Устройство для сжигания сжиженных углеводородных газов

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для сжигания сжиженных углеводородных газов с целью их утилизации. Техническим результатом является повышение эффективности и полноты процесса сжигания сжиженных углеводородных газов. Устройство содержит как минимум обечайку с профилированным входом и выходом, установленную на раме, дежурную горелку, расположенную внутри обечайки, смесительную головку, представляющую собой два торообразных коллектора, расположенных на одной оси, в которых установлены соединяющие их форсунки, состоящие из наконечника в виде полого цилиндра, в выходной части которого выполнено устройство для закрутки потока, предпочтительно в виде многозаходной спирали, втулку с цилиндрической внутренней поверхностью, охватывающую с зазором наконечник, при этом один коллектор соединен с системой подачи сжиженных углеводородных газов, находящихся в газообразном состоянии, а другой коллектор соединен с системой подачи сжиженных углеводородных газов, находящихся в жидком состоянии, в варианте исполнения форсунки расположены под углом к оси устройства для сжигания сжиженных углеводородных газов 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для сжигания сжиженных углеводородных газов с целью их утилизации.

В настоящее время при полном освобождении изотермических хранилищ и магистральных трубопроводов образуется значительное количество сжиженных углеводородных газов, которые подлежат утилизации. Часто сжиженные углеводородные газы утилизируют путем сжигания.

Сжигание сжиженных углеводородных газов сложно обеспечить, поскольку исходя из условий и режима опорожнения сжиженные углеводородные газы поступают из изотермических хранилищ и магистральных трубопроводов в разных фазах (газ, жидкость, газожидкостная смесь). Также сжигание сжиженных углеводородных газов 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 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 сжиженных углеводородных газов.

Решение указанной задачи достигается тем, что предложенное устройство для сжигания сжиженных углеводородных газов согласно изобретению содержит как минимум обечайку с профилированным входом и выходом, установленную на раме, дежурную горелку, расположенную внутри обечайки, смесительную головку, представляющую собой два торообразных коллектора, расположенных на одной оси, в которых установлены соединяющие их форсунки, состоящие из наконечника в виде полого цилиндра, в выходной части которого выполнено устройство для закрутки потока, предпочтительно в виде многозаходной спирали, втулку с цилиндрической внутренней поверхностью, охватывающую с зазором наконечник, при этом один коллектор соединен с системой подачи сжиженных углеводородных газов, находящихся в газообразном состоянии, а другой коллектор соединен с системой подачи сжиженных углеводородных газов, находящихся в жидком состоянии.

В варианте исполнения форсунки расположены под углом к оси устройства для сжигания сжиженных углеводородных газов.

Предлагаемая конструкция устройства для сжигания сжиженных углеводородных газов, за счет своих отличительных признаков, обеспечивает решение поставленной технической задачи - снижение уровня загрязнения окружавшей среды за счет повышения эффективности и полноты процесса сжигания сжиженных углеводородных газов.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан вид спереди устройства для сжигания сжиженных углеводородных газов, на фиг. 2 - вид сверху устройства для сжигания сжиженных углеводородных газов, на фиг. 3 - вид справа устройства для сжигания сжиженных углеводородных газов, на фиг. 4 - продольный разрез смесительной головки.

Предложенное устройство содержит корпус 1, отражатель 2, установленный в выходной части корпуса 1, дежурную горелку 3, расположенную внутри корпуса 1, смесительную головку 4, расположенную в выходной части отражателя 2 и состоящую из коллектора подачи сжиженных углеводородных газов находящихся в жидком состоянии 5, коллектора подачи сжиженных углеводородных газов, находящихся в газообразном состоянии 6, подсоединенных к форсункам 7, расположенным равномерно по окружности, трубопровода подачи сжиженных углеводородных газов, находящихся в газообразном состоянии 8, трубопровода подачи сжиженных углеводородных газов, находящихся в жидком состоянии 9, закрепленных на корпусе 1 и соединенных со смесительной головкой 4.

Форсунка 7 смесительной головки 4 включает в себя наконечник 10, приваренный к коллектору подачи сжиженных углеводородных газов, находящихся в газообразном состоянии 6, проходящий сквозь коллектор подачи сжиженных углеводородных газов, находящихся в жидком состоянии 5, в выходной части которого выполнено устройство для закрутки потока, предпочтительно в виде многозаходной спирали, втулку 11, приваренную к коллектору подачи сжиженных углеводородных газов, находящихся в жидком состоянии 5, и охватывающую с зазором наконечник 10.

В варианте исполнения форсунки 7 расположены под углом к оси устройства для сжигания сжиженных углеводородных газов.

Предложенное устройство для сжигания сжиженных углеводородных газов 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 наконечники 10 форсунок 7 смесительной головки 4 через трубопровод подачи сжиженных углеводородных газов, находящихся в газообразном состоянии 8, коллектор подачи сжиженных углеводородных газов, находящихся в газообразном состоянии 6, подаются сжиженные углеводородные газы, находящиеся в газообразном состоянии.

Сжиженные углеводородные газы, находящиеся в жидком состоянии, через трубопровод подачи сжиженных углеводородных газов, находящихся в жидком состоянии 9, коллектор подачи сжиженных углеводородных газов, находящихся в жидком состоянии 5, поступают в форсунки 7 смесительной головки 4. В форсунках 7 сжиженные углеводородные газы, находящиеся в жидком состоянии, движутся в кольцевом зазоре, расположенном между втулкой 11 и наконечником 10. На выходе из форсунки струя сжиженных углеводородных газов закручивается с помощью многозаходной спирали, выполненной в выходной части наконечника 10, что позволяет увеличить эффективность процесса распыления сжиженных углеводородных газов находящихся в жидком состоянии.

Из форсунок 7, расположенных на смесительной головке 4, сжиженные углеводородные газы поступают в зону горения.

В варианте исполнения сжиженные углеводородные газы подаются из форсунок 7 под углом к оси устройства.

Использование предложенного технического решения позволит снизить уровень загрязнения окружавшей среды за счет повышения эффективности и полноты процесса сжигания сжиженных углеводородных газов.

1. Устройство для сжигания сжиженных углеводородных газов, характеризующееся тем, что содержит обечайку с профилированным входом и выходом, установленную на раме, дежурную горелку, расположенную внутри обечайки, смесительную головку, представляющую собой два торообразных коллектора, расположенных на одной оси, в которых установлены соединяющие их форсунки, состоящие из наконечника в виде полого цилиндра, в выходной части которого выполнено устройство для закрутки потока, предпочтительно в виде многозаходной спирали, втулку с цилиндрической внутренней поверхностью, охватывающую с зазором наконечник, при этом один коллектор соединен с системой подачи сжиженных углеводородных газов, находящихся в газообразном состоянии, а другой коллектор соединен с системой подачи сжиженных углеводородных газов, находящихся в жидком состоянии.

2. Устройство для сжигания сжиженных углеводородных газов по п. 1, отличающееся тем, что форсунки расположены под углом к оси устройства для сжигания сжиженных углеводородных газов.