КОМБИНИРОВАННАЯ ГОРЕЛКА
COMBINED BURNER

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для совместного сжигания газовых и жидкостных сбросов.
В настоящее время на объектах добычи, подготовки и переработки нефти и газа в результате технологических процессов образуется значительное количество горючих газов и жидкостей, которые подлежат утилизации. Горючие газы и жидкости, сбрасываемые с технологических установок, часто утилизируют путем сжигания.
Сжигание газовых и жидкостных сбросов сопровождается выделением значительного количества сажи, что негативно влияет на окружающую среду и условия труда персонала.
Известна газомазутная горелка, предназначенная для раздельного сжигания газа и мазута, содержащая корпус, внутри которого коаксиально расположена мазутная трубка, оканчивающаяся дросселем, иглу с винтовыми канавками, установленную внутри мазутной трубки, и соединенный с ней шток для регулирования положения иглы относительно выходного отверстия мазута, механизмы перемещения дросселя и штока, закрепленные на торце корпуса и мазутной трубки (А.А. Винтовкин и др. Горелочные устройства промышленных печей и топок (конструкции и технические характеристики). Справочник, «Интермет Инжиниринг», 1999, рис. 9.25.б, с. 373) - прототип.
Указанная горелка работает следующим образом.
Газ поступает в кольцевой зазор, расположенный между корпусом и мазутной трубкой и далее через дроссель поступает в зону горения. С помощью механизма перемещения дросселя, закрепленного на торце корпуса, осуществляется регулировка расхода газа, поступающего в горелку. Мазут поступает в мазутную трубку, проходит через иглу с винтовыми канавками, закручивается и через выходное отверстие поступает в зону горения. За счет перемещения штока и связанного с ним иглы происходит изменение расхода мазута, поступающего в горелку. Перемещение штока осуществляется с помощью механизма, закрепленного на торце мазутной трубки. Горелка способна работать как на одном газе, так и на одном мазуте, а также на их смеси.
Основными недостатком указанной горелки являются значительная длина факела и недостаточно высокая эффективность сжигания топлива.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и снижение уровня загрязнения окружающей среды за счет повышения эффективности и полноты процесса сжигания газовых и жидкостных сбросов.
Решение указанной задачи достигается тем, что предложенная комбинированная горелка согласно изобретению содержит, как минимум, полый цилиндрический корпус, соединенный с трубопроводом подачи газовых сбросов, трубу, соосно установленную внутри корпуса и соединяющую трубопровод подачи жидкостных сбросов с пневматической форсункой, установленной в выходной части корпуса и состоящей из полого наконечника для подачи жидкостных сбросов, патрубка, выполненного глухим со стороны его выходной части и охватывающего с зазором наконечник, при этом канал наконечника выполнен закрытым со стороны его выходной части, а на его наружной поверхности выполнены пилоны, взаимодействующие с внутренней поверхностью патрубка и центрирующие наконечник относительной патрубка, причем на торце наконечника выполнены отверстия, расположенные под углом к оси пневматической форсунки, при этом выходной участок внутренней поверхности патрубка выполнен эквидистантно наружной поверхности наконечника, а на торце патрубка выполнены отверстия, расположенные соосно относительно отверстий, выполненных на торце наконечника, несколько трубок, установленных снаружи корпуса с одинаковым угловым шагом и соединенных с внутренней полостью корпуса, при этом на концах трубок установлены форсунки.
В варианте исполнения в выходной части трубок расположены патрубки.
Предлагаемая конструкция комбинированной горелки за счет своих отличительных признаков обеспечивает решение поставленной технической задачи - снижение уровня загрязнения окружающей среды за счет повышения эффективности и полноты процесса сжигания газовых и жидкостных сбросов.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид комбинированной горелки в продольном разрезе, на фиг. 2 - вид справа комбинированной горелки; на фиг. 3 - выносной элемент А - продольный разрез пневматической форсунки; на фиг. 4 - продольный разрез комбинированной горелки в варианте исполнения.
Предложенная комбинированная горелка содержит корпус 1, соединенный с трубопроводом подачи газовых сбросов, трубу 2, соосно установленную внутри корпуса 1 и соединяющую трубопровод подачи жидкостных сбросов с пневматической форсункой 3, установленной в выходной части корпуса 1. Снаружи корпуса 1 установлены с одинаковым угловым шагом и соединенные с внутренней полостью корпуса 1 трубки 4. На концах трубок установлены форсунки 5.
Пневматическая форсунка 3 включает в себя наконечника 6 для подачи жидкостных сбросов, патрубок 7, выполненный глухим со стороны его выходной части и охватывающего с зазором наконечник 6. На наружной поверхности наконечника 6 выполнены пилоны 8, взаимодействующие с внутренней поверхностью патрубка 7 и центрирующие наконечник 6 относительной патрубка 7. На торце наконечника 6 выполнены отверстия 9, расположенные под углом к оси пневматической форсунки 3. Выходной участок внутренней поверхности патрубка 7 выполнен эквидистантно наружной поверхности наконечника 6, а на торце патрубка 7 выполнены отверстия 10, расположенные соосно относительно отверстий 9, выполненных на торце наконечника 6.
В варианте исполнения в выходной части трубок 4 расположены патрубки 11.
Предложенная комбинированная горелка работает следующим образом.
Горелка устанавливается преимущественно горизонтально. Газовые сбросы подаются во внутреннюю полость корпуса 1. Часть сбросных газов через трубки 4 и форсунки 5 поступает в атмосферу, где смешивается с воздухом и бездымно сгорает. Оставшаяся часть газовых сбросов поступает в пневматическую форсунку 3.
Жидкостные сбросы подаются по трубе 2 в наконечник 6 пневматической форсунки 3. В наконечнике 6 жидкостные сбросы распределяются между отверстиями 9.
Газовые сбросы, поступающие в пневматическую форсунку 3, подаются через пилоны 8 в полость, расположенную между наконечником 6 и патрубком 7, и распределяются равномерно между отверстий 10.
При выходе из отверстия 10 каждая струя жидкостных сбросов дробится на мельчайшие частицы и смешивается с потоком газовых сбросов. Полученная газожидкостная смесь смешивается с воздухом, образуя горючую смесь, которая сгорает, без выпадения осадков и образования дыма.
В варианте исполнения струи газовых сбросов, поступающих из форсунок 5, предварительно смешиваются с воздухом во внутренней полости патрубков 11, что позволяет повысить эффективность и полноту процесса сжигания газовых сбросов.
Использование предложенного технического решения позволит снизить уровень загрязнения окружавшей среды за счет повышения эффективности и полноты процесса сжигания газовых и жидкостных сбросов.