КОМБИНИРОВАННОЕ ГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО
COMBINED BURNER DEVICE

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 связанной 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 предложенное комбинированное горелочное устройство согласно изобретению содержит, как минимум, обечайку с профилированным входом и выходом, установленную на раме, дежурную горелку, расположенную внутри обечайки, горелку, расположенную на оси обечайки и представляющую собой 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 горелки расположены патрубки.
Предлагаемая конструкция комбинированного горелочного устройства за счет своих отличительных признаков обеспечивает решение поставленной технической задачи - снижение уровня загрязнения окружавшей среды за счет повышения эффективности и полноты процесса сжигания газовых и жидкостных сбросов.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан вид спереди комбинированного горелочного устройства, на фиг. 2 - вид сверху комбинированного горелочного устройства, на фиг. 3 - вид справа комбинированного горелочного устройства, на фиг. 4 - продольный разрез горелки комбинированного горелочного устройства, на фиг. 5 - выносной элемент А - продольный разрез пневматической форсунки горелки; на фиг. 6 - продольный разрез горелки комбинированного горелочного устройства в варианте исполнения.
Предложенное комбинированное горелочное устройство содержит обечайку 1 с профилированным входом и выходом, отражатель 2, установленный в выходной части обечайки 1, дежурную горелку 3, расположенную внутри обечайки 1, горелку 4, расположенную на оси обечайки 1 и состоящую из корпуса 5, соединенного с трубопроводом подачи газовых сбросов, трубу 6, соосно установленную внутри корпуса 5 и соединяющую трубопровод подачи жидкостных сбросов с пневматической форсункой 7, установленной в выходной части корпуса 5. Снаружи корпуса 5 горелки 4 установлены с одинаковым угловым шагом и соединенные с внутренней полостью корпуса 5 трубки 8. На концах трубок установлены форсунки 9.
Пневматическая форсунка 7 включает в себя наконечник 10 для подачи жидкостных сбросов, патрубок 11, выполненный глухим со стороны его выходной части и охватывающий с зазором наконечник 10. На наружной поверхности наконечника 10 выполнены пилоны 12, взаимодействующие с внутренней поверхностью патрубка 11 и центрирующие наконечник 10 относительной патрубка 11. На торце наконечника 10 выполнены отверстия 13, расположенные под углом к оси пневматической форсунки 7. Выходной участок внутренней поверхности патрубка 11 выполнен эквидистантно наружной поверхности наконечника 10, а на торце патрубка 11 выполнены отверстия 14, расположенные соосно относительно отверстий 13, выполненных на торце наконечника 10.
В варианте исполнения в выходной части трубок 8 горелки 4 расположены патрубки 15.
Предложенное комбинированное горелочное устройство работает следующим образом.
На дежурную горелку 3 подается топливный газ. Из системы управления подается команда на розжиг дежурной горелки.
После розжига дежурной горелки 3 в горелку 4 подаются газовые и жидкостные сбросы.
Газовые сбросы подается во внутреннюю полость корпуса 5. Часть сбросных газов через трубки 8 и форсунки 9 поступает в атмосферу, где смешивается с воздухом и образует горючую смесь. Данная горючая смесь поджигается пламенем дежурной горелки 3 и бездымно сгорает. Оставшаяся часть газовых сбросов поступает в пневматическую форсунку 7.
Жидкостные сбросы подаются по трубе 6 в наконечник 10 пневматической форсунки 7. В наконечнике 7 жидкостные сбросы распределяются между отверстиями 13.
Газовые сбросы, поступающие в пневматическую форсунку 7, подаются через пилоны 12 в полость, расположенную между наконечником 10 и патрубком 11, и распределяются равномерно между отверстий 14.
При выходе из отверстия 14 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 9, предварительно смешиваются с воздухом во внутренней полости патрубков 15, 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.