торцы воздушных патрубков 7 снабжены сопловыми насадками 9, а входные торцы 10 закреплены на боковой стенке факельной трубы 1 в зоне выходного среза 2. При этом патрубки 7 подвода воздуха и топливорзздающие аксиальные патрубки 5 выполнены суживающимис  по. ходу движени  газового потока, а на выходном срезе 11 конической обечайки 6 дополнительно установлен гофрированный конусный патрубок 12, скрепленный с ней большим основанием 13.

Факельна  горелка работает следующим образом.

Газообразное топливо, поступающее в улиточный завихритель 3, завихр етс  и 5 центробежными силами, обечайкой 6 раздел етс  на две фракции: легкую и т желую. Легка  фракци  газообразного топлива проходит по центральной области вблизи оси кольцевой перегородки 4, где происходит ее 10 горение в виде факела. Тепло этого факела подогревают аксиальные топливораздаюицие патрубки 5, размещенные по периферии горелки , в которые поступают т жела  фракции газообразного топлива, сжигаемого в 15 виде микрофакелов на выходе из аксиальных патрубков 5, одновременно в каждый аксиальный топливораздающий патрубок 5 через дополнительные патрубки 7 подвода воздуха, через входные торцы 10, закреп- 0 ленные на боковой поверхности факельной трубы 1.

Процесс смешени  воздуха с т желыми фракци ми газообразного топлива происходит после истечени  воздуха через сопло- 5 вые насадки 9 внутри аксиального топливораздающего патрубка 5. Поскольку патрубок 7 подвода воздуха и топливораздающий патрубок 5 выполнены суживающимис , снабженными кольцевым зазором 8 и 0 сопловым насадком 9, то этот узел работает как струйный насос, подсасывающий атмосферный воздух при его истечении через сопловой насадок 9 с помощью т желой фракции топлива,  вл ющейс  активной 5 средой и движущейс  в кольцевом зазоре 8. Это значит , что количество воздуха равно требуемому достаточному с точки зрени  полноты сгорани  топлива.

Кроме того, в зону микрофакела посту- 0 пает также вторичный воздух из окружающего аксиальный патрубок 5 пространства. Это значит, что в аксиальные патрубки 5 воздух поступает по двухстадийной схеме: - сначала первичный внутрь патрубка 5 дл  5 смешени  его с топливом, а затем дл  сжигани  (вторичный) при истечении рабочей смеси топлива с первичным воздухом. Это создает услови  дл  высокой полноты сгорани  т желых фракций оплива. 0 Следует отметить, что через просветы между аксиальными топливораздающими патрубками 5 воздух поступает дл  сжигани  легкой фракции топлива, выхбд щей в процессе истечени  из конической обечай- 5 ки 6. Так как на входном срезе 11 конической обечайки б установлен гофрированный конусный патрубок 12, то это означает, что у центрального потока легких фракций топлива есть турбулизатор в виде острых вершин и впадин с сужени ми и расширени ми , св занными с гофрированным выполнением патрубка 12, скрепленного большим основанием 13с конической обечайкой 6.

Таким образом т жела  и легка  фракции газообразного топлива интенсивно перемешиваютс , что создает хорошие услови  дл  смешени  с воздухом еще до выхода из факельной горелки. Это увеличивает полноту сгорани  газообразного топлива . При этом факел легкой фракции топлива ввиду его более низкого по уровню расположени  микрофакелов аксиальных топливораздающих патрубков 5 подогревает рабочую смесь т желой фракции топлива с воздухом при их смешении внутри аксиального патрубка 5, одновременно подогрева  эту смесь.

Технико-экономические преимущества за вл емой факельной горелки по сравнению с изобретением по основному авт.св. № 1627782 состо т в повышении полноты сгорани  газообразного топлива за счет двух- стадийной подачи первичного воздуха в т желую фракцию топлива, движущегос  внутри аксиального топливораздающего патрубка 5, вторичного при горении микрофакела сразу же после выхода рабочей смеси т желых фракций газообразного топлива с первичным воздухом с торца аксиального патрубка 5, подогрева рабочей смеси - т желой фракции газообразного топлива с первичным воздухом внутри аксиального топливораздающего патрубка 5 факелом гор щей легкой фракции топлива.

Высокой эффективностью перемешивани  легкой фракции топлива до ее выхода из

0

5

кольцевой перегородки 4 вследствие высокой турбулизации в острых кромках, расши- рени х и сужени х гофрированного конусного патрубка 12.

Это вызывает увеличение полноты сгорани  легкой фракции газообразного топлива в факельной горелке.

Готовность к использованию за вл емой факельной горелки высока, об этом свидетельствует осуществл ема  в насто щее врем  подготовка технической документации в виде рабочих чертежей, на основе которой будет проведено изготовление опытного образца факельной горелки.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Факельна  горелка по авт.св, № 1627782, отличающа с  тем, что, с

   целью повышени  полноты сгорани , горелка дополнительно содержит патрубки подвода воздуха, проход щие через кольцевую перегородку и размещенные соосно с кольцевым зазором внутри каждого аксиального

   топливораздающего патрубка, причем выходные торцы воздушных патрубков снабжены сопловыми насадками, а входные торцы закреплены на боковой стенке факельной трубы в зоне выходного среза, при

   этом патрубки дл  подвода воздуха и топли- вораздающие патрубки выполнены суживающимис  по ходу движени  газового потока, а на входном срезе конической обечайки дополнительно установлен гофрированный конусный патрубок, скрепленный с ней большим основанием,