Устройство для термической нейтрализации промышленных стоков

Изобретение относится к устройствам для термической нейтрализации огневым методом жидких отходов, преимущественно технологических сточных вод - промышленных стоков, образующихся на газоконденсатных и нефтяных месторождениях. Техническим результатом является повышение эффективности процесса нейтрализации за счет повышения качества распыливания промышленных стоков. Устройство содержит обечайку с профилированным входом и выходом, установленную на раме, дежурную горелку, расположенную внутри обечайки, горелку, расположенную на оси обечайки и представляющую собой полый цилиндрический корпус, соединенный с трубопроводом подачи топливного газа, трубу, соосно установленную внутри корпуса и соединяющую трубопровод подачи промышленных стоков с пневматической форсункой, расположенной в выходной части корпуса горелки и состоящей из наконечника, по которому подаются промышленные стоки, при этом осевой канал наконечника в выходной части выполнен глухим, а на его цилиндрической поверхности расположены равномерно по окружности радиальные отверстия, сопла, имеющего форму трубки Вентури, причем внутри него расположен соосно наконечник, а на его торце закреплена заглушка, в которой под углом к оси горелки выполнены отверстия, при этом на наружной поверхности корпуса горелки равномерно по окружности установлены трубки, в выходной части которых установлены форсунки. 5 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для термической нейтрализации огневым методом жидких отходов, преимущественно технологических сточных вод - промышленных стоков, образующихся на газоконденсатных и нефтяных месторождениях.

Основной проблемой создания установок для термической нейтрализации огневым методом промышленных стоков является большие затраты энергоресурсов.

Известно горизонтальное факельное устройство, предназначенное для термического обезвреживания промышленных стоков, содержащее тело Коанда, внутри которого выполнено отверстие в виде сопла Вентури, оснащенного в узкой части диффузора завихрителем, а на выходе эжекторной приставкой, состоящей из трех коаксиально расположенных патрубков, смещенных вдоль оси, образующих между собой кольцевые щели (Патент РФ №2113657 от 14.06.1996 МПК F23D 14/02).

Недостатком данного устройства является осаждение на сопле Вентури механических частиц, входящих в состав промышленных стоков.

Известно устройство для термической нейтрализации промышленных стоков, которое включает в себя горизонтально размещенные факельные горелки, предпочтительно две, коллектор газа, патрубок входа газа, с размещенным на торце огнепреградителем, коллектор промышленных стоков, патрубок входа промышленных стоков, при этом коллекторы газа и промышленных стоков подсоединены к факельным горелкам, при этом устройство снабжено рассекателем в виде тела Коанда, размещенным на коллекторе, параллельно горизонтальным факельным горелкам установлена дежурная горелка, а в корпусах, выполненных в виде труб, размещены запальная горелка и датчик контроля пламени, напротив выхода газожидкостной смеси из факельных горелок установлен узел рециркуляции, выполненный из двух коаксиально установленных труб, при этом внутренняя труба выполнена короче наружной, на входе узла рециркуляции размещен сужающийся патрубок, а на выходе узла рециркуляции установлен расширяющийся патрубок таким образом, что между торцами внутренней трубы и внутренними поверхностями сужающегося патрубка и расширяющегося патрубка, а также между внутренней трубой и наружной трубой образуется кольцевое пространство (Патент РФ №2460017 от 31.03.2011, МПК F23G 7/04, F23N 5/00).

Основным недостатком данного устройства является снижение эффективности нейтрализации промышленных стоков при изменении производительности устройства в широком диапазоне.

Наиболее близким к заявляемой по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для сжигания промышленных стоков, которое содержит обечайку с профилированным входом и выходом, запальную и дежурную горелки и форсунку для распыливания жидкого компонента, преимущественно промышленных стоков. Обечайка установлена на раме. Горелки расположены в выходной части упомянутой обечайки. Форсунка расположена внутри обечайки. Выходная часть осевого канала форсунки выполнена профилированной. Внутри обечайки напротив выходной части форсунки соосно или практически соосно с ней установлено полое тороидальное кольцо для подачи топливного газа. На внутренней поверхности кольца выполнены сквозные каналы, соединяющие полость внутри упомянутого кольца с окружающей средой. В выходной части обечайки установлены основные горелки для подачи топливного газа с общим коллектором. Эти горелки выполнены в виде полых цилиндрических обечаек, внутренняя полость которых связана с коллектором подачи топливного газа. В их входной части выполнены каналы для подачи воздуха. В выходной части установлен рассекатель в виде звездообразной профилированной фигуры. Продольные оси указанных горелок наклонены внутрь обечайки (Патент РФ №2494310 от 26.04.2012, МПК F23D 11/02 - прототип).

Указанное устройство работает следующим образом.

Топливный газ подается в трубопроводы газовой горелки горелочного устройства в виде двух потоков - один поток на основные горелки, другой - в полость полого тороидального кольца. Топливный газ внутрь каждой основной горелки подается из общего коллектора, а воздух - через каналы, выполненные в их входной части. Для стабилизации процесса горения, в выходной части каждой основной горелки установлен рассекатель. Поток газа, истекающий из основных горелок, воспламеняется при помощи дежурной и запальной горелок.

Промышленные стоки подаются во входную часть форсунки и далее движутся к выходной части осевого канала. Проходя профилированный выходной канал, струя промышленных стоков профилируется и приобретает форму выходной части наконечника, в данном случае, форму звезды с четырьмя лучами. Такое профилирование позволяет уменьшить характерный поперечный размер струи, увеличить периметр контакта компонентов топлива, в данном случае - жидких промышленных стоков и воздуха между собой, и, в конечном итоге, уменьшить длину нераспавшейся части жидкости.

Для регулирования степени профилирования используется профилированный наконечник, наружная поверхность которого эквидистантна или практически эквидистантна внутренней поверхности форсунки, установленный с возможностью осевого перемещения внутри форсунки. При выдвижении вперед, по потоку, происходит увеличение толщины лучей профилированной струи промышленных стоков в виде звезды с четырьмя лучами, при движении назад, против потока, происходит утонение. Оптимальная толщина лучей струи подбирается в зависимости от режима работы горелки.

Из полости полого тороидального кольца, через сквозные каналы, выполненные в его стенках, подается топливный газ в виде дискретных струй, по числу каналов. Газ подается со скоростью звука. В этом случае расширение продуктов смесеобразования происходит по струям топливного газа, как по твердому телу, причем указанные струи в этом случае играют роль пространственной решетки, в виде нескольких лучей с общим центром, расположенным в месте пересечения струй, что также способствует улучшению условий смесеобразования.

Подготовленная таким образом смесь, состоящая из частиц промышленных стоков, воздуха и топливного газа, подается к выходу из обечайки, где воспламеняется при помощи основных горелок, имеющих общий коллектор подачи топливного газа и сгорает.

Недостатком данного устройства является неполная нейтрализация промышленных стоков, что приводит к загрязнению окружающей среды.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и повышение эффективности процесса нейтрализации за счет повышения качества распыливания промышленных стоков.

Решение указанной задачи достигается тем, что предложенное устройство для термической нейтрализации промышленных стоков согласно изобретению содержит обечайку с профилированным входом и выходом, установленную на раме, дежурную горелку, расположенную внутри обечайки, горелку, расположенную на оси обечайки и представляющую собой полый цилиндрический корпус, соединенный с трубопроводом подачи топливного газа, трубу, соосно установленную внутри корпуса и соединяющую трубопровод подачи промышленных стоков с пневматической форсункой, расположенной в выходной части корпуса горелки и состоящей из наконечника, по которому подаются промышленные стоки, при этом осевой канал наконечника в выходной части выполнен глухим, а на его цилиндрической поверхности расположены равномерно по окружности радиальные отверстия, сопла, имеющего форму трубки Вентури, причем внутри него расположен соосно наконечник, а на его торце закреплена заглушка, в которой под углом к оси горелки выполнены отверстия, при этом на наружной поверхности корпуса горелки равномерно по окружности установлены трубки, в выходной части которых установлены форсунки.

Предлагаемое устройство для термической нейтрализации промышленных стоков за счет своих отличительных признаков обеспечивает решение поставленной технической задачи - повышение эффективности процесса нейтрализации промышленных стоков за счет повышения качества распыливания промышленных стоков.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан вид спереди устройства для термической нейтрализации промышленных стоков, на фиг. 2 - вид сверху устройства для термической нейтрализации промышленных стоков, на фиг. 3 - вид справа устройства для термической нейтрализации промышленных стоков, на фиг. 4 - продольный разрез горелки устройства для термической нейтрализации промышленных стоков, на фиг. 5 - выносной элемент А - продольный разрез пневматической форсунки горелки устройства для термической нейтрализации промышленных стоков.

Предложенное устройство для термической нейтрализации промышленных стоков содержит обечайку 1 с профилированным входом и выходом, установленную на раме 2, дежурную горелку 3, расположенную внутри обечайки 1, горелку 4, расположенную на оси обечайки 1. Горелка 4 включает в себя: полый цилиндрический корпус 5, соединенный с трубопроводом подачи топливного газа, трубу 6, соосно установленную внутри корпуса 5 и соединяющую трубопровод подачи промышленных стоков с пневматической форсункой 7, расположенной в выходной части корпуса 5 горелки 4. Пневматическая форсунка 7 состоит из: наконечника 8, по которому подаются промышленные стоки, при этом осевой канал наконечника 8 в выходной части выполнен глухим, а на его цилиндрической поверхности расположены равномерно по окружности радиальные отверстия 9, сопла 10, имеющего форму трубки Вентури, причем внутри него расположен соосно наконечник 8, а на его торце закреплена заглушка 11, в которой под углом к оси горелки выполнены отверстия 12. На наружной поверхности корпуса 5 горелки 4 равномерно по окружности установлены трубки 13, в выходной части которых установлены форсунки 14.

Предложенное устройство для термической нейтрализации промышленных стоков работает следующим образом.

На дежурную горелку 3 подается топливный газ. Из системы управления подается команда на розжиг дежурной горелки.

После розжига дежурной горелки 3 в горелку 4 подается топливный газ и промышленные стоки.

Топливный газ подается во внутреннюю полость корпуса 5 горелки 4. Часть топливного газа через трубки 13 и форсунки 14 поступает в атмосферу, где он смешивается с воздухом и образуется горючая смесь. Данная горючая смесь поджигается пламенем дежурной горелки 3 и бездымно сгорает. Оставшаяся часть топливного газа поступает в пневматическую форсунку 7.

Промышленные стоки подаются по трубе 6 в наконечник 8 пневматической форсунки 7. В наконечнике 7 промышленные стоки распределяются между радиальными отверстиями 9.

Топливный газ, поступающий в пневматическую форсунку 7, подается в сопло 10. Струя промышленных стоков, выходящая из каждого радиального отверстия 9 наконечника 8, внедряется в поперечный высокоскоростной поток топливного газа, при этом происходит многократное дробление капельных потоков жидкости. Полученная газожидкостная смесь поступает через отверстия 12, выполненные в заглушке 11, в атмосферу, где она смешивается с воздухом, образуя горючую смесь, которая воспламеняется от высокотемпературных продуктов сгорания топливного газа, поступающего через трубки 13 и форсунки 14, и бездымно сгорает.

Использование предложенного технического решения позволит повысить эффективности процесса нейтрализации промышленных стоков за счет повышения качества распыливания промышленных стоков.

Устройство для термической нейтрализации промышленных стоков, содержащее обечайку с профилированным входом и выходом, установленную на раме, дежурную горелку, расположенную внутри обечайки, горелку, расположенную на оси обечайки и представляющую собой полый цилиндрический корпус, соединенный с трубопроводом подачи топливного газа, трубу, соосно установленную внутри корпуса и соединяющую трубопровод подачи промышленных стоков с пневматической форсункой, расположенной в выходной части корпуса горелки и состоящей из наконечника, по которому подаются промышленные стоки, при этом осевой канал наконечника в выходной части выполнен глухим, а на его цилиндрической поверхности расположены равномерно по окружности радиальные отверстия, сопла, имеющего форму трубки Вентури, причем внутри него расположен соосно наконечник, а на его торце закреплена заглушка, в которой под углом к оси горелки выполнены отверстия, при этом на наружной поверхности корпуса горелки равномерно по окружности установлены трубки, в выходной части которых установлены форсунки.



 

Похожие патенты:

Техническим результатом является повышение объемов переработки сточных вод без сливания в водоемы или дренирования результата переработки. Установка для сжигания сточных вод содержит узел грубой фильтрации, узел химической подготовки, электрофлотатор, отстойник, дегидрататор, узел тонкой фильтрации и ионного обмена, инсинератор и скруббер.

Изобретение может быть использовано в области производства твердого ракетного топлива. Отработанные стоки, образующиеся в процессе синтеза компонентов твердого ракетного топлива, загрязненные ионами тяжелых металлов - никеля и свинца, сульфатами, нитратами и органическими примесями, направляют на установку термического обезвреживания, где подвергают огневому уничтожению.
Изобретение относится к области технологии подготовки природного и попутного газа, к транспорту и переработке газа и может быть использовано в газовой, нефтяной и газоперерабатывающей промышленности.

Изобретение относится к устройствам для термической нейтрализации огневым методом жидких отходов. Техническим результатом является повышение качества горения газа и утилизация жидкости.

Изобретение относится к области теплотехники, в частности к устройствам для термического обезвреживания жидких промышленных стоков, представляющих водные растворы, содержащие растворенные и взвешенные горючие компоненты.

Изобретение относится к физико-химической обработке водных растворов минеральных солей, а именно к способам упаривания жидких отходов. Способ упаривания жидких отходов включает упарку водных растворов минеральных солей прямым воздействием пламени, полученным в результате пульсирующего с резонансной частотой горения топлива, кристаллизацию и отделение твердой фазы из упаренного раствора с выделением чистой воды из парогазовой смеси, подогревающей раствор, поступающий на упарку.

Изобретение относится к способу омыления сложных эфиров и к способу утилизации натриевых солей в производстве капролактама, а также к установкам для их осуществления.

Изобретение относится к мусоросжигательной печи с псевдоожиженным слоем, которая может сжигать донный осадок, содержащий некоторое количество N. .

Изобретение относится к устройствам для термической нейтрализации огневым методом жидких отходов, например промышленных стоков, образующихся на газоконденсатных и нефтяных месторождениях.

Изобретение относится к области энергетики. Газовая горелка для сжигания топливного газа содержит по меньшей мере одну газовую трубу (2) для подачи топливного газа в печь-котел, первый цилиндр (19), окружающий указанную по меньшей мере одну газовую трубу (2) и ограничивающий проточный канал (3) для первичного воздуха вокруг указанной по меньшей мере одной газовой трубы (2) для подачи первичного воздуха в печь-котел, причем первый цилиндр (19) оканчивается у выпускного отверстия (21) проточного канала (3) для первичного воздуха, второй цилиндр (20), который коаксиально окружает первый цилиндр (19) и вместе с первым цилиндром (19) образует кольцевой проточный канал (4) для вторичного воздуха для подачи вторичного воздуха в печь-котел, причем второй цилиндр (20) оканчивается у выпускного отверстия (22) проточного канала (4) для вторичного воздуха, и третий цилиндр (23), который коаксиально окружает второй цилиндр (20) и вместе со вторым цилиндром (20) образует кольцевой проточный канал (9) для третичного воздуха для подачи третичного воздуха в печь-котел, причем третий цилиндр (23) оканчивается у выпускного отверстия (24) проточного канала (9) для третичного воздуха.

Изобретение относится к области энергетики. Трехвихревая вакуумная горелка-реактор (100) для смешанных топлив содержит впускной коллектор (150), включающий вакуумную камеру, впуск сопла для сжатого воздуха в вакуумную камеру, сопло для сжатого воздуха, входящее в вакуумную камеру через впуск сопла для сжатого воздуха, и эжекторный выпуск, причем впускной коллектор (150) выполнен с возможностью подачи газообразного топлива в первичную камеру (110) сгорания; первичную камеру (110) сгорания, имеющую цилиндрическую наружную часть и коническую внутреннюю часть, причем коническая внутренняя часть имеет первый конец с меньшим диаметром и второй конец с большим диаметром, при этом первый конец конической внутренней части соединен с впускным коллектором (150), причем коническая внутренняя часть дополнительно включает первую группу направляющих лопаток; редукционное сопло (120), соединенное со вторым концом конической внутренней части первичной камеры (110) сгорания, причем редукционное сопло (120) имеет первую часть в виде усеченного конуса с большим диаметром, соединенную с первичной камерой (110) сгорания, и цилиндрическую вторую часть, которая продолжается от меньшего диаметра первой части в виде усеченного конуса; инжекторы (140), перпендикулярные первой части в виде усеченного конуса редукционного сопла (120) и выполненные с возможностью инжектирования жидкого топлива в первичную камеру (110) сгорания; и цилиндрическую вторичную камеру (130) сгорания, имеющую вторую группу направляющих лопаток, выполненных с возможностью направления воздуха во вторичную камеру (130) сгорания, при этом меньший диаметр первичной камеры (110) сгорания на ее первом конце, больший диаметр первичной камеры (110) сгорания на ее втором конце и первая группа направляющих лопаток образуют три вихря топлива для поддержания вращения топлива к наружной части горелки-реактора (100) и замедления перемещения топлив для обеспечения полного сгорания.

Горелка // 2624421
Изобретение относится к энергетике. Горелка газовой турбины проходит вдоль оси (X) и содержит в осевом порядке: секцию (SW) завихрения, смесительную секцию (МХ), выходную секцию (ОТ), основную зону (CZ) горения.

Изобретение относится к энергетике. Топливная форсунка 2 для двух видов топлива с внутренней трубой 5 с радиально ориентированными выходными отверстиями для первого вида топлива и с окружающей внутреннюю трубу внешней трубой 6 с ориентированными по оси выходными отверстиями 10 для второго вида топлива.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для совместного сжигания газовых и жидкостных сбросов. Комбинированная горелка содержит, как минимум, полый цилиндрический корпус, соединенный с трубопроводом подачи газовых сбросов, трубу, соосно установленную внутри корпуса и соединяющую трубопровод подачи жидкостных сбросов с пневматической форсункой, установленной в выходной части корпуса, несколько трубок, установленных снаружи корпуса с одинаковым угловым шагом и соединенных с внутренней полостью корпуса, при этом на концах трубок установлены форсунки, в варианте исполнения в выходной части трубок расположены патрубки.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для совместного и раздельного сжигания газовых и жидкостных сбросов. Техническим результатом является повышение эффективности и полноты процесса сжигания газовых и жидкостных сбросов.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для совместного и раздельного сжигания газовых и жидкостных сбросов. Техническим результатом является повышение эффективности и полноты процесса сжигания газовых и жидкостных сбросов.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для совместного сжигания газовых и жидкостных сбросов. Техническим результатом является повышение эффективности и полноты процесса сжигания газовых и жидкостных сбросов.

Изобретение относится к области энергетики. Газовая дутьевая горелка содержит цилиндрический корпус, состоящий из двух обечаек, воздушный короб, каналы для подачи первичного и вторичного воздуха, установленную по оси корпуса направляющую трубу для монтажа паромазутной горелки, газовый коллектор с газоводами и трубу для установки пилотной горелки, в упомянутом воздушном коробе выполнен карман для выравнивания потока воздуха по сечению горелки.

Изобретение относится к устройствам с непосредственным впрыскиванием жидкого углеводородного топлива нормальной или повышенной вязкости в капельном состоянии или газообразного углеводородного топлива в камеру сгорания газотурбинного двигателя и подготовкой топливовоздушной смеси для сжигания в зоне горения с помощью воздуха.
Наверх