Оголовок факельной установки

Оголовок факельный установки для сжигания аварийных, постоянных и периодических выбросов содержит цилиндрическую трубу 1 с прикрепленном к ней наружным усеченным конусом 2, расширяющимся в направлении потока газа и внутренний конус 3, установленный с зазором по отношению к наружному и прикрепленный к наружному с помощью уголков 4, ребра которых направлены навстречу потоку газа. Внутри цилиндрической трубы 1 установлена внутренняя труба 8, образующая с ней кольцевой зазор 9 и соединенная с ней через нижний конус 10. В верхнем конце внутренней трубы 8 установлен промежуточный конус 11, расположенный между наружным 2 и внутренним 3 конусами. К кольцевому зазору 9 подведена труба газа высокого давления 13. Между конусами 3 и 11 и между конусами 2 и 11 образованы кольцевые зазоры 13, 14. Сбрасываемый газ низкого давления поступает во внутреннюю трубу 8, а газ высокого давления - через трубу 12 в кольцевой зазор 9 и затем истекает из кольцевого зазора 14 в виде кольцевого потока, рассекаемого уголками 4 на ряд высокоскоростных струй, которые взаимодействуют со струями газа высокого давления и ускоряют его. Предлагаемая полезная модель обеспечивает повышение эффективности (бездымности) сжигания газа низкого давления, увеличение срока службы и надежности оголовка.

Заявляемая полезная модель относится к оголовкам факельных установок для сжигания аварийных, постоянных и периодических выборов горючих газов и может быть использована в нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Известен оголовок факельной установки, предназначенный для сжигания газов высокого и низкого давлений (патент РФ RU 63496 U1 кл. F23D 14/60 (2006.01))

Оголовок работает следующим образом. Сжигаемый газ низкого давления поступает в цилиндрическую трубу, а газ высокого давления - в кольцевой зазор, образованный наружным кожухом и цилиндрической трубой. Кольцевая струя газа высокого давления предохраняет струю газа низкого давления от воздействия ветра. На выходе струи газа поджигаются дежурными горелками.

Недостатками данного оголовка являются:

- недостаточная стабилизация пламени особенно при сжигании забалластированных газов, что может привести к срыву пламени;

- недостаточное перемешивание газов высокого и низкого давления, особенно при больших расходах газа низкого давления, что приводит к наличию в потоке газа низкоскоростных областей и к дымлению.

Известен также оголовок, описанный в патенте РФ RU 90533 U1 кл. F23D 14/38 (2006.01). Оголовок содержит цилиндрическую трубу, прикрепленный к ней наружный усеченный конус, расширяющийся в направлении потока газа, внутренний конус с острой вершиной, установленный с зазором по отношению к наружному конусу, уголки с ребрами, направленными навстречу потоку газа. Верхнее основание внутреннего конуса размещено выше основания наружного конуса (угол при вершине внутреннего конуса больше угла при вершине наружного конуса на 2060°), уголки установлены между конусами, в наружном конусе выполнены окна, расположенные между полками уголков, к наружному конусу прикреплены желобковые или уголковые стабилизаторы пламени, расположенные между уголками, наружные концы стабилизаторов пламени установлены на обечайке (цилиндрической или конической).

Принцип работы этого оголовка заключается в следующем.

Сжигаемый газ через цилиндрическую трубу факельного оголовка поступает в кольцевой зазор между конусами, из которого истекает в виде тонкого кольцевого потока и рассекается уголками на ряд струй. В результате при достаточно высоком давлении сжигаемого газа обеспечивается более полное смещение газа с воздухом, более эффективное смешение газа с воздухом и снижение выбросов в атмосферу несгоревших продуктов. Оголовок отличается повышенной стабилизацией пламени и противоветровой устойчивостью.

При сжигании газа низкого давления в этом оголовке струи газа истекают с малой скоростью, медленно смешиваются с воздухом и горение происходит с дымлением. Кроме того, слабонапорные горящие струи задуваются ветром внутрь оголовка и его стенки подвергаются воздействию пламени, что приводит к уменьшению срока службы.

Таким образом, общими недостатками известных оголовков являются низкая эффективность и надежность, а также малый срок службы оголовка при сжигании газа низкого давления.

Предлагаемой полезной моделью решается задача повышения эффективности, увеличение срока службы и надежности факельного оголовка при сжигании газа низкого давления.

Для достижения указанных целей оголовок факельной установки содержит, как и наиболее близкий к нему известный, цилиндрическую трубу с наружным усеченным конусом, расширяющимся в направлении потока, внутренний конус, установленный с зазором по отношению к наружному, уголки с ребрами, направленными навстречу потоку, верхнее основание внутреннего конуса размещено выше основания наружного конуса, угол при вершине внутреннего конуса больше угла наружного конуса на 20-60°, уголки установлены между конусами, в наружном конусе выполнены окна, расположенные между полками уголков, к наружному конусу прикреплены желобковые или уголковые стабилизаторы пламени, расположенные между уголками, наружные концы стабилизаторов пламени установлены на цилиндрической или конической обечайке.

В отличие от известного оголовка, в предлагаемом оголовке внутри цилиндрической трубы установлена внутренняя труба, образующая с ней кольцевой зазор, нижний конец внутренней трубы через нижний конус соединен с цилиндрической трубой, а в верхнем конце внутренней трубы установлен промежуточный конус, расположенный между наружным и внутренним конусами, а к кольцевому зазору подведена труба газа высокого давления.

На фиг.1 представлен предлагаемый оголовок факельной установки. На фиг.2 представлен вид А, указанный на фиг.1.

Оголовок содержит цилиндрическую трубу 1, к верхней части которой прикреплен наружный усеченный конус 2, расширяющийся в направлении потока газа. Внутри него установлен внутренний конус 3 с острой вершиной, соединенный с усеченным конусом 2 с помощью уголков 4, ребра которых направлены навстречу потоку газа. Основание конуса 3 расположено выше верхнего основания конуса 2. В наружном конусе 3 выполнены окна 5 для прохода воздуха, расположенные между полками уголков 4. К наружному конусу 2 прикреплены уголковые или желобковые стабилизаторы пламени 6, наружные концы которых установлены на конической или цилиндрической обечайке 7. Внутри цилиндрической трубы 1 установлены внутренняя труба 8, образующая с ней кольцевой зазор 9 и соединенная с ней через нижний конус 10. В верхнем конце внутренней трубы 8 установлен промежуточный конус 11, расположенный между наружным 2 и внутренним 3 конусами. К кольцевому зазору 9 подведена труба 12 газа высокого давления. Между конусами 3 и 11 и между конусами 2 и 11 образованы кольцевые зазоры 13 и 14.

Принцип работы предлагаемого оголовка заключается в следующем.

Сжигаемый газ низкого давления поступает во внутреннюю трубу 8 и далее в кольцевой зазор 13 между конусами 3 и 11, из которого истекает в виде тонкого кольцевого потока, рассекается уголками 4 на ряд струй, которые проходят над струями высокого давления, располагающимися над уголковыми или желобковыми стабилизаторами пламени 6. Сбрасываемый газ высокого давления поступает через трубу 12 в кольцевой зазор 9 и затем истекает из кольцевого зазора 14 в виде кольцевого потока, рассекаемого уголками 4 на ряд высокоскоростных струй, которые взаимодействуют со струями газа низкого давления, истекающими из зазора между конусами 3 и 11 и ускоряют его. В результате образуется высокоскоростные струи смешанного газа (высокого и низкого давления) быстро смешивающиеся с воздухом, и горение происходит без дымления. Высокоскоростные струи смешанного газа не задуваются ветром внутрь оголовка, из-за чего повышается срок службы и надежность факельного оголовка.

Таким образом, предлагаемый оголовок обеспечивает повышение эффективности (бездымность) сжигания газа низкого давления, увеличение срока службы и надежности оголовка.

Оголовок факельной установки, содержащий цилиндрическую трубу, прикрепленный к ней наружный конус, расширяющийся в направлении потока газа, внутренний конус с острой вершиной, установленный с зазором по отношению к наружному конусу, уголки с ребрами, направленными навстречу потоку газа, верхнее основание внутреннего конуса размещено выше основания наружного конуса, угол при вершине внутреннего конуса больше угла при вершине наружного конуса на 2060°, уголки установлены между конусами, в наружном конусе выполнены окна, расположенные между полками уголков, к наружному конусу прикреплены желобковые или уголковые стабилизаторы пламени, расположенные между уголками, наружные концы стабилизаторов пламени установлены на обечайке (цилиндрической или конической), отличающийся тем, что внутри цилиндрической трубы установлена внутренняя труба, образующая с ней кольцевой зазор, нижний конец внутренней трубы через нижний конус соединен с цилиндрической трубой, в верхнем конце внутренней трубы установлен промежуточный конус, расположенный между наружным и внутренним конусами, а к кольцевому зазору подведена труба газа высокого давления.