УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПЛАМЕНИ ФАКЕЛА

Заявленная полезная модель относится к устройствам контроля пламени факельных установок для сжигания аварийных, постоянных и периодических выбросов горючих газов и может быть использована в нефтегазодобывающей, химической и других отраслях промышленности.
Известно устройство для контроля пламени, описанное в авторском свидетельстве 254706 кл. F23N 5/24,
Устройство содержит камеру сгорания, импульсную трубку, соединенную с камерой сгорания, реле перепада давления, трубопровод подачи топлива.
Топливо поступает в камеру сгорания и поджигается. В результате сгорания топлива образуются продукты сгорания, объем которых возрастает в несколько раз, а, следовательно, и давление в камере сгорания увеличивается.
В камере сгорания создается избыточное давление, которое по импульсной трубке передается на реле перепада давления, находящееся за пределами зоны воздействия теплового потока.
При погасании пламени давление в камере сгорания снижается до нуля и реле перепада давления сигнализирует о погасании пламени.
Однако, это устройство ненадежно при передаче сигнала перепада давления на значительные расстояния до реле перепада давления, находящегося за пределами тепловой зоны. Перепад давления практически становится равным нулю в результате потери давления в импульсной трубке.
Указанный недостаток устранен в устройстве, описанном в журнале Химическое и нефтегазовое машиностроение 2007, №12.
Устройство содержит дежурную горелку, расположенную около оголовка факельного, блок эжекторов (эжектор запальной смеси и эжектор горючей смеси), электрическую свечу розжига, реле перепада давления, находящееся за пределами зоны воздействия теплового потока, трубопроводов запальной и горючей смеси, связывающие дежурную горелку с блоком эжекторов и трубу подачи газа.
Устройство работает следующим образом. С помощью блока эжекторов готовится газовоздушная смесь, которая поступает по трубопроводам горючей и запальной смеси в камеру сгорания дежурной горелки.
После заполнения газовоздушной смесью трубопроводов от электрической свечи подается искра, которая воспламеняет запальную смесь. Бегущая волна горящей запальной смеси поднимается в камеру сгорания и производит розжиг горючей смеси. В результате горения образуются продукты сгорания, объем которых возрастает в несколько раз. Горящий газ выходит через сопло в камере сгорания дежурной горелки. Площадь сечения сопла рассчитываеся таким образом, чтобы в камере сгорания было повышенное давление, а, следовательно, увеличивается давление и в трубопроводах подачи газовоздушной смеси и в эжекторе, в котором по импульсной трубке сигнал об изменении давления с минимальными потерями передается в реле перепада давления, находящееся рядом с эжектором.
Избыточное давление в реле сигнализирует о наличии пламени, а отсутствие давления - о погасании пламени на дежурной горелке.
Недостатком известного устройства является высокая металлоемкость за счет диаметра трубопровода, по которому подается приготовленная горючая газовоздушная смесь от эжектора, находящегося за пределами зоны воздействия теплового потока, к камере сгорания.
Соотношение количества газа в количеству воздуха необходимого для приготовления горючей смеси - 1:10, а, следовательно, диаметр трубопровода, по которому подается горючая газовоздушня смесь от эжектора к камере сгорания значительно больше диметра трубопровода, по которому подается газ к эжектору, следовательно, увеличивается стоимость при производстве строительно-монтажных работ.
В предлагаемой полезной модели решаются задачи уменьшения металлоемкости устройства.
Для достижения указанной цели устройство, как и наиболее близкий к нему прототип, содержит эжектор с трубопроводом запальной смеси, эжектор горючей смеси, электросвечу, импульсную трубку, реле перепада давления, дежурную горелку с соплом на выходе из камеры сгорания трубу подачи газа.
В отличие от известного устройства, эжектор горючей смеси соединен с дежурной горелкой.
На фиг.1 представлено предлагаемое устройство контроля пламени факела.
Устройство содержит эжектор 1 подготовки запальной газовоздушной смеси, трубопровод 2 запальной газовоздушной смеси, эжектор 3 горючей газовоздушной смеси, дежурную горелку 4 с соплом 5 на выходе из камеры сгорания 6, электросвечу 7, импульсную трубку 8, реле перепада давления 9 и трубу для подачи газа 10.
Принцип работы заключается в следующем. Газ поступает в эжектор 1, после эжектирования воздуха в трубопровод газовоздушной смеси объем в нем увеличивается более чем в 10 раз, а, следовательно, и его диаметр должен быть в несколько раз больше диаметра трубы, по которой подается газ, и поступает в камеру сгорания 6 дежурной горелки 4.
Другой поток газа по трубе 10 поступает в эжектор 3, соединенный с камерой сгорания 6 дежурной горелки 4.
Газ после эжектора 1 поджигается электросвечой 7.
Бегущая волна горящей запальной смеси поднимается в камеру сгорания 4 и производит розжиг горючей газовоздушной смеси, приготовленной эжектором 3, в камере сгорания 6 дежурной горелки 4.
В результате горения в камере сгорания 6 образуются продукты сгорания, объем которых возрастает в несколько раз, а, следовательно, увеличивается давление. Скорость истечения из камеры 6 газов при горении и без горения устанавливают с помощью сопла 5 на выходе, а величину сигнала устанавливают изменением отношения диаметра камеры 6 и диаметра сопле 5.
Так как диаметр сопла 5 значительно меньше диаметра камеры 6, то скорость истечения продуктов сгорания, через сопло 5 значительно больше, чем в камере 6.
Это приводит к увеличению давления в камере 6, а, следовательно, к увеличению сигнала в импульсной трубке 8.
Избыточное давление в камере 6 по импульсной трубке 8 передается на реле перепада давления 9, что обеспечивает передачу сигнала наличия пламени.
Соединение эжектора 3 с дежурной горелкой 4 позволяет в предлагаемом устройстве снизить металлоемкость за счет подвода газа непосредственно к эжектору 3.