Оголовок факельной установки

Изобретение относится к обласи энергетики. Оголовок факельной установки содержит газоподающую трубу с газовым затвором и защитный экран, установленный коаксиально снаружи на верхнем конце газоподающей трубы. Оголовок снабжен тарелкой с центральным отверстием, установленной соосно оголовку на газоподающей трубе под защитным экраном, и лопастным завихрителем, укрепленным на наружной стенке газоподающей трубы выше тарелки, при этом лопасти лопастного завихрителя выполнены в виде винтовых коноидов или их частей, а защитный экран выполнен в виде кольцевой цилиндрической перегородки. Количество лопастей лопастного завихрителя равно четырем и более. Угол подъема лопастей лопастного завихрителя составляет 25°-45°. Расстояние между тарелкой и защитным экраном меньше высоты лопастного завихрителя.

Полезная модель относится к устройствам для сжигания аварийных выбросов газа в различных отраслях промышленности, например, в нефтегазодобывающей промышленности.

Известен оголовок факельной установки, содержащий газоподающую трубу, на конфузорном конце которой выполнены вертикальные вырезы с установленными в них секторами, образующими радиально расходящиеся газоподающие каналы, и стабилизатор пламени и в виде открытого сверху геометрического тела, установленного внутри верхней части газоподающей трубы соосно и с зазором к конфузору с подведенными к нему радиальными патрубками, периферийные концы которых сообщены с атмосферой (см. патент РФ 1626048, МКИ F23G 7/06, F23B 5/00).

Стабилизатор пламени в указанном оголовке факельной установки выполнен в виде чаши и имеет форму полутора, а радиальные патрубки выполнены с уменьшающимся от периферии к центру поперечным сечением, при этом их периферийные концы расположены на образующей поверхности конфузора газоподающей трубы между вертикальными вырезами. Стабилизатор такой конструкции позволяет эжектировать воздух в приосевую зону воспламенения, что интенсифицирует смесеобразование сбросного газа с воздухом и процесс горения смеси.

Недостатками указанного оголовка являются прогар газоподающей трубы вследствие задувания пламени в ствол этой трубы и прогар оголовка из-за заваливания пламени снаружи оголовка ниже его среза с подветренной стороны.

Наиболее близким по технической сущности является оголовок факельной установки, содержащий газоподающую трубу с газовым затвором и конический защитный экран, установленный снаружи и коаксиально на верхнем конце газоподающей трубы (см. струйные факелы типа Fluidic Flares фирмы NaO, США, бюллетень 38 В-1. Выставка; «Нефть и газ-99», М.).

Благодаря наличию на газоподающей трубе указанного оголовка конического защитного экрана, между стенками трубы и экрана образуется пространство, предотвращающее попадание пламени на ствол газоподающей трубы при сильном боковом ветре.

Недостатком известного оголовка является прогар конического защитного экрана при его обволакивании пламенем, заваливающимся за оголовок с подветренной стороны.

Общим недостатком известных оголовков является слабая стабилизация пламени, что приводит к его срыву при сильных порывах ветра.

Задачей полезной модели является повышение надежности и долговечности защитного экрана и оголовка в целом за счет исключения заваливания пламени на защитный экран и срыва пламени при боковом ветре.

Поставленная задача решается за счет того, что известный оголовок факельной установки, содержащий газоподающую трубу с газовым затвором и защитный экран, установленный коаксиально снаружи на верхнем конце газоподающей трубы, снабжен тарелкой с центральным отверстием, установленной соосно оголовку на газоподающей трубе под защитным экраном и лопастным завихрителем, укрепленным на наружной стенке газоподающей трубы выше тарелки, при этом лопасти лопастного завихрителя выполнены в виде винтовых коноидов или их частей, а защитный экран выполнен в виде кольцевой цилиндрической перегородки.

Количество лопастей лопастного завихрителя равно четырем и более.

Угол подъема лопастей лопастного насадка составляет 25°-45°.

Расстояние между тарелкой и защитным экраном меньше высоты лопастного завихрителя.

На фиг.1 изображен оголовок факельной установки, продольный разрез; на фиг.2 - вид сверху.

Оголовок содержит газоподающую трубу 1 с газовым затвором 2 и защитный экран 3 выполненный в виде кольцевой цилиндрической перегородки и установленный снаружи и коаксиально на верхнем конце газоподающей трубы.

Оголовок снабжен тарелкой 4 с центральным отверстием 5 установленной соосно оголовку на газоподающей трубе 1 под защитным экраном 3.

На наружной стенке газоподающей трубы 1 укреплен расположенный над тарелкой 4 лапастной завихритель 6, лопасти 7 которого выполнены в виде винтовых коноидов или их частей. Число лопастей 7 лопастного завихрителя 6 равно четырем и более, а угол подъема винтовой линии лопасти составляет 25°-45°.

Расстояние между тарелкой 4 и защитным экраном 3 меньше высоты-лопастного завихрителя 6.

Защитный экран 3 соединен с тарелкой 4 с помощью кронштейнов 8.

Оголовок работает следующим образом: сбросной газ поступает в газоподводящую трубу 1 снизу, проходит в этой трубе газовый затвор 2, и выбрасывается в атмосферу. Выброшенный из газоподающей трубы 1 сбросный газ вовлекает в совместное восходящее движение воздух из окружающего пространства над оголовком.

При появлении бокового ветра воздух с наветренной стороны оголовка набегает на лопасти 7 лопастного завихрителя 6 через окно 9 между защитным экраном 3 и тарелкой 4.

Выброшенный вверх из зазора между газоподающей трубой 1 и защитным экраном 3 винтовой воздушный поток выпрямляет пламя, заваливающееся от бокового ветра, на защитный экран.

Часть лопастей 7 (например, две из четырех, если лопастей четыре) изменяет направление движения воздуха на восходящее под углом 25°-45°.

Другая часть лопастей, установленных с противоположной стороны трубы 1, изменяет направленные движения воздуха на нисходящее. Однако, нисходящему к движению воздуха препятствует тарелка 4. Поэтому в пространстве между трубой 1 и защитным экраном 3 всегда будет восходящее винтовое движение воздуха.

1. Оголовок факельной установки, содержащий газоподающую трубу с газовым затвором и защитный экран, установленный коаксиально снаружи на верхнем конце газоподающей трубы, отличающийся тем, что он снабжен тарелкой с центральным отверстием, установленной соосно оголовку на газоподающей трубе под защитным экраном, и лопастным завихрителем, укрепленным на наружной стенке газоподающей трубы выше тарелки, при этом лопасти лопастного завихрителя выполнены в виде винтовых коноидов или их частей, а защитный экран выполнен в виде кольцевой цилиндрической перегородки.

2. Оголовок по п. 1, отличающийся тем, что количество лопастей лопастного завихрителя равно четырем и более.

3. Оголовок по п. 1, отличающийся тем, что угол подъема лопастей лопастного завихрителя составляет 25-45°.

4. Оголовок по п. 1, отличающийся тем, что расстояние между тарелкой и защитным экраном меньше высоты лопастного завихрителя.

РИСУНКИ