Дежурная горелка



Дежурная горелка
Дежурная горелка

 


Владельцы патента RU 2591378:

Нигматьянов Рустем Фаритович (RU)

Изобретение относится к области нефтегазодобычи и нефтехимпереработки, в частности к устройствам дежурных и пилотных горелок факельных устройств. Дежурная горелка содержит сопло, узел ввода газовоздушной смеси, узел ввода дополнительного воздушного потока, корпус камеры смешения с боковым отверстием, полость которого соединена с полостью корпуса форкамеры через проходное отверстие, в котором установлен электрод искрового запальника. Форкамера размещена внутри камеры смешения, узел ввода газовоздушной смеси соединен с корпусом камеры смешения и с корпусом форкамеры через боковое отверстие в корпусе камеры смешения, которое разделено верхним краем кольцевого выступа проходного отверстия корпуса форкамеры, кольцевой выступ с наружной стенкой корпуса форкамеры, внутренней стенкой корпуса камеры смешения и с конусной поверхностью сопла для ввода дополнительного воздушного потока в полость корпуса форкамеры, образует круговой канал для подачи в полость корпуса форкамеры газовоздушной смеси, а электрод искрового запальника выполнен в виде трубки, соединенной с узлом ввода дополнительного воздушного потока и проходящей соосно сквозь камеру смешения, форкамеру и сопло, образуя круговой искровой зазор между срезом сопла и трубкой. Задачей изобретения является повышение надежности розжига и обеспечения контроля наличия пламени. Технический результат - повышение надежности розжига и обеспечение контроля наличия пламени. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области нефтегазодобычи и нефтехимпереработки, в частности к устройствам дежурных и пилотных горелок факельных устройств.

Известны дежурные горелки (патенты РФ №57429, F23Q 5/00, №85608, F23Q 5/00, №2344345, F23Q 9/08, №2510478, F23Q 3/00), где розжиг дежурной горелки и контроль ее пламени производятся электродом-датчиком ионизационным вне конструкции, но внутри конуса распыла газовоздушной смеси из дежурной горелки.

Недостатком этих устройств является возможность несанкционированного перезапуска из-за срыва пламени как от повышенного расхода газовоздушной смеси в дежурной горелке, так и от сильного бокового ветра и, как следствие, незапуск факельной установки и, соответственно, утечка утилизируемого продукта.

Известна дежурная горелка (патент РФ №130673, F23Q 9/08), где розжиг и контроль пламени реализуется путем размещения электрода-датчика внутри дежурной горелки в диффузоре, т.е. на выходе из дежурной горелки воспламенившейся газовоздушной смеси.

Недостатком этой конструкции является возможность отрыва пламени от дежурной горелки, т.е. выноса пламени за пределы места положения электрода-датчика. По причине этого может произойти разрыв ионизационного тока электрода-датчика и, как следствие, непрерывное срабатывание автоматики на перезапуск розжига факела с последующим быстрым выходом ее из строя.

Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому результату является дежурная горелка (патент РФ №2169885, F23Q 9/00), содержащая сопло, узел ввода газовоздушной смеси, узел ввода дополнительного воздушного потока, корпус камеры смешения с боковым отверстием, полость которой соединена через проходное отверстие в цилиндрическом корпусе форкамеры с ее полостью, где установлен электрод искрового запальника.

Недостатком устройства является низкая надежность розжига и отсутствие возможности контролировать наличие пламени искрового запальника.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности розжига и обеспечение контроля наличия пламени.

Сущность предлагаемой конструкции заключается в том, что в дежурной горелке, содержащей сопло, узел ввода газовоздушной смеси, узел ввода дополнительного воздушного потока, корпус камеры смешения с боковым отверстием, полость которой соединена через проходное отверстие в цилиндрическом корпусе форкамеры с ее полостью, где установлен электрод искрового запальника, форкамера выполнена внутри камеры смешения, узел ввода газовоздушной смеси соединен с камерой смешения и форкамерой через боковое отверстие в корпусе камеры смешения, которое соответственно разделено верхним краем кольцевого выступа проходного отверстия корпуса форкамеры, и который с наружной стенкой корпуса форкамеры, внутренней стенкой камеры смешения и сопряженной с ней конусной поверхностью сопла дополнительного воздушного потока внутрь форкамеры образует круговой канал сообщения внутренней полости форкамеры с боковым отверстием камеры смешения, а центральный электрод искрового запальника выполнен в виде продуваемой дополнительным воздушным потоком трубки, проходящей соосно сквозь камеру смешения и форкамеру с соплом, образуя на срезе сопла круговой искровой зазор.

В круговом канале, в месте подачи газовоздушной смеси в полость форкамеры, установлена кольцевая система сопел, которая с наружной стороны сопряжена с основанием стенки цилиндрического корпуса форкамеры, а с внутренней стороны сопряжена со срезом сопла дополнительного воздушного потока, ширина искрового зазора, образованного между трубкой электрода искрового запальника и краем среза сопла не меньше размера искрового зазора, образованного трубкой искрового запальника и расположенными в проходном отверстии электродами, вмонтированными в краевую поверхность кольцевого выступа.

Корпус форкамеры внутри корпуса камеры смешения размещен с возможностью осевого сдвига корпуса форкамеры относительно бокового отверстия в корпусе камеры смешения.

На чертеже изображен общий вид дежурной горелки.

В состав дежурной горелки входит узел ввода газовоздушной смеси, включающий трубу 1 с конфузором 2 и форсункой 3, камера смешения 4 с боковым отверстием 5 в корпусе 6, встроенный соосно в камеру смешения 4, и ее диффузор 7, центральный электрод искрового запальника 8, выполненый из трубки 9, продуваемой из узла ввода дополнительного воздушного потока, включающего торцевые отверстия (не показано) во фланце 10 искрового запальника 8 и отверстия 11 в торцевом соединении корпуса 6 камеры смешения и искрового запальника 8. Сечение отверстия 5 делится верхним краем кольцевого выступа 12 проходного отверстия 13 цилиндрического корпуса форкамеры 14, соосно установленной внутри корпуса 6 камеры смешения 4. Кольцевой выступ 12, наружная поверхность стенки корпуса форкамеры 14, внутренняя поверхность стенки корпуса 6 и нежестко сопряженная с ней конусная наружная поверхность сопла 15, вводящего дополнительный воздушный поток через отверстия 11 в полость 16 корпуса форкамеры 14, образуют круговой канал 17 для сообщения бокового отверстия 5 с полостью 16 корпуса форкамеры 14 через кольцевую систему дополнительных сопел 18, причем оси огневых отверстий кольцевой системы сопел могут располагаться в полости форкамеры как соосно, так и под острым несистемным углом относительно ее оси. Кольцевая система дополнительных сопел 18 жестко закреплена между основанием стенки корпуса форкамеры 14 и наружным краем среза сопла 15. Ширина искрового зазора 19, образованного между трубкой 9 электрода искрового запальника 8 и краем среза сопла 15 не меньше размера искрового зазора, образованного трубкой 9 искрового запальника 8 и расположенными в проходном отверстии 13 электродами 20, вмонтированными в краевую поверхность кольцевого выступа 12. Корпус форкамеры 14, жестко сопряженный через кольцевую систему сопел 18 с соплом 15, крепится внутри корпуса 6 камеры смешения 4 стопорным наружным винтом 21 с возможностью осевого смещения корпуса форкамеры 14 внутри корпуса 6 относительно его бокового отверстия 5.

Устройство работает следующим образом.

Основной поток газовоздушной смеси из узла ввода газовоздушной смеси, после прохождения газа из форсунки 3 через конфузор 2 по трубе 1, через отверстие 5 поступает в корпус 6 камеры смешения 4. Часть потока газовоздушной смеси, поступающего через отверстие 5, отделяется от основного потока кольцевым выступом 12 корпуса форкамеры 14 и через круговой канал 17 и кольцевую систему сопел 18 направляется в полость 16 корпуса форкамеры 14. Дополнительный воздушный поток наружного воздуха в полость 16 поступает через сопло 15 из торцевых отверстий 11 корпуса 6 камеры смешения 14. В трубку 9 электрода искрового запальника 8 наружный воздух поступает через торцевые отверстия фланца 10 и полый корпус искрового запальника 8.

В режиме розжига дежурной горелки высокое напряжение подается на трубку 9 изолированного центрального электрода искрового запальника 8. Возникает искровой разряд между трубкой 9 электрода искрового запальника 8 и дополнительными электродами 20, который может быть продублирован в искровом круговом зазоре 19. Процесс постоянного горения газовоздушной смеси от кольцевой системы сопел 18, обогащенный дополнительным воздушным потоком через сопло 15, из полости 16 корпуса форкамеры 14 передается в корпус 6 камеры смешения 4 с постоянным поджигающим эффектом основного потока газовоздушной смеси, поступающей из бокового отверстия 5 в диффузор 7 дежурной горелки.

В режиме контроля наличия пламени дежурной горелки - постоянное, не подверженное внешним воздействиям наличие пламени вокруг трубки 9 центрального электрода искрового запальника 8 в полости 16 форкамеры 14 обеспечивает стабильный поток ионов между трубкой 9 (датчиком) и электродами 20, а также соплами кольцевой системы 18 и соплом 15, являющимися звеньями одной цепи заземления.

Кроме того, необходимое количество газовоздушной смеси, подаваемой в полость 16 корпуса форкамеры 14, можно регулировать осевым смещением кольцевого выступа 12 корпуса форкамеры 14 в боковом отверстии 5 через стопорный наружный винт 21.

Таким образом, предлагаемое техническое решение выполнения дежурной горелки с форкамерой внутри камеры смешения позволяет обеспечить надежный постоянный розжиг пламени и осуществить беспрерывный контроль наличия пламени.

1. Дежурная горелка, содержащая сопло, узел ввода газовоздушной смеси, узел ввода дополнительного воздушного потока, корпус камеры смешения с боковым отверстием, полость которого соединена с полостью корпуса форкамеры через проходное отверстие, в котором установлен электрод искрового запальника, отличающаяся тем, что форкамера размещена внутри камеры смешения, узел ввода газовоздушной смеси соединен с корпусом камеры смешения и с корпусом форкамеры через боковое отверстие в корпусе камеры смешения, которое разделено верхним краем кольцевого выступа проходного отверстия корпуса форкамеры, кольцевой выступ с наружной стенкой корпуса форкамеры, внутренней стенкой корпуса камеры смешения и с конусной поверхностью сопла для ввода дополнительного воздушного потока в полость корпуса форкамеры, образует круговой канал для подачи в полость корпуса форкамеры газовоздушной смеси, а электрод искрового запальника выполнен в виде трубки, соединенной с узлом ввода дополнительного воздушного потока и проходящей соосно сквозь камеру смешения, форкамеру и сопло, образуя круговой искровой зазор между срезом сопла и трубкой.

2. Дежурная горелка по п. 1, отличающаяся тем, что в круговом канале в месте подачи газовоздушной смеси в полость корпуса форкамеры установлена кольцевая система сопел, которая с наружной стороны сопряжена с основанием корпуса форкамеры, а с внутренней стороны сопряжена со срезом сопла.

3. Дежурная горелка по п. 1, отличающаяся тем, что ширина искрового зазора, образованного между трубкой электрода искрового запальника и краем среза сопла, не меньше размера искрового зазора, образованного трубкой искрового запальника и расположенными в проходном отверстии электродами, вмонтированными в краевую поверхность кольцевого выступа.

4. Дежурная горелка по п.1, отличающаяся тем, что корпус форкамеры внутри корпуса камеры смешения размещен с возможностью осевого сдвига корпуса форкамеры относительно бокового отверстия в корпусе камеры смешения.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к энергетическим машинам и может найти применение в транспорте и в теплоэнергетике. Техническим результатом является уменьшение габаритов воспламенителя, повышение эффективности искрового разряда и повышение надежности зажигания.

Изобретение относится к области энергетики. Горелка предварительного смешения (1) с каналом подвода воздуха (21) по меньшей мере одним каналом подачи пилотного газа (23), который содержит по меньшей мере одну направленную к каналу подвода воздуха (21) стенку канала (39) и один входящий в канал подвода воздуха (21) выходной конец пилотного газа (29), с расположенным в канале подвода воздуха (21) против направления потока к выходному концу пилотного газа (29) запальным элементом (35), стенка канала (39) подачи пилотного газа (23) против направления потока к запальному элементу (35) содержит по меньшей мере одно отверстие для выхода газа (37) и причем канал подачи пилотного газа (23) по направлению потока по меньшей мере одного отверстия для выхода газа (37) содержит сопротивление потоку (41, 43, 47, 49, 51, 55) и причем сопротивление потоку выполнено путем сужения (41, 43, 47, 49) канала подачи пилотного газа (23), причем сужение выполнено посредством расположенного на стенке канала (39) направленного вовнутрь выступа (47, 49), или сужение осуществляется посредством установленной в канал (23) уменьшающей поперечное сечение канала втулки (41), или сужение выполняется посредством установленного в канал (23) уменьшающего поперечное сечение канала элемента (51, 55), и по меньшей мере один канал подачи пилотного газа выполнен в виде по меньшей мере одной трубки пилотного газа (23), которая проложена в полости (19) горелки (1) и которая выходит из полости (19) в расположенном против направления потока к запальному элементу (35) месте и входит в канал подвода воздуха (21), причем стенка трубки образует стенку канала, и по меньшей мере одно отверстие для выхода газа (37) расположено на входящем в канал подвода воздуха (21) участке (27) трубки пилотного газа (23).

Воспламенитель содержит свечу зажигания с центральным и боковым электродами, форкамеру и каналы подвода топлива и воздуха в форкамеру. Форкамера выполнена цилиндрической формы и содержит корпус и внутреннюю полость.

Изобретение относится к области энергетики. Способ зажигания и эксплуатации горелок при газификации углеродосодержащих типов топлива с использованием по меньшей мере двух газификационных горелок заключается в том, что одна из газификационных горелок выполнена в виде пусковой горелки, для зажигания которой служит по меньшей мере одна пилотная горелка, которую зажигают посредством электрического запального элемента, при этом посредством пилотной горелки в пусковой горелке воспламеняют смесь из горючего газа и кислородосодержащего газа, при этом после зажигания пусковой горелки от нее зажигают по меньшей мере одну другую газификационную горелку и пусковую горелку за счет смены среды эксплуатируют далее в качестве одной из газификационных горелок углеродосодержащего топлива.

Изобретение относится к энергетике, а именно к газомазутной вихревой горелке с принудительной подачей воздуха. Горелка для сжигания газообразного и/или жидкого топлива применяется в паровых и водогрейных котлах.

Изобретение относится к области теплотехники к способам для сжигания топлива при принудительной подаче воздуха и газа с предварительным смешением. Способ безопасной работы горелки в широком диапазоне нагрузок заключается в том, что в режиме розжига горелки подают искру на запальник, подвергают розжигу запальником пилотную горелку с раздельной подачей газа и воздуха, стабильность работы которой обеспечивают постоянным расходом газовоздушной смеси, осуществляют раздельную подачу газа и воздуха в основную горелку с последующим смесеобразованием в камере сгорания, при этом выводят основную горелку в режим минимальной тепловой мощности и разжигают факел основной горелки факелом пилотной горелки, устанавливают постоянный контроль за факелом пилотной горелки ионизационным датчиком и выключают запальник, продолжают работу горелки в широком диапазоне нагрузок, при этом исключают погасание основного факела горелки, в том числе и в случае отрыва факела, посредством поджига факелом постоянно работающей пилотной горелки, контролирующей основной факел горелки.

Изобретение относится к инжекционным горелочным устройствам, преимущественно к горелкам, предназначенным для поджига газокислородных машинных резаков. .

Изобретение относится к устройствам розжига газовых горелок факельных установок и может быть использовано в нефтегазовой, нефтехимической и других отраслях промышленности при утилизации сбросных газов и многофазных систем промстоков.

Изобретение относится к области теплоэнергетики - способу и устройству для сжигания угля микропомола и угля обычного помола в пылеугольной горелке. .

Изобретение относится к области энергетики. .

Изобретение относится к области энергетики. Способ для обнаружения и зажигания пламени характеризуется тем, что обеспечивают стержень пламени, причем один конец стержня пламени размещают в месте нахождения пламени горелки; закрывают участок стержня пламени изолятором на заданном расстоянии от указанного конца стержня пламени; определяют наличие пламени на горелке путем обнаружения напряжения на стержне пламени, которое обусловлено областью ионизированного газа пламени; и зажигают горелку искрой на стержне пламени, чтобы инициировать пламя на горелке; при этом изолятор устраняет влияние влажности для предотвращения электрической неисправности стержня пламени, которая делает стержень пламени неспособным обнаруживать напряжение на стержне пламени, вызываемое областью ионизированного газа пламени, или зажигать горелку с помощью искры.

Изобретение относится к термобуровым работам, а именно к дистанционному розжигу топливных форсунок термобуров станков огневого бурения. .

Изобретение относится к области энергетики, предназначено для зажигания скважинного парогазогенератора, может быть использовано в нефтедобывающей промышленности, например в скважинных энергоустановках, используемых для интенсификации добычи нефти путем термического воздействия на нефтеносный пласт, и позволяет повысить эксплуатационную надежность.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для розжига газомазутных горелок котлоагрегатов. .

Изобретение относится к области энергетики, может быть использовано для розжига горелок котлоагрегатов и позволяет повысить надежность розжига. .

Изобретение относится к энергетике и м,б. .

Запальник // 2591379
Изобретение относится к области нефтегазодобычи и нефтехимпереработки, в частности к устройствам электророзжига и контроля горения дежурных и пилотных горелок факельных устройств. Запальник содержит конфузор, герметично закрепленный на внутренней стенке газовода, форкамеру с запальным электродом, выполненную соосно газоводу в виде кольцевого коллектора, имеющего с газоводом общую продольную стенку и в котором по окружности выполнены два ряда сквозных отверстий, соединяющие полость форкамеры с входным и выходным участками полости камеры смешения, находящейся внутри газовода, на входе которой размещен узел подвода газовоздушной смеси. Полость кольцевого коллектора со стороны входного участка одним рядом боковых отверстий соединена с полостью конфузора, а со стороны выходного участка вторым рядом боковых отверстий соединена с полостью диффузора, герметично закрепленного на внутренней стенке газовода, причем диаметры отверстий в конфузоре выбраны из условия стабилизации пламени, а диаметры отверстий в диффузоре выбраны из условия, исключающего на них стабилизацию пламени. В полость форкамеры встроен датчик наличия пламени. Технический результат - повышение надежности розжига и обеспечение контроля наличия пламени. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх