Оголовок факельной установки

Оголовок факельной установки содержит газоподводящую трубу 1, которая заглушена днищем 2, в верхней части трубы 1 выполнены отверстия, в которых установлены сопла в виде втулок 3, сопла радиально расходятся от трубы 1. Под каждой втулкой 3 к корпусу прикреплен уголок 4, обращенный вершиной наружу. Оси уголков 4 параллельны осям втулок 3. Периферийные концы уголков 4 расположены выше торца трубы 1. Уголки 4 охвачены ветрозащитным экраном 5, установленным соосно трубе 1,который своим верхним краем прикреплен к верхним концам уголков 4. В верхней части трубы 1, в днище 2, установлены два патрубка 6, 7 разной высоты, а в зазоре между ними установлены лопатки-завихрители 8.В нижней части внутреннего патрубка 7 имеются отверстия которые трубками 9 соединены с отверстиями газоподводящей трубы 1. Нижний торец патрубка закрыт заглушкой 10.

Полезная модель относится к оголовкам факельной установки для сжигания аварийных выбросов газа и может быть использована в нефтегазодобывающей и других отраслях промышленности, связанных с аварийным сжиганием газа.

Наиболее близким по технической сущности является факельный оголовок, содержащий газоподводящую трубу, заглушенную сверху и имеющую в верхней части отверстия, в которых установлены под углом от газоподводящей трубы сопла в виде втулок, равномерно расходящиеся от трубы, под каждым соплом к корпусу прикреплен уголок, обращенный вершиной наружу, ось параллельна оси сопла, а периферийные концы уголков расположены выше заглушенного торца газоподводящей трубы и к ним прикреплен верхний край ветрозащитного экрана, установленного соосно трубе (см. патент РФ на ПМ 54415 F23D 14/20 опубл. 27.06.2006 г.).

Газовые струи, истекающие из сопел, распространяясь по уголкам, хорошо перемешиваются с воздухом, поступающим снизу, что благоприятно сказывается на качестве сжигания газа.

Недостатком прототипа является недостаточная стабилизация пламени в центральной части оголовка и конструктивная сложность создания таких струйных оголовков на производительности по сбросному газу >30000 м ³/сутки, т.к. значительное увеличение количества сопел ведет к значительному росту габаритов оголовков и его веса.

Предлагаемая полезная модель решает задачу повышения стабилизации горения забалластированных газов и представляет возможность создавать струйные оголовки на производительности >30000 м³/сутки в приемлемых габаритах, при незначительном увеличении габаритов и массы.

Для достижения указанной задачи предлагается оголовок факельной установки, содержащий, как и наиболее близкий к нему известный, газоподводящую трубу, заглушенную сверху и имеющую в верхней части отверстия, в которых установлены сопла в виде втулок, установленные под углом к оси газоподводящей трубы и радиально расходящиеся от нее, под каждым соплом к корпусу прикреплен уголок обращенный вершиной наружу, ось которого параллельная оси сопла, периферийные концы уголков расположены выше заглушенного торца газоподводящей трубы и к ним прикреплен верхний край ветрозащитного экрана, установленного соосно трубе.

В отличие от известного в предлагаемом оголовке в верхней части газоподводящей трубы, в заглушке, установлены коаксиально два патрубка разной высоты, причем внутренний патрубок длиннее наружного, в зазоре между ними размещены лопатки-завихрители радиально расходящиеся от внутреннего патрубка, в нижней части внутреннего патрубка имеются отверстия соединенные трубками с отверстиями стенки газоподводящей трубы, расположенными ниже, нижний торец внутреннего патрубка заглушен.

Благодаря наличию зазора между двумя установленными в днище патрубками, образуется щелевое окно позволяющий эффективно сбрасывать значительную часть газа в центр оголовка подмешивая к нему часть воздуха необходимого для его горения. Образуется зона устойчивого горения которая также стабилизирует общее пламя оголовка.

Наличие щелевого окна позволяет значительно увеличить пропускную способность оголовка, уменьшая его габариты и массу.

На чертеже представлен предлагаемый оголовок факельной установки.

Оголовок содержит газоподводящую трубу 1, которая заглушена днищем 2, в верхней части трубы 1 выполнены отверстия, в которых установлены сопла в виде втулок 3, сопла радиально расходятся от трубы 1.

Под каждой втулкой 3 к корпусу прикреплен уголок 4, обращенный вершиной наружу. Оси уголков 4 параллельны осям втулок 3. Периферийные концы уголков 4 расположены выше торца трубы 1. Уголки 4 охвачены ветрозащитным экраном 5, который своим верхним краем прикреплен к верхним концам уголков 4. В верхней части трубы 1 в днище 2 коаксиально установлены два патрубка 6, 7 разной высоты, а в зазоре между ними установлены лопатки-завихрители 8, радиально расходящиеся от внутреннего патрубка 7. Ветрозащитный экран 5 установлен соосно трубе 1.

В нижней части внутреннего патрубка 7 имеются отверстия которые трубками 9 соединены с отверстиями газоподводящей трубы 1. Нижний торец патрубка закрыт заглушкой 10.

Устройство работает следующим образом.

Поток сбрасываемого газа на выходе из трубы 1 делится на поток выходящий через сопла 3 и поток, выходящий из зазора через лопатки-завихрители 8.

Истечение части сбросного газа через лопатки-завихрители 8, установленные в зазоре, сопровождается подсосом воздуха через трубки 9, созданием горючей газовоздушной смеси в центральной части оголовка.

После поджига сбросного газа дежурной горелкой газ данных потоков загорается, образуя общую зону горячего газа, которая втягивает воздух для горения как через оголовок, в щели между уголками 4, так и всей периферией горячей зоны.

Устойчивая стабилизация пламени оголовка происходит при этом на границах газовых струй над уголками 4, и в середине оголовка за лопатками-завихрителями 8. Наличие двух устойчивых зон горения в оголовке 8 позволяет сжигать забалластированный газ при больших скоростях газа (>80 м/с) без срыва общего пламени на оголовке.

Кроме того, благодаря наличию в центре оголовка зазора для прохода части сбросного газа, можно уменьшить количество сопел, что позволит уменьшить габариты оголовка и снизить его массу.

Устойчивая стабилизация пламени при сжигании забалластированных газов с содержанием азота до 85% при сохранении небольших габаритах оголовка опробована на опытном образце струйного оголовка, который прошел промысловые испытания в ОАО «Башнефть», при этом наблюдалось бездымное сжигание сбросного газа при сильных порывах ветра. Оголовок работает устойчиво при переменных нагрузках вызванных нестабильной подачей сбросного газа.

Оголовок факельной установки, содержащий газоподводящую трубу, заглушенную сверху и имеющую в верхней части отверстия, в которых установлены сопла в виде втулок, установленные под углом к оси газоподводящей трубы и радиально расходящихся от нее, под каждым соплом к корпусу прикреплен уголок, обращенный вершиной наружу, ось которого параллельна оси сопла, периферийные концы уголков расположены выше заглушенного торца газоподающей трубы, и к ним прикреплен верхний край ветрозащитного экрана, установленного соосно трубе, отличающийся тем, что в верхней части газоподающей трубы, в заглушке, установлены коаксиально два патрубка разной высоты, причем внутренний патрубок длиннее наружного, а в зазоре между ними размещены лопатки-завихрители, радиально расходящиеся от внутреннего патрубка, а в его нижней части имеются отверстия, соединенные трубками с отверстиями стенки газоподающей трубы, расположенными ниже, причем нижний торец его заглушен.