РЕКУПЕРАТОРНАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к факельным установкам закрытого типа с утилизацией тепла - к рекуператорным установкам и может быть использована в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и других отраслях промышленности для сжигания постоянных сбросов горючих газов с утилизацией тепла дымовых газов путем нагрева технологических сред.
Известна наземная факельная установка для сжигания сбросных горючих газов, которая содержит камеру сгорания, футерованную огнеупорным материалом, факельную трубу с окнами для прохода воздуха и многоструйную газовую горелку. Дымовые газы выходят из камеры сгорания с температурой около 1000°C [Стрижевский И.И., Эльнатанов А.И. Факельные установки. М: Химия, 1979, стр. 116-118].
Недостатком этой наземной факельной установки является то, что не используется тепло отходящих дымовых газов.
Известна рекуператорная установка, содержащая горелку, нагреватель продукта дымовыми газами, вентилятор, воздухоподогреватель, дымосос, дымовую трубу и линии подвода и отвода рабочих сред. Нагреватель продукта и воздухоподогреватель последовательно соединены по потоку поступающих из горелки дымовых газов и выполнены в виде вертикальных цилиндрических рекуперативных теплообменных аппаратов, в каждом из которых установлен, по крайней мере, один теплообменный блок радиально-спирального типа, патрубок отвода дымовых газов из воздухоподогревателя присоединен к всасывающему патрубку дымососа, напорная линия дымососа разделена на два потока, причем один поток дымовых газов соединен с дымовой трубой, а второй поток дымовых газов подсоединен к воздушной линии перед вентилятором [Пат. РФ №2444678, кл. F23C 9/00, F24H 8/00, опубл. 10.03.2012].
Однако данная установка содержит большое количество аппаратов, что усложняет схему и затрудняет процесс регулирования температуры нагрева потока. Кроме того, она не приспособлена для рекуперации тепла факельных установок закрытого типа.
Наиболее близким к заявляемому объекту по технической сущности является рекуператорная установка, содержащая факельную трубу с расположенными в нижней ее части средствами для ввода сбросных газов и воздуха и нагреватель продукта дымовыми газами в виде трубчатого радиационного рекуператора, который закреплен на жаровой трубе, установленном в корпусе факельной трубы с помощью центраторов на кронштейнах [Пат. РФ U1 №155960, кл. F23L 15/04, опубл. 20.10.2015].
Недостаток этой конструкции рекуператорной установки заключается в неприемлемости ее для нагрева дымовыми газами продуктов, склонных к воспламенению, вследствие использования топки открытого типа для нагрева продукта. Кроме того, в установке трудно регулировать температуру нагрева продукта.
Полезная модель направлена на расширение функциональных возможностей рекуператорной установки с одновременным обеспечением регулирования температуры нагрева продукта.
Это достигается тем, что в рекуператорной установке, содержащей факельную трубу с горелочными устройствами и средствами для ввода сбросных газов и воздуха, расположенными в нижней части факельной трубы, нагреватель продукта дымовыми газами, согласно полезной модели факельная труба снабжена установленными в ее верхней части трубопроводом для отвода дымовых газов, который соединен посредством патрубка с межтрубным пространством нагревателя продукта, на выходном патрубке которого установлен дымосос для откачки дымовых газов из факельной трубы, при этом на трубопроводе для отвода дымовых газов установлена шиберная поворотная заслонка для регулирования температуры нагреваемого продукта.
Рекуператорная установка может содержать дымовую трубу для отвода отработанных дымовых газов из нагревателя продукта.
На чертеже показана предлагаемая рекуператорная установка.
Установка содержит факельную трубу 1, в нижней части которой расположены штуцеры 2 ввода сбрасываемого газа, окна 3 с регулируемыми жалюзийными заслонками для подачи воздуха к горелкам 4, размещенными в факельной трубе. Факельная труба снабжена установленными в ее верхней части трубопроводом 5 для отвода дымовых газов, который соединен посредством патрубка 6 с межтрубным пространством нагревателя 7 продукта, на выходном патрубке которого установлен дымосос 8 для откачки дымовых газов из факельной трубы. Нагреватель 7 продукта представляет собой трубчатый змеевик, смонтированный в металлическом корпусе, с патрубками для ввода нагреваемого продукта и вывода нагретого продукта. Трубопровод 5 для отвода дымовых газов из факельной трубы снабжен патрубком для ввода воздуха, снабженным шиберной поворотной заслонкой 9 для регулирования температуры нагреваемого продукта.
Кроме того, установка может быть снабжена дымовой трубой 10 для отвода отработанных дымовых газов из нагревателя 7 продукта.
Установка работает следующим образом.
Дымовые газы из факельной трубы 1 отбирают дымососом 8 и направляют в межтрубное пространство нагревателя 7 продукта, а нагреваемый продукт через штуцер ввода поступает по трубам нагревателя 7. Требуемую температуру нагрева продукта регулируют шиберной поворотной заслонной 9, установленной на трубопроводе подвода горячих дымовых газов. Для снижения температуры нагреваемого продукта обеспечивают вход воздуха в трубопровод 5, открывая шиберную поворотную заслонку 9 и, напротив, закрывая - для повышения температуры нагрева продукта. После прохождения через межтрубное пространство нагревателя 7 охлажденные дымовые газы дымососом 8 выбрасываются в отдельно стоящую дымовую трубу 10 или возвращаются в факельную трубу 1 выше зоны забора дымовых газов, где за счет естественной тяги выбрасываются в атмосферу.
Наличие в рекуператорной установке дымовой трубы 10 для отвода отработанных дымовых газов из нагревателя 7 обеспечит выброс в атмосферу охлажденных дымовых газов и, тем самым, снизить тепловое воздействие на окружающую среду.
Использование предлагаемой рекуператорной установки позволит по сравнению с прототипом расширить ее функциональные возможности, а именно, использовать тепло отходящих дымовых газов для нагрева не только воды, но и нефти, нефтепродуктов, газов, их смесей, т.е. любых технологических продуктов, что становится возможным за счет исключения возможности воспламенения нагреваемого продукта вследствие нагрева технологических продуктов теплом отходящих дымовых газов, а не нагрева при непосредственном соприкосновении пламени с продуктовым змеевиком, как это имеет место в рекуператорной установке по прототипу. При этом конструкция установки предусматривает регулирование температуры нагрева технологического продукта без изменения режима горения.