А. Я. Державец, В. М. Иванов, П. Г. Коган, Б. Н. Сметанников, Р. Н. Строколайтис и А. П. Финягин (71) Заявитель (54) СУДОВАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ СЖИГАНИЯ ОБВОДНЕННЫХ

II ЕФТЕОТХОДОВ СЕ ПАРА ЦИ И ТЯЖЕЛОГО тО ПЛ И ВА

ДЛЯ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ

Изобретение относится к предотвращению загрязнения моря нефтью и предназначено для использования преимущественно на дизельных судах в составе судовой установки для обезвреживания обводненных нефтеотходов сепарации тяжелого топлива для судовых дизелей.

Известны судовые печи для сжигания обводненных нефтеотходов сепарации тяжелого топлива для судовых дизелей, содержащие футерованный металлический корпус с каналом для подвода первичного воздуха к распылительной форсунке и зажигательному органу, вмонтированным в свод корпуса, воздуховод для подвода вторичного воздуха, смотровые люки, золоудаляющие отверстия и дымоход.

Такие печи обеспечивают обезвреживание иефтеотходов, однако имеют низкую эффективность.

Целью изобретения является повышение эффективности сжигания нефтеотходов.

Это достигается тем, что корпус печи выполнен в виде ступенчатого цилиндра с двойными стенками, снабженными продольными и поперечными ребрами, и разделен перегородкой с расширяющимся конусным отверстием и воротником на две камеры: верхнюю циклонную камеру горения с двумя окнами возле свода и нижнюю камеру дожигания с расположенными внизу нее золоудаляющим отверстием. Воздуховод подведен к камере горения тангенциально и соединен с окнами так, что завихряет поток воздуха в ту же сторону, что и канал, выполненный в виде улитки. Дымоход присоединен к наружному цилиндру корпуса

В зонe камеры дожигания перпенди! улярно к оси корпуса.

Окна камеры горения могут быть расположены одно под другим, конусность отверстия в перегородке составляет 1: (5,5 вЂ” 6), а отношение площадей сечения меньшего отверстия конуса и камеры горения (0,25 вЂ” 0,3): 1.

Перегородку целесообразно снабдить ворот15 ником, выполненным, по крайней мере, с тремя радиальными отверстиями, расположенными в его основании.

Отношение длины камеры горения к ее внутреннему диаметру может составлять

20 (2,3 вЂ” 2,5): 1.

С целью удобства монтажа камеры горения ее целесообразно выполнить, по крайней мере, из двух кольцевых сборных секций.

На фиг. 1 изображена предлагаемая печь, 25 поперечный разрез: на фпг. 2 вЂ” сечение по

Л вЂ” Л на фиг. 1; на фиг. 3 вЂ” сечение по Б вЂ” Б на фиг. 1; на фиг. 4 вЂ” сечение по В вЂ” В на фиг. 1.

Металлический корпус 1 печи выполнен в

30 виде ступенчатого вертикального цилиндра с

474459

«iapymIIoii и внутренней стенками 2 и 3. Стенки снабжены продольными и поперечными ребрами 1 с разнесенными проходами, образующими водяну)о рубашку типа змеевика.

В наружной сгснке 2 приварены штуцсра 5 и 6 для подвода воды в рубашку и отвода воды из нес. Подводящие штуцера 5 каждо(! секции печи соединены параллельно с распредслитсльнblм коллектором охлажда(ощей воды (на чертеже не показан).

В наружной стенке 2 в некоторых места»; выполнены смотровые и очистные люки 7 с крышками 8.

В месте уступа корпус 1 разделен перегородкой 9 на две камеры; верхнюю циклонную камеру 10 горения и нижн)ою камеру 11 до>кигания. Отношение длины камеры горения к ее внутреннему диаметру составляет (2,3 вЂ” 2,5): 1, она выполнена, по крайней мсрс, из двух кольцевых сборных секций 12 и 13, соединенных между собой, с камерой 11 дожигания и сводом 14 фланцевыми соединениями 15. Внутренние стенки камеры горения ошипованы и футерованы огнеупорной обмазкой 16. Шипы 17 представляют собой отрезки круглой углеродистой стали.

Камера 10 горения оборудована смотровыми люками 18 и другими отверстиями, необходимыми для эксплуатации (для замсра температуры, для фотоэлемента и т. п.).

Перегородка 9 выполнена в центральной части с расширяющимся по ходу газов конусным отверстием 19, обнесенным воротником 20. Конусность отверстия 19 в перегородке 9 составляет 1: (5,5 вЂ” 6), а отношение площадей сечения меньшего отверстия конуса и камеры горения составляет (0,25 вЂ” 0,3): 1.

Воротник 20 выполнен, по крайней мере, с тремя радиальными отверстиями 21, расположенн !»III в его основании.

Верхняя часть камеры 10 горения выполнена возле свода 14 с двумя окнами 22 прямоугольного сечения для подвода вторичного воздуха, причем окна расположены одно под другим и площади их поперечного сечения равны.

В своде 14 расположены распылительная форсунка 23 для нефтеотходов и зажигательный орган 24, а также устроен канал 25 в виде улитки для подвода первичного воздуха.

Воздуховод 26 для подачи вторичного воздуха подведен к камере 10 горения тангенциально и соединен с окнами 22 так, что завихряет поток воздуха в ту же сторону, что и улитка.

Камера 11 дожигания выполнена с расположенным в ее нижней части золоудаляющим отверстием 27, закрытым футерованной крышхой 28. Дымоход печи своим патрубком 29 присоединен к наружной стенке 2 корпуса в зоне камеры 11 дожигания перпендикулярно к оси корпуса 1.

Предлагаемая печь работает следующим образом.

Перед пуском в действие печь вентилируется воздухом, который подается вентилятором

65 по каналу 25 и воздуховоду 26 и удаляется черсз патрубок 29 дымохода Ilo газоотводному рс(!» » Б атмо(фсру. 1о,а»III Ох, )ажда(0(цс(!

),О.II:! пронино,((! o5f I(роз ((ход((ыс шт ) ((сра 5 !

»аг!»до(! Сскции, а о Гнод вЂ” вЂ” ((. рсз )пт цс1) а 6.

11ос;1с Вснти;(прова нl!)! Пс и Вкл юч ается за>кпгательный орган 24, который работает на дизельном топливе и служит для за>!»иган)(!! тонко эмульгированной топливной смеси нсфтеотходов, подаваемой в распылительну(о форсунку 23 форсуночным насосом после се приготовления в специальном смесителе, и после достижения устойчивого горения нефтеотходов отключается.

Эмульгированные нефтеотходы, истекающие из распылительной форсунки 23, попадают в поток подаваемого по каналу 25 и завихряющегося в его улитке первичного воздуха, в котором распыленным каплям эмульсии сообщается первоначальная скорость и вихреобразное движение на входе в циклОHH»þ камеру 10 горения и происходит организация процесса воспламенения факела. Затем завихренная (опливовоздушная смесь попадает в поток поступающего по воздуховоду 26 через ок«а 22 в камеру 10 горения вторичного воздуха, в котором организуется процесс горения.

Воздуховод 26, подведенный к камере 10 горения тангенциально и соединенный с окнами

22, завихряет поток воздуха в ту же сторону, что и канал 25, выполненный в виде улитки.

Тонко эмульгированное топливо, попавшее в раскаленную камеру 10 горения, благодаря эффекту взрыва водяных капель, которые мгновенно испаряются, разрывая окружающую их нефтяную среду, распыляется на мельчайшие капли, которые хорошо перемешиваются с завихренным воздухом и полностью сгорают.

Поскольку направление завихрения первичного воздуха и попавшей в него топли зной эмульсии, созданного улиткой канала 25, совпадает с направлением завихрения вторичного воздуха в камере 10 горения образуется устойчивое циклонное движение горящего потока, увеличивается длина пути горящих частиц и создаются условия для полного сгорания частиц топлива.

Образующиеся при сгорании нефтеотходов шлак и зола, отбрасываемые к стенкам камеры 10 горения, под действием развиваемой при горении высокой температуры становятся жидкими, стекают по огнеупорной обмазке 16, покрывающей стенки камеры, на перегородку 9 и через отверстия 21 в воротнике 20 попадают в камеру 11 дожигания, откуда удаляются через золо) да)(яющее отверстие 27.

Частично освободившиеся от шлака и золы дымовые газы через конусное отверстие 19 в перегородке 9 поступают в камеру 11 дожигания, в которой происходит дожигание не успевших сгореть в камере 10 горения твердых горючих частиц типа асфальтенов, карбидов, карбоидов, которые содержатся в нефтеотходах, а также выпадание Остальной золы

474459 вследствие резкого поворота дымовых газов благодаря установке отводного патрубка 29 под прямым углом к оси корпуса 1 печи.

При работе печи охлаждение ее внутренней стенки 3 обеспечивается циркуляцией воды в зарубашечном пространстве. Огнеупорная обмазка 16 изолирует внутреннюю стенку 3 камеры 10 горения от воздействия высокой температуры, уменьшает теплоотдачу воде .и поддерживает в этой камере высокую температуру, необходимую для более эффективного воспламенения и сгорания обводненных нефтеотходов.

Внутренние стенки камеры 11 дожигания не футеруются, так как в результате передачи части тепла в камере 10 горения охлаждающей воде температура дымовых газов на входе в камеру дожигания снижается и для поддержания допустимой температуры стенки камеры 11 дожигания достаточно ес водяного охл ажденпя.

Предмет изобретения

1. Судовая печь для сжигания обводненных нефтеотходов сепарации тяжелого топлива для судовых дизелей, содержащая футерованный металлический корпус с каналом для подвода первичного воздуха к распылительной форсунке и зажигательному органу., вмонтированным в свод корпуса, воздуховод для подвода вторичного воздуха, смотровые люки, золоудаляющие отверстия и дымоход, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности сжигания нефтеотходов, корпус печи выполнен в виде ступенчатого цилиндра с двойными стенками, снабженными продольными и поперечными ребрами, и разделен перегородкой с расширяющимся конусным отверстием и воротником на две камеры: верхнюю циклонную камеру горения с двумя окнами возле свода и нижнюю камеру дожигания с расположенным в ее нижней части золоудаляющим отверстием, причем воздуховод подведен к камере горения тангенциально и соединен с упомянутыми окнами так, что завихряет поток воздуха в ту же сторону, что и канал, выполненный в виде улитки, а дымоход присоединен к наружному цилиндру корпуса в зоне камеры дожигания перпендику15 лярно к оси корпуса.

2. Печь по,п. 1, отличающаяся тсм, что окна камеры горения расположены одно под другим.

3. Печь по пп. 1 и,2, отличающаяся тем, 20 что конусность отверстия в перегородке составляет 1: (5,5 вЂ” 6), а отношение площадей сечения меньшего отверстия конуса и камеры горения составляет (0,25 вЂ” 0,3): 1.

4. Печь по пп. 1 вЂ” 3, отличающаяся

25 тем, что перегородка снабжена воротником, выполненным, по крайней мере, с тремя радиальныMè отверстиями, расположенными в его основании.

5. Печь попп. 1 вЂ” 4, отличающаясятем, 30 что отношение длины камеры горения к ее внутреннему диаметру составляет (2,3вЂ”

2,5): 1.

6. Печь по пп. 1 вЂ” 5, отличающаяся тем, что, с целью удобства монтажа камеры горе35 ния, последняя выполнена, по крайней мере, из двух кольцевых сборных сек1шй.

474459

< ч

I ч

Составитель Р. Строколайтнс

Редактор Л. Народная Техред T. Миронова Корректор H. Аук

Заказ 2329!6 Изд. ¹ 825 Тираж 529 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретсний и открытий

Москва, Ж-35, Раугпская наб., д. 4,5

Типография, пр. Сап1 нова, 2