Огневой нейтрализатор промышленных стоков
INDUSTRIAL EFFLUENT FIRE NEUTRALIZER

Изобретение относится к технологии термического обезвреживания жидких промышленных отходов, представляющих собой водные растворы, содержащие растворенные и взвешенные горючие и негорючие компоненты, и может быть использовано в нефтедобывающей, газодобывающей, химической, нефтехимической, металлургической, радиотехнической и других отраслях промышленности.
Известен огневой нейтрализатор промышленных стоков, содержащий теплоизолированный корпус, резервуар для обезвреживаемой жидкости с патрубком подвода обезвреживаемой жидкости, излучающие горелки с кольцевым настильным факелом, размещенные в амбразурах излучателей, воздушные каналы, газоход, соединенный с дымовой трубой, размещенной над резервуаром. Резервуар для обезвреживаемой жидкости выполнен из открытых сверху рабочих и оборотных контейнеров, установленных попарно на теплоизолированные снизу вагонетки, размещенные внутри смежных друг с другом контейнерных секций, излучающие горелки размещены отдельно, в ряд, в верхней части контейнерных секций. Излучатели выполнены в виде пластинчатых рекуператоров, имеющих воздушные каналы, подключенные к воздушному объему контейнерных секций, и смежные с воздушными каналами дымовые каналы, подключенные к общему газоходу, а патрубок подвода обезвреживаемой жидкости размещен сверху излучателей. (МПК F23G 7/04, патент на полезную модель №74689, публ. 10.07.2008).
Основными недостатками известной конструкции являются:
- недостаточная безопасность из-за опасно высоких температур, превышающих предельно допустимые нормы, газохода, дымовой трубы и дымовых газов, что запрещает эксплуатацию устройства на объектах нефтедобывающей, газодобывающей, химической, нефтехимической, металлургической, радиотехнической и других отраслей промышленности;
- недостаточная безопасность из-за наличия возможности несанкционированного доступа посторонних лиц к излучающим горелкам и патрубку подвода обезвреживаемой жидкости, что опасно для объекта эксплуатации в целом;
- недостаточная безопасность из-за отсутствия защиты объекта эксплуатации от последствий аварийного разлива обезвреживаемой жидкости, что опасно для объекта эксплуатации в целом;
- недостаточная безопасность из-за отсутствия защиты от разрушительных воздействий, которые могут возникать в грозу при прямом попадании молнии в дымовую трубу, что опасно для устройства и обслуживающего персонала объекта эксплуатации;
- низкая эффективность термического обезвреживания жидких горючих и негорючих промышленных отходов из-за крупнодисперсного распыла обезвреживаемой жидкости с помощью патрубка с отбойной пластиной, не позволяющего эффективно испарять жидкость до момента ее касания стенок резервуара и приводящего к накоплению обезвреживаемой жидкости на дне резервуара, в следствии чего время испарения жидкости и расход топливного газа увеличиваются;
- низкая эффективность термического обезвреживания жидких горючих и негорючих промышленных отходов из-за отсутствия возможности очистки дымовых газов от молекул вредных веществ, например, серы, выброс которых в атмосферу запрещен, что ограничивает область промышленного применения;
- ограниченные эксплуатационные возможности из-за большого количества отдельных конструктивных элементов нестандартных размеров, требующих самостоятельной упаковки в месте изготовления, что затрудняет выполнение подъемно-погрузочных операций, размещение в стандартных морских контейнерах, на автомобильных прицепах, железнодорожных платформах, установку и монтаж на железобетонные или металлические сваи в районах с вечной мерзлотой;
- ограниченные эксплуатационные возможности из-за расположения излучающих горелок, части арматуры подачи топливного газа и обезвреживаемой жидкости на открытом воздухе, что затрудняет их эксплуатацию и обслуживание в условиях холодного климата и выпадения атмосферных осадков;
- ограниченные эксплуатационные возможности из-за отсутствия регулирования расхода обезвреживаемой жидкости в резервуары, что затрудняет оператору / обслуживающему персоналу настройку производительности устройства под конкретный объект эксплуатации / состав обезвреживаемой жидкости;
- ограниченные эксплуатационные возможности из-за отсутствия удаленного / дистанционного управления и контроля за безопасным функционированием, что затрудняет интеграцию в составе промышленного объекта эксплуатации;
- ограниченные эксплуатационные возможности из-за отсутствия вторичного использования тепловой энергии дымовых газов в технологическом цикле обезвреживания промышленных стоков, что не позволяет снизить эксплуатационные расходы;
- ограниченные эксплуатационные возможности из-за испарения обезвреживаемой жидкости без предварительного выделения из нее и эффективного использования в технологическом цикле объекта эксплуатации легких углеводородов и растворенных газов, что не позволяет снизить эксплуатационные расходы, сократить объем обезвреживаемой жидкости и объем топливного газа;
- ограниченные эксплуатационные возможности из-за спекания сухого остатка со стенками резервуаров для обезвреживаемой жидкости, что затрудняет многократное использование резервуаров и утилизацию сухого остатка раздельно от резервуаров;
- ограниченные эксплуатационные возможности из-за невозможности контроля химического состава дымовых газов, выбрасываемых в атмосферу, что не позволяет оценивать эффективность и безопасность технологического процесса нейтрализации жидких промышленных стоков.
Известно устройство - установка термического обезвреживания жидких отходов (МПК F23G 5/00, F23G 7/00, F23J 15/00, патент на изобретение №2304742, публ. 20.08.2007).
Устройство содержит циклонную печь с газовой горелкой, установленной на ее крышке, форсунки для подачи жидких отходов, устройство охлаждения отходящих газов, включающее ряд форсунок для распыления воды, соединенное верхним газоходом с трубой Вентури и циклоном-каплеуловителем, дымовую трубу. Циклонная печь снабжена кожухом, тангенциально расположенными нагрузочными газовыми горелками, форсунками для подачи жидких отходов. Кожух установлен с зазором относительно корпуса циклонной печи для охлаждения камеры сгорания воздухом, подаваемым на горение. Форсунки для подачи жидких отходов расположены в плоскости ниже плоскости нагрузочных горелок на расстоянии 0,3 диаметра печи и направлены под углом 8-10 градусов к радиальному направлению навстречу вращению потока продуктов сгорания нагрузочных горелок. Газовая горелка на крышке печи выполнена автоматической. Устройство охлаждения отходящих газов имеет ряд форсунок, установленных на его входном патрубке, и, по крайней мере, три яруса форсунок для распыления воды, расположенных по ходу движения газового потока.
Это устройство обеспечивает термическое обезвреживание жидких промышленных отходов, однако его недостатками являются:
- недостаточная безопасность из-за наличия возможности несанкционированного доступа посторонних лиц к газовой горелке и форсункам для подачи жидких отходов, что опасно для объекта эксплуатации в целом;
- недостаточная безопасность из-за отсутствия защиты объекта эксплуатации от последствий аварийного разлива обезвреживаемой жидкости, что опасно для объекта эксплуатации в целом;
- недостаточная безопасность из-за отсутствия защиты от разрушительных воздействий, которые могут возникать в грозу при прямом попадании молнии в дымовую трубу, что опасно для устройства и обслуживающего персонала объекта эксплуатации;
- низкая эффективность термического обезвреживания жидких горючих и негорючих промышленных отходов из-за отсутствия возможности очистки дымовых газов от молекул вредных веществ, например, серы, выброс которых в атмосферу запрещен, что ограничивает область промышленного применения;
- ограниченные эксплуатационные возможности из-за большого количества отдельных конструктивных элементов нестандартных размеров, требующих самостоятельной упаковки в месте изготовления, что затрудняет выполнение подъемно-погрузочных операций, размещение в стандартных морских контейнерах, на автомобильных прицепах, железнодорожных платформах, установку и монтаж на железобетонные или металлические сваи в районах с вечной мерзлотой;
- ограниченные эксплуатационные возможности из-за отсутствия отвода, скапливающегося внутри устройства очистки, жидкого конденсата, что затрудняет оператору / обслуживающему персоналу осуществлять эксплуатацию и обслуживание;
- ограниченные эксплуатационные возможности из-за расположения горелки и форсунок на открытом воздухе, что затрудняет эксплуатацию и обслуживание устройства в условиях холодного климата и выпадения атмосферных осадков;
- ограниченные эксплуатационные возможности из-за отсутствия регулирования расхода обезвреживаемой жидкости в циклонную печь, что затрудняет оператору / обслуживающему персоналу настройку производительности устройства под конкретный объект эксплуатации / состав обезвреживаемой жидкости;
- ограниченные эксплуатационные возможности из-за отсутствия удаленного / дистанционного управления и контроля за безопасным функционированием, что затрудняет интеграцию в составе промышленного объекта эксплуатации;
- ограниченные эксплуатационные возможности из-за отсутствия вторичного использования тепловой энергии дымовых газов в технологическом цикле обезвреживания промышленных стоков, что не позволяет снизить эксплуатационные расходы;
- ограниченные эксплуатационные возможности из-за испарения обезвреживаемой жидкости без предварительного выделения из нее и эффективного использования в технологическом цикле объекта эксплуатации легких углеводородов и растворенных газов, что не позволяет снизить эксплуатационные расходы, сократить объем обезвреживаемой жидкости и объем топливного газа;
- ограниченные эксплуатационные возможности из-за невозможности контроля химического состава дымовых газов, выбрасываемых в атмосферу, что не позволяет оценивать эффективность и безопасность технологического процесса нейтрализации жидких промышленных стоков.
Наиболее близким прототипом к заявленному техническому решению является огневой нейтрализатор промышленных стоков (МПК F23G 7/04, патент на изобретение №2425289, публ. 27.07.2011).
Устройство содержит топку, в виде горизонтально ориентированной камеры, с входным и выходным патрубками, горелочное устройство, выполненное с возможностью подключения к источнику газа, форсунку подачи жидких отходов, воздуходувку, блок размещения контрольно-измерительных приборов и автоматики - шкаф КИПиА, устройство охлаждения отходящих газов, содержащее соединенные по технологическому циклу газоход, циклон, дымосос и дымовую трубу. Горелочное устройство и воздуходувка подключены к выходному патрубку топки с возможностью формирования горизонтально направленного в сторону топки факела горения, а форсунка подачи жидких отходов смонтирована с возможностью распыления промышленных стоков в полость топки. Под циклоном размещен контейнер для накопления продукта переработки. Горизонтально ориентированная камера выполнена в виде цилиндра, при этом выходной патрубок размещен в центральной части торцевой стенки цилиндра, а выходной патрубок размещен в нижней части противоположной торцевой стенки цилиндра, где смонтирован взрывной клапан. Устройство имеет теплоизолированный корпус, в котором размещены воздуходувка, горелочное устройство, входной патрубок и, частично, камера топки.
Устройство решает задачу термического обезвреживания жидких промышленных отходов, обеспечивает возможность транспортировки в стандартных морских контейнерах, автомобильных прицепах и железнодорожных платформах, установку и монтаж на железобетонные или металлические сваи в районах с вечной мерзлотой, однако его недостатками являются:
- недостаточная безопасность и ограниченные эксплуатационные возможности из-за повышенной температуры, высокой вероятности концентрации топливного и дымовых газов внутри теплоизолированного корпуса, что затрудняет доступ оператора / обслуживающего персонала внутрь теплоизолированного корпуса при запуске и в процессе эксплуатации;
- недостаточная безопасность из-за высокой вероятности концентрации и взрыва топливного газа внутри теплоизолированного корпуса, что опасно для оператора / обслуживающего персонала и объекта эксплуатации в целом;
- недостаточная безопасность из-за наличия возможности несанкционированного доступа посторонних лиц внутрь теплоизолированного корпуса, что опасно для объекта эксплуатации в целом;
- недостаточная безопасность из-за отсутствия защиты объекта эксплуатации от последствий аварийного разлива обезвреживаемой жидкости, что опасно для объекта эксплуатации в целом;
- недостаточная безопасность из-за отсутствия защиты от разрушительных воздействий, которые могут возникать в грозу при прямом попадании молнии в дымовую трубу, что опасно для устройства и обслуживающего персонала;
- низкая надежность из-за прямой передачи вибраций от топки на теплоизолированный корпус в процессе штатной работы горелочного устройства и в случае взрыва топливного газа внутри топки, что приводит к увеличению расходов на обеспечение надежной / длительной эксплуатации;
- низкая надежность из-за скапливания и спекания негорючих взвешенных компонентов обезвреживаемой жидкости и окалины, образующейся на внутренней поверхности топки при температуре более 1 200°С в месте соединения выходного патрубка и торцевой стенки топки, что приводит к увеличению расходов на обеспечение надежной / длительной эксплуатации;
- низкая эффективность термического обезвреживания жидких горючих и негорючих промышленных отходов из-за отсутствия возможности очистки дымовых газов от молекул вредных веществ, например, серы, выброс которых в атмосферу запрещен, что ограничивает область промышленного применения;
- ограниченные эксплуатационные возможности из-за скопления снега в холодное время года и дождевых осадков в теплое время года на крыше теплоизолированного корпуса, что затрудняет оператору / обслуживающему персоналу осуществлять эксплуатацию и обслуживание;
- ограниченные эксплуатационные возможности из-за отсутствия отвода, скапливающегося внутри теплоизолированного корпуса и/или трубы дымовой, жидкого конденсата, что затрудняет оператору / обслуживающему персоналу осуществлять эксплуатацию и обслуживание;
- ограниченные эксплуатационные возможности из-за отсутствия регулирования расхода обезвреживаемой жидкости в топку, что затрудняет оператору / обслуживающему персоналу настройку производительности устройства под конкретный объект эксплуатации / состав обезвреживаемой жидкости;
- ограниченные эксплуатационные возможности из-за отсутствия удаленного / дистанционного управления и контроля за безопасным функционированием, что затрудняет интеграцию в составе промышленного объекта эксплуатации;
- ограниченные эксплуатационные возможности из-за отсутствия вторичного использования тепловой энергии дымовых газов в технологическом цикле обезвреживания промышленных стоков, что не позволяет снизить эксплуатационные расходы;
- ограниченные эксплуатационные возможности из-за испарения обезвреживаемой жидкости без предварительного выделения из нее и эффективного использования в технологическом цикле объекта эксплуатации легких углеводородов и растворенных газов, что не позволяет снизить эксплуатационные расходы, сократить объем обезвреживаемой жидкости и объем топливного газа;
- ограниченные эксплуатационные возможности из-за невозможности контроля химического состава дымовых газов, выбрасываемых в атмосферу, что не позволяет оценивать эффективность и безопасность технологического процесса нейтрализации жидких промышленных стоков.
Технической задачей заявляемого изобретения является повышение безопасности, надежности и эффективности термического обезвреживания жидких горючих и негорючих промышленных отходов, а также расширение эксплуатационных возможностей устройств его реализующих.
Поставленная задача решается следующим образом.
Вариант 1. В состав огневого нейтрализатора промышленных стоков, содержащий теплоизолированный корпус, дефлектор, клапан-отсекатель, топку-испаритель, взрывной предохранительный клапан, патрубок подвода обезвреживаемой жидкости, запорную арматуру подачи обезвреживаемой жидкости, электромагнитные клапаны, датчики давления, патрубок подачи топливного газа, запорную арматуру подачи топливного газа, автоматические газовые горелки, воздушные каналы, первый нагнетательный насос, ввод кабелей питания, ввод кабелей связи и управления, блок размещения контрольно-измерительных приборов и автоматики - шкаф КИПиА, газоходы, циклон-охладитель, блок сбора сухого остатка, вагонетку, рабочий и оборотный контейнеры, трубу дымовую, дополнительно введены транспортировочный каркас, первая и вторая запираемые двери, съемная легко сбрасываемая накладная крыша с защитой от снеговой нагрузки и каналами подачи атмосферного воздуха, противопожарная газонепроницаемая перегородка, вытяжной вентилятор, датчики загазованности, дренажный патрубок, блок подготовки, виброизолирующая платформа, понижающие редукторы, второй нагнетательный насос, средства охранной и пожарной сигнализации, устройство теплообмена, емкость для сбора конденсата, арматура отвода конденсата, насос подачи обезвреживаемой жидкости и отвода конденсата, причем на транспортировочном каркасе размещен теплоизолированный корпус с первой и второй запираемыми дверями, съемной легко сбрасываемой накладной крышей с защитой от снеговой нагрузки и каналами подачи атмосферного воздуха, дефлектором и противопожарной газонепроницаемой перегородкой, разделяющей теплоизолированный корпус на две секции: огневую секцию, где находятся первая запираемая дверь, клапан-отсекатель, вытяжной вентилятор, датчики загазованности, дренажный патрубок и соединенные по технологическому циклу блок подготовки, топка-испаритель с взрывным предохранительным клапаном, размещенный на виброизолирующей платформе, патрубок подвода обезвреживаемой жидкости, запорная арматура подачи обезвреживаемой жидкости, понижающие редукторы, электромагнитные клапаны, датчики давления, патрубок подачи топливного газа, запорная арматура подачи топливного газа, автоматические газовые горелки, воздушные каналы, первый и второй нагнетательные насосы; секцию автоматики, где находятся вторая запираемая дверь, ввод кабелей питания, ввод кабелей связи и управления, шкаф КИПиА, средства охранной и пожарной сигнализации; топливный газ поступает через патрубок подачи топливного газа, запорную арматуру подачи топливного газа, понижающие редукторы и электромагнитные клапаны в автоматические газовые горелки, атмосферный воздух поступает через воздушные каналы в съемной легко сбрасываемой накладной крыше с защитой от снеговой нагрузки и каналами подачи атмосферного воздуха, устройство теплообмена во внутреннее пространство теплоизолированного корпуса и далее через воздушные каналы, первый и второй нагнетательные насосы в автоматические газовые горелки, обезвреживаемая жидкость поступает через патрубок подвода обезвреживаемой жидкости, запорную арматуру подачи обезвреживаемой жидкости, клапан-отсекатель и блок подготовки в топку-испаритель, топка-испаритель с взрывным предохранительным клапаном частично выходит из теплоизолированного корпуса и через устройство теплообмена и газоходы соединен с циклоном-охладителем, смонтированном на блоке сбора сухого остатка, внутри которого на вагонетке установлены рабочий и оборотный контейнеры, циклон-охладитель в свою очередь через газоходы соединен с трубой дымовой, размещенной на емкости для сбора конденсата, которая через арматуру отвода конденсата и насос подачи обезвреживаемой жидкости и отвода конденсата соединена с патрубком подвода обезвреживаемой жидкости, насос подачи обезвреживаемой жидкости и отвода конденсата имеет соединение с внешними источниками подачи обезвреживаемой жидкости, дренажный патрубок имеет связь с внешней системой отвода дождевых стоков, патрубок подачи топливного газа имеет связь с внешними источниками подачи топливного газа, ввод кабелей питания имеет связь с внешними источниками подачи электроэнергии, ввод кабелей связи и управления имеет связь с внешней автоматизированной системой управления промышленного объекта, на котором эксплуатируется устройство.
Вариант 2. Отличается тем, что дополнительно введены изолированная бетонная площадка для размещения сепараторов, первый и второй сепараторы для обезвреживаемой жидкости, технологическая площадка обвязки сепараторов, основной и резервный насосы, арматура транспортировки обезвреживаемой жидкости, причем на изолированной бетонной площадке для размещения сепараторов смонтированы технологическая площадка обвязки сепараторов и соединенные по технологическому циклу первый и второй сепараторы для обезвреживаемой жидкости, основной и резервный насосы, насос подачи обезвреживаемой жидкости и отвода конденсата с помощью арматуры транспортировки обезвреживаемой жидкости через основной и резервный насосы имеет соединение с первым и вторым сепараторами для обезвреживаемой жидкости, основной и резервный насосы имеют соединения с внешними источниками подачи электроэнергии и внешней автоматизированной системой управления промышленным объектом, на котором эксплуатируется устройство, первый и второй сепараторы для обезвреживаемой жидкости имеют соединения с внешними источниками подачи обезвреживаемой жидкости, внешней системой отвода сопутствующего газа, внешней системой отвода легких углеводородов, изолированная бетонная площадка для размещения сепараторов обеспечивает отвод скапливающейся на ней жидкости во внешнюю систему отвода дождевых стоков объекта, на котором эксплуатируется устройство.
Вариант 3. Отличается тем, что дополнительно введены изолированная бетонная площадка для размещения трубы дымовой, блок приготовления и хранения реагента, арматура транспортировки реагента, технологическая площадка обвязки трубы дымовой, на трубе дымовой - патрубок подвода реагента и патрубок отбора проб исходящих газов, причем на изолированной площадке для размещения трубы дымовой смонтирована емкость для сбора конденсата с установленной на ней трубой дымовой и технологическая площадка обвязки трубы дымовой, патрубок подвода реагента с помощью арматуры транспортировки реагента имеет соединение с блоком приготовления и хранения реагента, блок приготовления и хранения реагента имеет соединения с внешними источниками подачи электроэнергии, внешней системой подачи технической воды и внешней автоматизированной системой управления промышленным объектом, на котором эксплуатируется устройство, изолированная бетонная площадка для размещения трубы дымовой обеспечивает отвод скапливающейся на ней жидкости во внешнюю систему отвода дождевых стоков объекта, на котором эксплуатируется устройство.
Вариант 4. Отличается тем, что дополнительно введено устройство увеличения тяги с молниеотводом, причем на трубе дымовой смонтировано устройство увеличения тяги с молниеотводом.
Совокупность признаков заявляемого технического решения позволяет обеспечить повышение безопасности, надежности и эффективности термического обезвреживания жидких горючих и негорючих промышленных отходов, а также расширить эксплуатационные возможности устройств его реализующих.
Из изученной научно-технической и патентной информации автору не известно устройство с указанными в формуле изобретения отличительными признаками, это дает основание сделать вывод о соответствии заявляемого объекта критериям изобретения.
Заявленное изобретение иллюстрируется чертежами, где:
- фиг. 1-3 - изображения варианта 1 заявляемого изобретения;
- фиг. 4-6 - изображения варианта 2 заявляемого изобретения;
- фиг. 7, 8 - изображения варианта 3 заявляемого изобретения;
- фиг. 9 - изображение варианта 4 заявляемого изобретения.
Вариант 1. Устройство - огневой нейтрализатор промышленных стоков содержит транспортировочный каркас 1, теплоизолированный корпус 2, первую 3 и вторую 4 запираемые двери, съемную легко сбрасываемую накладную крышу с защитой от снеговой нагрузки и каналами подачи атмосферного воздуха 5, дефлектор 6, противопожарную газонепроницаемую перегородку 7, клапан-отсекатель 8, вытяжной вентилятор 9, датчики загазованности 10, дренажный патрубок 11, блок подготовки 12, топку-испаритель 13, взрывной предохранительный клапан 14, виброизолирующую платформу 15, патрубок подвода обезвреживаемой жидкости 16, запорную арматуру подачи обезвреживаемой жидкости 17, понижающие редукторы 18, электромагнитные клапаны 19, датчики давления 20, патрубок подачи топливного газа 21, запорную арматуру подачи топливного газа 22, автоматические газовые горелки 23, воздушные каналы 24, первый 25 и второй 26 нагнетательные насосы, ввод кабелей питания 27, ввод кабелей связи и управления 28, шкаф КИПиА 29, средства охранной и пожарной сигнализации 30, устройство теплообмена 31, газоходы 32, циклон-охладитель 33, блок сбора сухого остатка 34, вагонетку 35, рабочий 36 и оборотный 37 контейнеры, трубу дымовую 38, емкость для сбора конденсата 39, арматуру отвода конденсата 40 и насос подачи обезвреживаемой жидкости и отвода конденсата 41.
При этом на транспортировочном каркасе 1 размещен теплоизолированный корпус 2 с первой 3 и второй 4 запираемыми дверями, съемной легко сбрасываемой накладной крышей с защитой от снеговой нагрузки и каналами подачи атмосферного воздуха 5, дефлектором 6 и противопожарной газонепроницаемой перегородкой 7, разделяющей теплоизолированный корпус 2 на две секции: огневую секцию, где находятся первая запираемая дверь 3, клапан-отсекатель 8, вытяжной вентилятор 9, датчики загазованности 10, дренажный патрубок 11 и соединенные по технологическому циклу блок подготовки 12, топка-испаритель 13 с взрывным предохранительным клапаном 14, размещенный на виброизолирующей платформе 15, патрубок подвода обезвреживаемой жидкости 16, запорная арматура подачи обезвреживаемой жидкости 17, понижающие редукторы 18, электромагнитные клапаны 19, датчики давления 20, патрубок подачи топливного газа 21, запорная арматура подачи топливного газа 22, автоматические газовые горелки 23, воздушные каналы 24, первый 25 и второй 26 нагнетательные насосы; секцию автоматики, где находятся вторая запираемая дверь 4, ввод кабелей питания 27, ввод кабелей связи и управления 28, шкаф КИПиА 29, средства охранной и пожарной сигнализации 30; топливный газ поступает через патрубок подачи топливного газа 21, запорную арматуру подачи топливного газа 22, понижающие редукторы 18 и электромагнитные клапаны 19 в автоматические газовые горелки 23, атмосферный воздух поступает через воздушные каналы в съемной легко сбрасываемой накладной крыше с защитой от снеговой нагрузки и каналами подачи атмосферного воздуха 5, устройство теплообмена 31 во внутреннее пространство теплоизолированного корпуса 2 и далее через воздушные каналы 24, первый 25 и второй 26 нагнетательные насосы в автоматические газовые горелки 23, обезвреживаемая жидкость поступает через патрубок подвода обезвреживаемой жидкости 16, запорную арматуру подачи обезвреживаемой жидкости 17, клапан-отсекатель 8 и блок подготовки 12 в топку-испаритель 13, топка-испаритель 13 с взрывным предохранительным клапаном 14 частично выходит из теплоизолированного корпуса 2 и через устройство теплообмена 31 и газоходы 32 соединен с циклоном-охладителем 33, смонтированном на блоке сбора сухого остатка 34, внутри которого на вагонетке 35 установлены рабочий 36 и оборотный 37 контейнеры, циклон-охладитель 33 в свою очередь через газоходы 32 соединен с трубой дымовой 38, размещенной на емкости для сбора конденсата 39, которая через арматуру отвода конденсата 40 и насос подачи обезвреживаемой жидкости и отвода конденсата 41 соединена с патрубком подвода обезвреживаемой жидкости 16, насос подачи обезвреживаемой жидкости и отвода конденсата 41 имеет соединение с внешними источниками подачи обезвреживаемой жидкости, дренажный патрубок 11 имеет связь с внешней системой отвода дождевых стоков, патрубок подачи топливного газа 21 имеет связь с внешними источниками подачи топливного газа, ввод кабелей питания 27 имеет связь с внешними источниками подачи электроэнергии, ввод кабелей связи и управления 28 имеет связь с внешней автоматизированной системой управления промышленного объекта, на котором эксплуатируется устройство.
Вариант 2. Отличается от варианта 1 тем, что устройство содержит изолированную бетонную площадку для размещения сепараторов 42, первый 43 и второй 44 сепараторы для обезвреживаемой жидкости, технологическую площадку обвязки сепараторов 45, основной 46 и резервный 47 насосы, арматуру транспортировки обезвреживаемой жидкости 48.
При этом, в отличии от варианта 1, на изолированной бетонной площадке для размещения сепараторов 42 смонтированы технологическая площадка обвязки сепараторов 45 и соединенные по технологическому циклу первый 43 и второй 44 сепараторы для обезвреживаемой жидкости, основной 46 и резервный 47 насосы, насос подачи обезвреживаемой жидкости и отвода конденсата 41 с помощью арматуры транспортировки обезвреживаемой жидкости 48 через основной 46 и резервный 47 насосы имеет соединение с первым 43 и вторым 44 сепараторами для обезвреживаемой жидкости, основной 46 и резервный 47 насосы имеют соединения с внешними источниками подачи электроэнергии и внешней автоматизированной системой управления промышленным объектом, на котором эксплуатируется устройство, первый 43 и второй 44 сепараторы для обезвреживаемой жидкости имеют соединения с внешними источниками подачи обезвреживаемой жидкости, внешней системой отвода сопутствующего газа, внешней системой отвода легких углеводородов, изолированная бетонная площадка для размещения сепараторов 42 обеспечивает отвод скапливающейся на ней жидкости во внешнюю систему отвода дождевых стоков объекта, на котором эксплуатируется устройство.
Вариант 3. Отличается от варианта 1 тем, что устройство содержит изолированную бетонную площадку для размещения трубы дымовой 49, блок приготовления и хранения реагента 50, арматуру транспортировки реагента 51, технологическую площадку обвязки трубы дымовой 52, на трубе дымовой 38 - патрубок подвода реагента 53 и патрубок отбора проб исходящих газов 54.
При этом, в отличии от варианта 1, на изолированной площадке для размещения трубы дымовой 49 смонтирована емкость для сбора конденсата 39 с установленной на ней трубой дымовой 38 и технологическая площадка обвязки трубы дымовой 52, патрубок подвода реагента 53 с помощью арматуры транспортировки реагента 51 имеет соединение с блоком приготовления и хранения реагента 50, блок приготовления и хранения реагента 50 имеет соединения с внешними источниками подачи электроэнергии, внешней системой подачи технической воды и внешней автоматизированной системой управления промышленным объектом, на котором эксплуатируется устройство, изолированная бетонная площадка для размещения трубы дымовой 49 обеспечивает отвод скапливающейся на ней жидкости во внешнюю систему отвода дождевых стоков объекта, на котором эксплуатируется устройство.
Вариант 4. Отличается от варианта 1 тем, что устройство содержит устройство увеличения тяги с молниеотводом 55.
При этом, в отличии от варианта 1, на трубе дымовой 38 смонтировано устройство увеличения тяги с молниеотводом 55.
Порядок работы устройства.
Вариант 1. В условиях серийного производства устройства:
- в составе теплоизолированного корпуса 2 монтируются первая 3 и вторая 4 запираемые двери, противопожарная газонепроницаемая перегородка 7, клапан-отсекатель 8, вытяжной вентилятор 9, датчики загазованности 10, дренажный патрубок 11, блок подготовки 12, топка-испаритель 13, взрывной предохранительный клапан 14, виброизолирующая платформа 15, патрубок подвода обезвреживаемой жидкости 16, запорная арматура подачи обезвреживаемой жидкости 17, понижающие редукторы 18, электромагнитные клапаны 19, датчики давления 20, патрубок подачи топливного газа 21, запорная арматура подачи топливного газа 22, автоматические газовые горелки 23, воздушные каналы 24, первый 25 и второй 26 нагнетательные насосы, ввод кабелей питания 27, ввод кабелей связи и управления 28, шкаф КИПиА 29, средства охранной и пожарной сигнализации 30;
- теплоизолированный корпус 2 с входящими в него составными частями огневого нейтрализатора промышленных стоков устанавливают на транспортировочный каркас 1.
Транспортировочный каркас 1 имеет стандартные габаритные и присоединительные размеры, обеспечивающие выполнение подъемно-погрузочных операций крановыми установками, транспортировку теплоизолированного корпуса 2 с входящими в него составными частями в стандартном морском контейнере, на автомобильном прицепе, железнодорожной платформе, установку на железобетонные или металлические сваи в районах с вечной мерзлотой. Доставку транспортировочного каркаса 1 с установленным теплоизолированным корпусом 2 и съемной легко сбрасываемой накладной крыши с защитой от снеговой нагрузки 5 к месту эксплуатации огневого нейтрализатора осуществляют раздельно.
В месте эксплуатации устройства выполняют:
- присоединение с помощью анкерных болтов транспортировочного каркаса 1 с установленным на нем теплоизолированным корпусом 2 к заранее подготовленному бетонному фундаменту или на железобетонные или металлические сваи в районах с вечной мерзлотой;
- монтаж на теплоизолированный корпус 2 съемной легко сбрасываемой накладной крыши с защитой от снеговой нагрузки и каналами подачи атмосферного воздуха 5;
- установку на съемной легко сбрасываемой накладной крыше с защитой от снеговой нагрузки 5 дефлектора 6;
- подключение к внешней системе отвода дождевых стоков дренажного патрубка 11;
- подключение к внешним источникам подачи топливного газа патрубка подачи топливного газа 21;
- подключение к внешним источникам подачи электроэнергии ввода кабелей питания 27;
- подключение к внешней автоматизированной системе управления промышленным объектом, на котором эксплуатируется устройство, ввода кабелей связи и управления 28;
- сборку и установку устройства теплообмена 31, газоходов 32, циклон-охладителя 33, блока сбора сухого остатка 34, трубы дымовой 38, емкости для сбора конденсата 39, арматуры отвода конденсата 40 и насоса подачи обезвреживаемой жидкости и отвода конденсата 41;
- подключение к внешним источникам подачи обезвреживаемой жидкости насоса подачи обезвреживаемой жидкости и отвода конденсата 41;
- размещение внутри блока сбора сухого остатка 34 вагонетки 35, с установленными на ней рабочим 36 и оборотным 37 контейнерами;
- контроль правильности подключения огневого нейтрализатора промышленных стоков к внешним источникам подачи электроэнергии с помощью шкафа КИПиА 29;
- контроль правильности сборки, безопасности и работоспособности отдельных составных частей и огневого нейтрализатора промышленных стоков в целом с помощью шкафа КИПиА 29;
- приведение с помощью запорной арматуры подачи топливного газа 22 и понижающих редукторов 18 значения давления газа на входе патрубка подачи топливного газа 21 к величине давления, обеспечивающей безопасную эксплуатацию автоматических газовых горелок 23;
- приведение с помощью запорной арматуры подачи обезвреживаемой жидкости 17 значения расхода жидкости от входа патрубка подвода обезвреживаемой жидкости 16 к величине расхода, обеспечивающей расчетное значение расхода жидкости в топку-испаритель 13, характерного для конкретного объекта эксплуатации огневого нейтрализатора промышленных стоков / состава обезвреживаемой жидкости;
- контроль правильности подключения огневого нейтрализатора промышленных стоков к внешней автоматизированной системе управления промышленным объектом, на котором эксплуатируется устройство, с помощью шкафа КИПиА 29.
Запуск огневого нейтрализатора промышленных стоков в эксплуатацию осуществляют в автоматическом режиме по командам от внешней автоматизированной системы управления промышленным объектом, на котором эксплуатируется устройство, поступающим через ввод кабелей связи и управления 28 в шкаф КИПиА 29 и/или в ручном режиме, воздействием оператора устройства / обслуживающего персонала на органы управления из состава шкафа КИПиА 29. При этом:
- включаются первый 25 и второй 26 нагнетательные насосы, обеспечивающие подачу воздуха из внутреннего пространства огневой секции теплоизолированного корпуса 2 через воздушные каналы 24 в зоны горения топливного газа внутри топки-испарителя 13;
- открываются электромагнитные клапаны 19, обеспечивающие подачу топливного газа в автоматические газовые горелки 23 под давлением, контролируемым датчиками давления 20;
- осуществляется запуск, выход на устойчивое и контролируемое горение автоматических газовых горелок 23, огневые факелы которых направлены внутрь топки-испарителя 13;
- при достижении на выходе топки-испарителя 13 расчетного значения температуры дымовых газов открывается клапан-отсекатель 8, включается насос подачи обезвреживаемой жидкости и отвода конденсата 41, начинает функционировать блок подготовки 12, создавая условия для кавитации жидкости, и инициируется подача жидких отходов в топку-испаритель 13.
Огневой нейтрализатор промышленных стоков выходит на устойчивый режим эксплуатации:
- электроэнергия от внешних источников подачи электроэнергии поступает через ввод кабелей питания 27 на потребителей электроэнергии из состава огневого нейтрализатора промышленных стоков;
- команды управления от внешней автоматизированной системы управления промышленным объектом, на котором эксплуатируется устройство, поступают через ввод кабелей связи и управления 28 в шкаф КИПиА 29;
- информация о техническом состоянии огневого нейтрализатора промышленных стоков и его составных частей от шкафа КИПиА 29 через ввод кабелей связи и управления 28 передается во внешнюю автоматизированную систему управления промышленным объектом, на котором эксплуатируется устройство;
- атмосферный воздух через воздушные каналы в съемной легко сбрасываемой накладной крыше с защитой от снеговой нагрузки и каналами подачи атмосферного воздуха 5 поступает во внутреннее пространство теплоизолированного корпуса 2, где подогревается за счет отбора тепла от корпуса топки-испарителя 13, и далее через первый 25 и второй 26 нагнетательные насосы по воздушным каналам 24 в автоматические газовые горелки 23, где, смешиваясь с топливным газом, поддерживает его горение;
- атмосферный воздух через устройство теплообмена 31, где подогревается за счет отбора тепла от корпуса топки-испарителя 13, поступает во внутреннее пространство теплоизолированного корпуса 2 и далее через первый 25 и второй 26 нагнетательные насосы по воздушным каналам 24 в автоматические газовые горелки 23, где, смешиваясь с топливным газом, поддерживает его горение;
- топливный газ от внешних источников подачи топливного газа через патрубок подачи топливного газа 21, запорную арматуру подачи топливного газа 22, понижающие редукторы 18 и электромагнитные клапаны 19 поступает в автоматические газовые горелки 23, где, смешиваясь с воздухом, воспламеняется и горит в виде факелов, заданной формы;
- обезвреживаемая жидкость от внешних источников подачи обезвреживаемой жидкости через насос подачи обезвреживаемой жидкости и отвода конденсата 41, патрубок подвода обезвреживаемой жидкости 16, клапан-отсекатель 8, запорную арматуру подачи обезвреживаемой жидкости 17 и блок подготовки 12 поступает в зоны горения факелов внутри топки-испарителя 13;
- жидкий конденсат, образуемый внутри теплоизолированного корпуса 2, через дренажный патрубок 11 отводится во внешнюю систему отвода дождевых стоков объекта эксплуатации устройства;
- виброизолирующая платформа 15 ограничивает передачу вибраций от топки-испарителя 13 на транспортировочный каркас 1 и теплоизолированный корпус 2;
- первая запираемая дверь 3 ограничивает несанкционированный доступ оператора устройства и/или обслуживающего персонала объекта эксплуатации устройства в огневую секцию теплоизолированного корпуса 2;
- вторая запираемая дверь 4 ограничивает несанкционированный доступ оператора устройства и/или обслуживающего персонала объекта эксплуатации устройства в секцию автоматики теплоизолированного корпуса 2;
- съемная легко сбрасываемая накладная крыша с защитой от снеговой нагрузки и каналами подачи атмосферного воздуха 5 выполнена в виде наклонной крыши и обеспечивает сход снега в холодное время года и стекание дождевых осадков в летнее время года;
- противопожарная газонепроницаемая перегородка 7 ограничивает передачу тепла, проникание топливного газа и/или дымовых газов из огневой секции теплоизолированного корпуса 2 в секцию автоматики;
- датчики загазованности 10 участвуют в контроле процентного содержания топливного газа и/или дымовых газов внутри огневой секции теплоизолированного корпуса 2 передачей информации в шкаф КИПиА 29;
- датчики давления 20 участвуют в контроле давления топливного газа на входах автоматических газовых горелок 23 передачей информации в шкаф КИПиА 29;
- средства охранной и пожарной сигнализации 30 участвуют в контроле состояния первой 3 и второй 4 запираемых дверей, а также отсутствия признаков задымления и пожара внутри теплоизолированного корпуса 2 передачей информации в шкаф КИПиА 29.
Жидкие промышленные отходы поступают в зоны горения факелов автоматических газовых горелок 23 в топке-испарителе 13, где испаряются. Причем:
- горючие составляющие обезвреживаемой жидкости сгорают, образуя дымовые газы;
- негорючие составляющие обезвреживаемой жидкости в виде водяного пара смешиваются с дымовыми газами;
- негорючие механические примеси в виде пыли смешиваются с дымовыми газами.
Водяной пар с дымовыми газами и механическими примесями за счет торцевой конусно-сужающейся части топки-испарителя 13 беспрепятственно вылетают, не задерживаясь в топке-испарителе 13, в газоход 32 и далее в циклон-охладителя 33. Высота трубы дымовой 38 гарантировано создает разряжение, обеспечивающее дополнительное вытягивание водяного пара с дымовыми газами и механическими примесями из топки-испарителя 13 через устройство теплообмена 31 по газоходу 32 в верхнюю часть циклона-охладителя 33.
В циклоне-охладителе 33 под действием центробежных сил, возникающих при движении дымовых газов сверху-вниз между корпусом циклона и выхлопной трубой, и под действием силы земного притяжения при движении газа по выхлопной трубе вверх, происходит охлаждение выхлопных газов и отделение от них механических примесей из состава обезвреживаемой жидкости и металлической окалины, которая может образовываться от металлических частей устройства в процессе эксплуатации. Механические примеси и металлическая окалина из циклона-охладителя 33 под действием силы земного притяжения ссыпаются в рабочий контейнер 36, который установлен в блоке сбора сухого остатка 34 на вагонетке 35.
Выхлопные газы, очищенные от механических примесей и окалины, по газоходу 32 вытягиваются в трубу дымовую 38 и далее выбрасываются в атмосферу.
При наполнении рабочего контейнера 36 механическими примесями и металлической окалиной перемещением вагонетки 35 на место рабочего контейнера устанавливают пустой оборотный контейнер 37. Рабочий контейнер 36 транспортируют на полигон для захоронения твердых бытовых отходов, где освобождают его от содержимого. После освобождения рабочего контейнера 36 от содержимого его вновь устанавливают на вагонетку 35 и он находится в режиме ожидания до момента заполнения оборотного контейнера 37. После заполнения оборотного контейнера 37 перемещением вагонетки 35 на место оборотного контейнера 37 устанавливают пустой рабочий контейнер 36. С оборотным контейнером 37 выполняют действия аналогичные действиям с заполненным рабочим контейнером 36.
В процессе эксплуатации устройства противопожарная газонепроницаемая перегородка 7 и теплоизолированный корпус 2 защищают оператора устройства / обслуживающий персонал от негативного влияния повышенной температуры и загазованности, которые могут присутствовать в огневой секции теплоизолированного корпуса 2 от топки-испарителя 13. В холодные времена года и во время выпадения атмосферных осадков теплоизолированный корпус 2 обеспечивает работу оператора устройства / обслуживающего персонала внутри теплоизолированного корпуса 2 в комфортных условиях.
В определенных климатических условиях внутри трубы дымовой 38 образуется жидкий конденсат, который по внутренней поверхности трубы дымовой 38 стекает в емкость для сбора конденсата 39. При заполнении емкости для сбора конденсата 39 до расчетного значения по арматуре отвода конденсата 40 насосом подачи обезвреживаемой жидкости и отвода конденсата 41 конденсат подается из емкости для сбора конденсата 39 на вход патрубка подвода обезвреживаемой жидкости 16 и далее вместе с обезвреживаемой жидкостью на утилизацию в топку-испаритель 13.
Если в процессе эксплуатации устройства произойдет несанкционированное открытие первой 3 и/или второй 4 запираемых дверей из состава теплоизолированного корпуса 2, то по сигналам от средств охранной и пожарной сигнализации 30 шкаф КИПиА 29 формирует управляющие команды на отключение питания всех потребителей электроэнергии из состава теплоизолированного корпуса 2, а также насоса подачи обезвреживаемой жидкости и отвода конденсата 41. Происходит аварийный останов эксплуатации устройства в целом, включаются средства световой и звуковой сигнализации из состава средства охранной и пожарной сигнализации 30, информация о признаках несанкционированного доступа от шкафа КИПиА 29 через ввод кабелей связи и управления 28 передается во внешнюю автоматизированную систему управления промышленным объектом, на котором эксплуатируется устройство.
Если в процессе эксплуатации устройства в огневой секции теплоизолированного корпуса 2 процентное содержание топливного газа и/или дымовых газов превышает предельно допустимые значения, то по сигналам от датчиков загазованности 10 шкаф КИПиА 29 формирует управляющие команды:
- на выключение автоматических газовых горелок 23 и электромагнитных клапанов 19, первого 25 и второго 26 нагнетательных насосов для прекращения поддержания горения топливного газа в топке-испарителе 13;
- на выключение насоса подачи обезвреживаемой жидкости и отвода конденсата 41, закрытие клапана-отсекателя 8 для прекращения подачи обезвреживаемой жидкости в топку-испаритель 13;
- на включение вытяжного вентилятора 9 для проветривания огневой секции теплоизолированного корпуса 2 от топливного газа и/или дымовых газов - внешний воздух поступает через дефлектор 6, смешивается с загрязненным воздухом внутри огневой секции теплоизолированного корпуса 2 и выбрасывается вытяжным вентилятором 9 в атмосферу.
После достижения процентного содержания топливного газа и/или дымовых газов в огневой секции теплоизолированного корпуса 2 допустимых значений, по сигналам от датчиков загазованности 10 шкаф КИПиА 29 и/или в ручном режиме, воздействием оператора устройства / обслуживающего персонала на органы управления из состава шкафа КИПиА 29 выполняют запуск и восстановление устойчивого режима эксплуатации огневого нейтрализатора промышленных стоков, выключение вытяжного вентилятора 9.
Если в процессе эксплуатации устройства в теплоизолированном корпусе 2 появляются признаки задымления и пожара, то по сигналам от средств охранной и пожарной сигнализации 30 шкаф КИПиА 29 формирует управляющие команды на отключение питания всех потребителей электроэнергии из состава теплоизолированного корпуса 2, а также насоса подачи обезвреживаемой жидкости и отвода конденсата 41. Происходит аварийный останов эксплуатации устройства в целом, включаются средства световой и звуковой сигнализации из состава средства охранной и пожарной сигнализации 30, информация о признаках аварийной ситуации от шкафа КИПиА 29 через ввод кабелей связи и управления 28 передается во внешнюю автоматизированную систему управления промышленным объектом, на котором эксплуатируется устройство.
В случаях превышения в огневой секции теплоизолированного корпуса 2 предельно допустимых процентных значений содержания топливного газа и/или дымовых газов и/или появления признаков задымления и пожара противопожарная газонепроницаемая перегородка 7 обеспечивает в течение расчетного времени безопасный доступ оператора устройства / обслуживающего персонала к шкафу КИПиА 29, расположенному в секции автоматики теплоизолированного корпуса 2.
Если в процессе эксплуатации устройства во внутреннем пространстве огневого теплоизолированного корпуса 2 происходит взрыв топливного газа, то распространения взрывной волны в основном направлено вертикально вверх за счет съемной легко сбрасываемой накладной крыши с защитой от снеговой нагрузки и каналами подачи атмосферного воздуха 5, что снижает влияние аварийной ситуации на объект эксплуатации огневого нейтрализатора промышленных стоков.
Если в процессе эксплуатации устройства во внутреннем пространстве топки-испарителя 13 происходят превышение допустимого значения давления газов и/или взрыв топливного газа и/или горючих составляющих обезвреживаемой жидкости, то защиту устройства от разрушения обеспечивает взрывной предохранительный клапан 14.
Если в процессе эксплуатации устройства во внутреннем пространстве огневой секции теплоизолированного корпуса 2 происходит аварийная утечка обезвреживаемой жидкости, то через дренажный патрубок 11 она отводится во внешнюю систему отвода дождевых стоков объекта эксплуатации устройства.
Вариант 2. Отличается от варианта 1 следующим.
В месте эксплуатации устройства выполняют:
- строительные работы по обустройству изолированной бетонной площадки для размещения сепараторов 42;
- организацию отвода дождевых стоков от изолированной бетонной площадки для размещения сепараторов 42 во внешнюю систему отвода дождевых стоков;
- монтаж и присоединение с помощью анкерных болтов первого 43 и второго 44 сепараторов для обезвреживаемой жидкости, технологической площадки обвязки сепараторов 45, основного 46 и резервного 47 насосов к изолированной бетонной площадке для размещения сепараторов 42;
- подключение к внешним источникам подачи обезвреживаемой жидкости первого 43 и второго 44 сепараторов для обезвреживаемой жидкости;
- подключение к внешней системе отвода сопутствующего газа первого 43 и второго 44 сепараторов для обезвреживаемой жидкости;
- подключение к внешней системе отвода легких углеводородов первого 43 и второго 44 сепараторов для обезвреживаемой жидкости;
- подключение к внешней автоматизированной системе управления промышленным объектом, на котором эксплуатируется устройство, и внешним источникам подачи электроэнергии основного 46 и резервного 47 насосов;
- сборку арматуры транспортировки обезвреживаемой жидкости 48, соединяющей в том числе первый 43 и второй 44 сепараторы для обезвреживаемой жидкости через основной 46 и резервный 47 насосы с насосом подачи обезвреживаемой жидкости и отвода конденсата 41.
Размеры изолированной бетонной площадки для размещения сепараторов 42 в случае утечки обезвреживаемой жидкости из первого 43 и/или второго 44 сепараторов должны обеспечивать своевременный и безопасный отвод всего объема вытекшей жидкости во внешнюю систему отвода дождевых стоков.
Перед запуском огневого нейтрализатора промышленных стоков в эксплуатацию осуществляют:
- контроль правильности подключения основного 46 и резервного 47 насосов к внешней автоматизированной системе управления промышленным объектом, на котором эксплуатируется устройство;
- контроль правильности сборки, безопасности и работоспособности первого 43 и второго 44 сепараторов для обезвреживаемой жидкости, основного 46 и резервного 47 насосов, арматуры транспортировки обезвреживаемой жидкости 48;
- заполнение жидкостью от внешних источников подачи обезвреживаемой жидкости первого 43 и/или второго 44 сепараторов для обезвреживаемой жидкости;
- отстой жидкости в первом 43 и/или втором 44 сепараторах для обезвреживаемой жидкости в течение времени необходимом и достаточном для разделения жидкости на три фазы: газовую, которая отводится во внешнюю систему отвода сопутствующего газа; жидкую легкую (в случае ее образования), которая отводится во внешнюю систему отвода легких углеводородов; жидкую тяжелую, которая через основной 46 или резервный 47 насос и арматуру транспортировки обезвреживаемой жидкости 48 могут быть поданы в насос подачи обезвреживаемой жидкости и отвода конденсата 41.
В процессе запуска огневого нейтрализатора промышленных стоков в эксплуатацию осуществляют по командам от внешней автоматизированной системы управления промышленным объектом, на котором эксплуатируется устройство, включение основного 46 или резервного 47 насоса, которые начинают подачу жидкой тяжелой фазы обезвреживаемой жидкости из первого 43 или второго 44 сепаратора через основной 46 или резервный 47 насос и арматуру транспортировки обезвреживаемой жидкости 48 в насос подачи обезвреживаемой жидкости и отвода конденсата 41.
При выходе огневого нейтрализатора промышленных стоков на устойчивый режим эксплуатации:
- электроэнергия от внешних источников подачи электроэнергии поступает на основной 46 и резервный 47 насосы;
- если один из сепараторов - первый 43 или второй 44, не заполнен, то происходит его заполнение жидкостью от внешних источников подачи обезвреживаемой жидкости, причем, скорость заполнения и время отстоя обезвреживаемой жидкости должно быть достаточным для разделения жидкости на составляющие фазы до того момента, когда жидкая тяжелая фаза из этого сепаратора начнет откачиваться в насос подачи обезвреживаемой жидкости и отвода конденсата 41;
- обезвреживаемая жидкость из заполненного сепаратора - первого 43 или второго 44, через основной 46 или резервный 47 насос, арматуру транспортировки обезвреживаемой жидкости 48, насос подачи обезвреживаемой жидкости и отвода конденсата 41, патрубок подвода обезвреживаемой жидкости 16, клапан-отсекатель 8, запорную арматуру подачи обезвреживаемой жидкости 17, понижающие редукторы 18, блок подготовки 12 и электромагнитные клапаны 19 поступает в зоны горения факелов внутри топки-испарителя 13;
- после освобождения от обезвреживаемой жидкости одного из сепараторов - первого 43 или второго 44, основной 46 или резервный 47 насос начинает откачивать жидкую тяжелую фракцию из другого, заполненного сепаратора.
Если в процессе эксплуатации устройства происходит аварийная остановка одного из насосов - основного 46 или резервного 47, то откачку жидкости продолжает осуществлять насос, который до этого был в выключенном состоянии. Допускается поочередная эксплуатация основного 46 и резервного 47 насосов. Включение/переключение основного 46 и резервного 47 насосов осуществляется по командам от внешней автоматизированной системы управления промышленным объектом, на котором эксплуатируется устройство.
Если в процессе эксплуатации устройства происходит аварийная утечка обезвреживаемой жидкости из первого 43 и/или второго 44 сепараторов для обезвреживаемой жидкости, основного 46 и/или резервного 47 насосов, то она собирается внутри изолированной бетонной площадки для размещения сепараторов 42 и отводится во внешнюю систему отвода дождевых стоков объекта эксплуатации устройства.
Сопровождение эксплуатации первого 43 и второго 44 сепараторов для обезвреживаемой жидкости силами обслуживающего персонала огневого нейтрализатора промышленных стоков выполняют с использованием технологической площадки обвязки сепараторов 45.
Вариант 3. Отличается от варианта 1 следующим.
В месте эксплуатации устройства выполняют:
- строительные работы по обустройству изолированной бетонной площадки для размещения трубы дымовой 49;
- организацию отвода дождевых стоков от изолированной бетонной площадки для размещения трубы дымовой 49 во внешнюю систему отвода дождевых стоков;
- монтаж и присоединение с помощью анкерных болтов емкости для сбора конденсата 39 с установленной на ней трубой дымовой 38 и технологической площадки обвязки трубы дымовой 52 к изолированной бетонной площадке для размещения трубы дымовой 49;
- присоединение с помощью анкерных болтов блока приготовления и хранения реагента 50 к заранее подготовленному бетонному фундаменту или на железобетонные или металлические сваи в районах с вечной мерзлотой;
- подключение к внешней системе отвода дождевых стоков блока приготовления и хранения реагента 50;
- подключение к внешней системе подачи технической воды блока приготовления и хранения реагента 50;
- подключение к внешним источникам подачи электроэнергии блока приготовления и хранения реагента 50;
- подключение к внешней автоматизированной системе управления промышленным объектом, на котором эксплуатируется устройство, блока приготовления и хранения реагента 50;
- сборку арматуры транспортировки реагента 51, соединяющей блок приготовления и хранения реагента 50 с патрубком подвода реагента 53, установленным на трубе дымовой 38.
Размеры изолированной бетонной площадки для размещения трубы дымовой 49 в случае утечки конденсата или реагента из емкости для сбора конденсата 39 с установленной на ней трубой дымовой 38 должны обеспечивать своевременный и безопасный отвод всего объема вытекшей жидкости во внешнюю систему отвода дождевых стоков.
Перед запуском огневого нейтрализатора промышленных стоков в эксплуатацию осуществляют:
- контроль правильности сборки, безопасности и работоспособности блока приготовления и хранения реагента 50 и арматуры транспортировки реагента 51;
- приготовление в блоке приготовления и хранения реагента 50 расчетного объема жидкого известьсодержащего реагента, обеспечивающего в случае наличия в дымовых газах серосодержащих примесей их нейтрализацию;
- контроль правильности подключения блока приготовления и хранения реагента 50 к внешней автоматизированной системе управления промышленным объектом, на котором эксплуатируется устройство.
При выходе огневого нейтрализатора промышленных стоков на устойчивый режим эксплуатации:
- электроэнергия от внешних источников подачи электроэнергии поступает в блок приготовления и хранения реагента 50;
- управлением работой блока приготовления и хранения реагента 50 осуществляется внешней автоматизированной системой управления промышленным объектом, на котором эксплуатируется устройство;
- при необходимости реагент из блока приготовления и хранения реагента 50 через арматуру транспортировки реагента 51 подается на патрубок подвода реагента 53, установленный на трубе дымовой 38;
- блок приготовления и хранения реагента 50 обеспечивает беспрерывное восполнение расчетного объема жидкого известьсодержащего реагента, необходимого для обеспечения безопасного функционирования устройства в случае наличия в дымовых газах серосодержащих примесей;
- контроль за химическим составом дымовых газов осуществляется периодическим отбором проб через патрубок отбора проб исходящих газов 54.
Выхлопные газы, очищенные от механических примесей и окалины, по газоходу 32 вытягиваются в трубу дымовую 38, где при необходимости нейтрализуются распыленным через патрубок подвода реагента 53 реагентом и далее выбрасываются в атмосферу.
Если в процессе эксплуатации устройства происходит аварийное прекращение подачи в трубу дымовую 38 реагента из блока приготовления и хранения реагента 50, то на основании проб, отбираемых через патрубок отбора проб исходящих газов 54 внешней автоматизированной системой управления промышленным объектом, на котором эксплуатируется устройство, принимается решение об аварийном прекращении эксплуатации огневого нейтрализатора промышленных стоков.
Если в процессе эксплуатации устройства происходит аварийная утечка конденсата и/или реагента из емкости для сбора конденсата 39, то жидкость собирается внутри изолированной бетонной площадки для размещения трубы дымовой 49 и отводится во внешнюю систему отвода дождевых стоков объекта эксплуатации устройства.
Сопровождение эксплуатации трубы дымовой 38, арматуры транспортировки реагента 51, патрубка подвода реагента 53 и патрубка отбора проб исходящих газов 54 силами обслуживающего персонала огневого нейтрализатора промышленных стоков выполняют с использованием технологической площадки обвязки трубы дымовой 52.
Вариант 4. Отличается от варианта 1 следующим.
В месте эксплуатации устройства выполняют:
- монтаж на трубе дымовой 38 устройства увеличения тяги с молниеотводом 55;
- контроль электропроводимости конструкции от устройства увеличения тяги с молниеотводом 55 до анкерных болтов, соединяющих емкость для сбора конденсата 39 с бетонным фундаментом, или от устройства увеличения тяги с молниеотводом 55 до металлических свай.
Анкерные болты, соединяющие емкость для сбора конденсата 39 с бетонным фундаментом, или металлические сваи на которых устанавливается емкость для сбора конденсата 39 должны иметь средства заземления, обеспечивающие защиту устройства и обслуживающего персонала объекта эксплуатации огневого нейтрализатора промышленных стоков от разрушительных воздействий, которые могут возникать в грозу при прямом попадании молнии в устройство увеличения тяги с молниеотводом 55.
При запуске устройства в эксплуатацию и в процессе его эксплуатации устройство увеличения тяги с молниеотводом 55 создает дополнительное разряжение в трубе дымовой 38. Дополнительное разряжение в трубе дымовой 38 обеспечивается за счет формы и геометрических размеров устройства увеличения тяги с молниеотводом 55.
Если в процессе эксплуатации устройства произойдет попадании молнии в устройство увеличения тяги с молниеотводом 55, то отвод электрического тока в землю происходит через трубу дымовую 38, емкость для сбора конденсата 39 и анкерные болты крепления емкости для сбора конденсата 39 к фундаменту или металлическим сваям.
Данное устройство по сравнению с прототипом позволяет:
- защитить оператора / обслуживающий персонал и самого устройства от воздействий атмосферных осадков, попадания молнии, повышенной температуры, топливного и дымовых газов при запуске и в процессе эксплуатации, что повышает его безопасность и расширяет эксплуатационные возможности;
- защитить объект эксплуатации от последствий воздействия взрывной волны при взрыве топливного газа, аварийного разлива обезвреживаемой жидкости и несанкционированного доступа посторонних лиц, что повышает его безопасность;
- осуществить беспрепятственное удаление дымовых газов и пара с входящими в них взвешенными компонентами и окалиной из топки-испарителя в циклон-охладитель, что увеличивает его надежность;
- защитить теплоизолированный корпус от разрушающего воздействия вибраций топки-испарителя, что увеличивает его надежность;
- очистить дымовые газы и пар от молекул вредных веществ, выброс которых в атмосферу запрещен, например, серосодержащих, что повышает эффективность термического обезвреживания жидких горючих и негорючих промышленных отходов;
- отводить скапливающийся внутри теплоизолированного корпуса и/или трубы дымовой жидкий конденсат, что расширяет его эксплуатационные возможности;
- регулировать расход обезвреживаемой жидкости в топку-испаритель в зависимости от конкретного технологического цикла объекта эксплуатации и/или химического состава обезвреживаемой жидкости, что расширяет его эксплуатационные возможности;
- осуществлять удаленное управление и контроль за безопасным функционированием, в том числе в условиях аварии, средствами системы автоматизированного управления технологическими процессами объекта эксплуатации, что расширяет его эксплуатационные возможности;
- использовать тепловую энергию дымовых газов в технологическом цикле обезвреживания промышленных стоков, что расширяет его эксплуатационные возможности;
- выделять и эффективно использовать в технологическом цикле объекта эксплуатации легких углеводородов и растворенных газов, содержащихся в обезвреживаемой жидкости, что расширяет его эксплуатационные возможности;
- контролировать химический состав дымовых газов, выбрасываемых в атмосферу, оценивать эффективность и безопасность технологического процесса нейтрализации жидких промышленных стоков, что расширяет его эксплуатационные возможности.
Использование изобретения в нефтедобывающей, газодобывающей, химической, нефтехимической, металлургической, радиотехнической и других отраслях промышленности позволяет повысить эффективность и безопасность термического обезвреживания жидких промышленных отходов, сократить эксплуатационные расходы за счет вторичного использования тепловой энергии дымовых газов, легких углеводородов и попутного газа.