Устройство для размещения факела розжига путевого подогревателя нефти

Предложение относится нефтегазодобывающей промышлености, в частности к устройствам для розжига основного факела в путевых подогревателях нефти.
Известна дежурная горелка (патент RU №2591378, МПК F23Q 9/00, F23Q 21/00, опубл. 20.07.2016 Бюл. №20), содержащая сопло, узел ввода газовоздушной смеси, узел ввода дополнительного воздушного потока, корпус камеры смешения с боковым отверстием, полость которого соединена с полостью корпуса форкамеры через проходное отверстие, в котором установлен электрод искрового запальника, отличающаяся тем, что форкамера размещена внутри камеры смешения, узел ввода газовоздушной смеси соединен с корпусом камеры смешения и с корпусом форкамеры через боковое отверстие в корпусе камеры смешения, которое разделено верхним краем кольцевого выступа проходного отверстия корпуса форкамеры, кольцевой выступ с наружной стенкой корпуса форкамеры, внутренней стенкой корпуса камеры смешения и с конусной поверхностью сопла для ввода дополнительного воздушного потока в полость корпуса форкамеры, образует круговой канал для подачи в полость корпуса форкамеры газовоздушной смеси, а электрод искрового запальника выполнен в виде трубки, соединенной с узлом ввода дополнительного воздушного потока и проходящей соосно сквозь камеру смешения, форкамеру и сопло, образуя круговой искровой зазор между срезом сопла и трубкой.
Недостатком данной горелки являются сложность и низкая надежность конструкции из-за большого количества сложных конструктивных элементов, а также узкая область применения из-за невозможности работы в полевых условиях.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для дистанционного зажигания факела (патент на ПМ RU №16194, МПК F23Q 9/00, опубл. 10.12.2000 Бюл. №34), содержащее запальник и механизм приведения его в рабочее положение, отличающееся тем, что запальник выполнен в виде жесткого стержня, на одном конце которого закреплен регулятор положения, а на другом - под α=45-95° к оси стержня закреплен держатель воспламенителя факела, при этом стержень подвижно установлен на оси, связанной с несущей ветвью тросового конвейера, имеющего натяжное устройство и установленного с возможностью розжига воспламенителя в безопасной зоне.
Недостатком данного устройства являются сложность конструкции, низкая надежность и большие габариты из-за большого количества сложных и больших конструктивных элементов, а также узкая область применения из-за невозможности работы в полевых условиях.
Технической задачей предполагаемой полезной модели является создание простого и надежного устройства для розжига факела путевого подогревателя нефти, позволяющего в полевых условиях производить розжиг факела путевого подогревателя нефти.
Техническая задача решается устройством для размещения факела розжига путевого подогревателя нефти, включающее механизм приведения в вертикальное положение факела розжига, выполненного в виде жесткого стержня, причем механизм соединен с несущей опорой с возможностью поворота.
Новым является то, что несущая опора выполнена в виде Г-образной стойки, снизу закрепленной на основании, а механизм приведения в вертикальное положение факела розжига выполнен сборным в виде полого стакана и держателя, изготовленного в виде двойной вилки, при этом стакан снабжен верхним раструбом и наружными перпендикулярными осями, которые расположены выше центра тяжести стакана и стакана с факелом розжига и вставлены в верхние симметричные проточки концов вилки, а другой конец вилки держателя вставлен с возможностью вращения в верхний Г-образный конец стойки, внутри стакана равномерно по периметру и высоте расположены гибкие реснички для центрирования и удержания факела розжига, оснащенного сверху упором, выполненным с возможностью взаимодействия с верхним торцом стакана.
Новым является также то, что вилки сверху оснащены поворотными пластинами, перекрывающими соответствующие проточки вилок после установки в них осей стакана.
На фиг. 1 изображена схема устройства (вид сбоку)
На фиг. 2 изображен увеличенный разрез А-А (фиг. 1) без факела розжига.
Устройство для размещения факела розжига путевого подогревателя нефти включает механизм 1 приведения в вертикальное положение (фиг. 1) факела розжига (показан условно), выполненного в виде жесткого стержня 2 с верхним упором 3, причем механизм 1 соединен с несущей опорой 4 с возможностью поворота. Несущая опора 4 выполнена в виде Г-образной стойки 5, снизу закрепленной на основании 6. Механизм 1 приведения в вертикальное положение факела розжига выполнен сборным в виде полого стакана 7 и держателя 8, изготовленного в виде двойной вилки. При этом стакан 7 снабжен верхним раструбом 9 для облегчения установки внутрь стержня 2 факела розжига и наружными перпендикулярными осями 10, которые расположены выше центра тяжести стакана 7 и стакана 7 с факелом розжига и вставлены в верхние симметричные проточки 11 концов 12 вилки держателя 8. Другой конец 13 держателя вставлен с возможностью вращения в верхний Г-образный конец стойки 5. Внутри стакана 7 (фиг. 2) равномерно по периметру и высоте расположены гибкие реснички 14 для центрирования и удержания стержня 2 (фиг. 1) факела розжига. При этом упор 3 стержня 2 выполнен с возможностью взаимодействия с верхним торцом стакана 7. Для исключения выпадения стакана 7 из держателя 8 концы 12 вилки сверху оснащены поворотными вокруг осей 15 (болт, винт, шпилька или т.п.) пластинами 16, перекрывающими соответствующие проточки 11 вилок держателя 8 после установки в них осей 10 стакана 7.
Основание 6 может быть выполнено любой формы (например, в виде прямоугольной пластины, треугольной пластины, расходящихся под углом ножек или т.п. - не показаны). При этом Г-образная стойка может быть жестко соединена с основанием 6 или в виде разборной конструкции (например, закрепляться болтом, шинелькой, устанавливаться с натягом на ось основания 6 или т.п.). Конец 13 держателя 8 в Г-образной стойке 5 может быть зафиксирован от выпадения любым известным способом (например, в виде кольцевой проточки на конце в которую вдавлен винт стойки 5, внутреннего подшипника стойки 5 в которую запрессован конец 13 держателя 8 или т.п. - не показаны). Реснички 14 (фиг. 2) могут устанавливаться внутри стакана 7 любым известным способом (например, при помощи запрессованных колец с ресничками, спирали с ресничками, концы которой внутри стакана 7 приклеивают или приваривают, или т.п. - не показано). На все это авторы не претендуют, так как подобные элементы и способы соединения известны из открытых источников.
Конструктивные элементы и технологические соединения, не влияющие на работоспособность устройства, на фиг.1 и 2 не показаны или показаны условно.
Устройство работает следующим образом.
Путевые подогреватели представляют с собой котлы (не показаны), установленные на протяжении всего нефтепровода (не показан) для подогрева нефти внутренней горелой (не показана), работающей на горючей смеси (смеси в необходимой пропорции воздуха с топливом: попутным газом, мазутом, соляркой или т.п.). Для приведения в работу подогревателя необходимо провести розжиг внутренней горелки при помощи факела розжига, который поджигают для ввода внутрь котла в камеру сгорания - в область подачи горючей смеси. Однако в ходе работ часто возникают ситуации, требующие настройки режимов горения, очистки камеры сгорания и/или т.п. При этом факел розжига необходимо загасить и вынести из зоны проведения работ (так как горячие концы могут контактировать с веществами, например, сухой травой, листвой и др., которые могут вызвать несанкционированное горение), что требует больших затрат времени. Для упрощения и ускорения работ применяют устройство для размещения факела розжига. Несущую опору 4 (фиг. 1) основанием 6 с Г-образной стойкой 5 и держателем 8 устанавливают на поверхность в вместе работ на безопасном удалении от воспламеняющихся и взрывоопасных мест. В пазы 11 концов 12 вилки держателя 8 вставляют оси 10 (фиг. 1 и 2) стакана 7 раструбом 9 вверх, образуя механизм 1 приведения в вертикальное положение (фиг. 1) факела розжига независимо от поверхности, на которой установлено основание 2 (фиг. 1), так как центр тяжести стакана 7 находится ниже осей 10, а конец 13 держателя 8 вставлен в стойку 5 с возможностью поворота. Для лучшей фиксации стакана 7 в держателе 8 от выпадения пазы 11 делают шириной для прохождения осей 10 с натягом, а в нижней части пазов 11 делаю расширения для свободного вращения осей 10 стакана 7. Однако при длительном использовании или для упрощения изготовления пазы 11 получаются с зазором относительно осей 10, тогда для исключения выпадения стакана 7 из держателя 8 концы 12 его вилки сверху могут оснащать поворотными вокруг осей 15 (болт, винт, шпилька или т.п.) пластинами 16, перекрывающими соответствующие проточки 11 вилок держателя 8 после установки в них осей 10 стакана 7. При необходимости проведения работ, не связанных с розжигом горелки путевого подогревателя, жесткий стержень 2 подожженного или затушенного (горячего) факела розжига вставляют в стакан 7 сверху до взаимодействия упора 3 с его верхним торцом. При этом раструб 9 облегчает попадание стержня 2 внутрь стакана 7, а реснички 14 (фиг. 2), охватывая ствол 2 (фиг. 1), исключают выпадение факела розжига из стакана 7 в наклонном положении при вставлении стержня 2 и несанкционированное выпадение из стакана 7 при нечаянном зацеплении стрежня 2 рукавицами или защитной одежды (не показаны) обслуживающего персонала. После установки стрежня 2 факела розжига в стакане 7 за счет расположения осей 10 выше центра тяжести стакана 7 с запальником и двух перпендикулярно распложенных осей вращения механизма 1 (конца 13 держателя в стойке 5 и осей 10 стакана 7 в держателе 8) стакан 7 вместе с факелом розжига установится в вертикальном положении самостоятельно. Тем самым полностью исключается взаимодействие зажженного или горячего факела розжига с пожароопасными или взрывоопасными объектами без удаления его с места работ в любых, в том числе и полевых, условиях. При это все конструктивные элементы просты в изготовлении и надежны в работе, так как имеют малое количество деталей и их подвижных соединений.
Предлагаемое устройства для розжига факела путевого подогревателя нефти просто в изготовление и надежно в работе, при этом позволяет производить розжиг факела путевого подогревателя нефти в любых, в том числе и полевых, условиях.