ОГОЛОВОК ФАКЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Полезная модель относится к устройствам для сжигания аварийных выбросов газа в различных отраслях промышленности, например, в нефтегазодобывающей промышленности.
Известен оголовок факельной установки, содержащий газоподающую трубу, на конфузорном конце которой выполнены вертикальные вырезы с установленными в них секторами, образующими радиально расходящиеся газоподающие каналы, и стабилизатор пламени и в виде открытого сверху геометрического тела, установленного внутри верхней части газоподающей трубы соосно и с зазором к конфузору с подведенными к нему радиальными патрубками, периферийные концы которых сообщены с атмосферой (см. патент РФ №1626048, МКИ F23G 7/06, F23B 5/00).
Стабилизатор пламени в указанном оголовке факельной установки выполнен в виде чаши и имеет форму полутора, а радиальные патрубки выполнены с уменьшающимся от периферии к центру поперечным сечением, при этом их периферийные концы расположены на образующей поверхности конфузора газоподающей трубы между вертикальными вырезами. Стабилизатор такой конструкции позволяет эжектировать воздух в приосевую зону воспламенения, что интенсифицирует смесеобразование сбросного газа с воздухом и процесс горения смеси.
Недостатками указанного оголовка являются прогар газоподающей трубы вследствие задувания пламени в ствол этой трубы и прогар оголовка из-за заваливания пламени снаружи оголовка ниже его среза с подветренной стороны.
Наиболее близким по технической сущности является оголовок факельной установки, содержащий газоподающую трубу с газовым затвором и конический защитный экран, установленный снаружи и коаксиально на верхнем конце газоподающей трубы (см. струйные факелы типа Fluidic Flares фирмы NaO, США, бюллетень 38 В-1. Выставка; «Нефть и газ-99», М.).
Благодаря наличию на газоподающей трубе указанного оголовка конического защитного экрана, между стенками трубы и экрана образуется пространство, предотвращающее попадание пламени на ствол газоподающей трубы при сильном боковом ветре.
Недостатком известного оголовка является прогар конического защитного экрана при его обволакивании пламенем, заваливающимся за оголовок с подветренной стороны.
Общим недостатком известных оголовков является слабая стабилизация пламени, что приводит к его срыву при сильных порывах ветра.
Задачей полезной модели является повышение надежности и долговечности защитного экрана и оголовка в целом за счет исключения заваливания пламени на защитный экран и срыва пламени при боковом ветре.
Поставленная задача решается за счет того, что известный оголовок факельной установки, содержащий газоподающую трубу с газовым затвором и защитный экран, установленный коаксиально снаружи на верхнем конце газоподающей трубы, снабжен тарелкой с центральным отверстием, установленной соосно оголовку на газоподающей трубе под защитным экраном и лопастным завихрителем, укрепленным на наружной стенке газоподающей трубы выше тарелки, при этом лопасти лопастного завихрителя выполнены в виде винтовых коноидов или их частей, а защитный экран выполнен в виде кольцевой цилиндрической перегородки.
Количество лопастей лопастного завихрителя равно четырем и более.
Угол подъема лопастей лопастного насадка составляет 25°-45°.
Расстояние между тарелкой и защитным экраном меньше высоты лопастного завихрителя.
На фиг.1 изображен оголовок факельной установки, продольный разрез; на фиг.2 - вид сверху.
Оголовок содержит газоподающую трубу 1 с газовым затвором 2 и защитный экран 3 выполненный в виде кольцевой цилиндрической перегородки и установленный снаружи и коаксиально на верхнем конце газоподающей трубы.
Оголовок снабжен тарелкой 4 с центральным отверстием 5 установленной соосно оголовку на газоподающей трубе 1 под защитным экраном 3.
На наружной стенке газоподающей трубы 1 укреплен расположенный над тарелкой 4 лапастной завихритель 6, лопасти 7 которого выполнены в виде винтовых коноидов или их частей. Число лопастей 7 лопастного завихрителя 6 равно четырем и более, а угол подъема винтовой линии лопасти составляет 25°-45°.
Расстояние между тарелкой 4 и защитным экраном 3 меньше высоты-лопастного завихрителя 6.
Защитный экран 3 соединен с тарелкой 4 с помощью кронштейнов 8.
Оголовок работает следующим образом: сбросной газ поступает в газоподводящую трубу 1 снизу, проходит в этой трубе газовый затвор 2, и выбрасывается в атмосферу. Выброшенный из газоподающей трубы 1 сбросный газ вовлекает в совместное восходящее движение воздух из окружающего пространства над оголовком.
При появлении бокового ветра воздух с наветренной стороны оголовка набегает на лопасти 7 лопастного завихрителя 6 через окно 9 между защитным экраном 3 и тарелкой 4.
Выброшенный вверх из зазора между газоподающей трубой 1 и защитным экраном 3 винтовой воздушный поток выпрямляет пламя, заваливающееся от бокового ветра, на защитный экран.
Часть лопастей 7 (например, две из четырех, если лопастей четыре) изменяет направление движения воздуха на восходящее под углом 25°-45°.
Другая часть лопастей, установленных с противоположной стороны трубы 1, изменяет направленные движения воздуха на нисходящее. Однако, нисходящему к движению воздуха препятствует тарелка 4. Поэтому в пространстве между трубой 1 и защитным экраном 3 всегда будет восходящее винтовое движение воздуха.