ГОРЕЛКА ДЛЯ СЖИГАНИЯ СЫРОЙ НЕФТИ
CRUDE OIL BURNER

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для сжигания сырой нефти с целью ее утилизации.
В настоящее время, при проведении гидродинамических испытаний скважин, образуется значительное количество сырой нефти, которая подлежит утилизации. Сырая нефть обычно содержит, углеводородный газ и воду, при этом она может содержать мелкие частицы, токсичные газы, такие как сероводород, а также присадки к буровому раствору и жидкости для очистки скважин. В случае недостаточно развитой инфраструктуры месторождения, предназначенной для переработки и транспортировки нефти и других углеводородных компонентов, сырую нефть утилизируют путем сжигания.
Сжигание сырой нефти сложно обеспечить, поскольку ее горение сопровождается выделением значительного количества опасных химических веществ, сильным шумом, а также выделением большого количества тепла, что негативно влияет на окружающую среду и условия работы персонала. Уровень загрязнения окружающей среды непосредственно связан с эффективностью и полнотой протекания процесса сжигания сырой нефти.
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 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 газе, так и на 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 сырой нефти.
Решение указанной задачи достигается тем, что предложенная горелка для сжигания сырой нефти содержит полую обечайку, внутри которой установлен трубопровод подачи сжатого воздуха, причем в выходной части обечайки установлено профилированное днище, а на торце трубопровода подачи сжатого воздуха закреплено днище, при этом на цилиндрической поверхности обечайки, равномерно по окружности, расположены коллекторы сырой нефти, а на цилиндрической поверхности профилированного днища, равномерно по окружности, расположены коллекторы сжатого воздуха, состоящие из патрубков и пневматических форсунок, соединенных с коллекторами сырой нефти.
Предлагаемая конструкция горелки для сжигания сырой нефти, за счет своих отличительных признаков, обеспечивает решение поставленной технической задачи - снижение уровня загрязнения окружавшей среды за счет повышения эффективности и полноты процесса сжигания сырой нефти.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан продольный разрез горелки для сжигания сырой нефти, на фиг. 2 -вид справа на горелку для сжигания сырой нефти, на фиг. 3 - разрез А-А - продольный разрез пневматической форсунки горелки для сжигания сырой нефти, на фиг. 4 - общий вид горелки для сжигания сырой нефти в аксонометрии.
Предложенное устройство содержит полую обечайку 1, внутри которой установлен трубопровод подачи сжатого воздуха 2, причем в выходной части обечайки 1 установлено профилированное днище 3, а на торце трубопровода 2 подачи сжатого воздуха закреплено днище 4, при этом на цилиндрической поверхности обечайки 1, равномерно по окружности, расположены коллекторы 5 сырой нефти, на цилиндрической поверхности профилированного днища 3, равномерно по окружности, расположены коллекторы 6 сжатого воздуха, состоящие из патрубков 7 и пневматических форсунок 8, соединенных с коллекторами 5 сырой нефти.
Пневматическая форсунка 8 включает в себя корпус 9, диспергатор 10, представляющий собой полый цилиндр с профилированным осевым каналом 11, уплотнительное кольцо 12 и уплотнительное кольцо 13. На цилиндрической поверхности диспергатора 10 выполнено несколько рядов радиальных отверстий 14.
Предложенная горелка для сжигания сырой нефти работает следующим образом.
Горелка для сжигания сырой нефти устанавливается преимущественно горизонтально.
Сырая нефть поступает во внутреннюю полость обечайки 1 и далее равномерно распределяется по коллекторам 5 сырой нефти. Из коллекторов 5 сырой нефти сырая нефть подается в пневматические форсунки 8.
Сжатый воздух по трубопроводу 2 подачи сжатого воздуха поступает в полость, образованную днищем 4 и профилированным днищем 3, и далее равномерно распределяется по коллекторам 6 сжатого воздуха, состоящим из пневматических форсунок 8, соединенных между собой с помощью патрубков 7. Из коллекторов 6 сжатого воздуха сжатый воздух подается в пневматические форсунки 8.
Из полости, расположенной между корпусом 9 и диспергатором 10 пневматической форсунки 8, сжатый воздух через ряды радиальных отверстий 14, выполненных на цилиндрической поверхности диспергатора 10, поступает в профилированный осевой канал 11. Струи сжатого воздуха внедряются в поперечный поток сырой нефти, движущийся в осевом канале 11 диспергатора 10, и смешиваются с сырой нефтью. Полученная струя газожидкостной смеси смешивается с воздухом, образуя горючую смесь, которая сгорает без выпадения осадков и образования дыма.
Использование предложенного технического решения позволит повысить эффективность и полноту процесса сжигания сырой нефти и, тем самым, снизить уровень загрязнения окружавшей среды.