Горелочное устройство для сжигания сырой нефти. Горелки для сжигания нефти


ГОРЕЛКА ДЛЯ СЖИГАНИЯ СЫРОЙ НЕФТИ

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для сжигания сырой нефти с целью ее утилизации.

В настоящее время, при проведении гидродинамических испытаний скважин, образуется значительное количество сырой нефти, которая подлежит утилизации. Сырая нефть обычно содержит, углеводородный газ и воду, при этом она может содержать мелкие частицы, токсичные газы, такие как сероводород, а также присадки к буровому раствору и жидкости для очистки скважин. В случае недостаточно развитой инфраструктуры месторождения, предназначенной для переработки и транспортировки нефти и других углеводородных компонентов, сырую нефть утилизируют путем сжигания.

Сжигание сырой нефти сложно обеспечить, поскольку ее горение сопровождается выделением значительного количества опасных химических веществ, сильным шумом, а также выделением большого количества тепла, что негативно влияет на окружающую среду и условия работы персонала. Уровень загрязнения окружающей среды непосредственно связан с эффективностью и полнотой протекания процесса сжигания сырой нефти.

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 газе, так и на 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 сырой нефти.

Решение указанной задачи достигается тем, что предложенная горелка для сжигания сырой нефти содержит полую обечайку, внутри которой установлен трубопровод подачи сжатого воздуха, причем в выходной части обечайки установлено профилированное днище, а на торце трубопровода подачи сжатого воздуха закреплено днище, при этом на цилиндрической поверхности обечайки, равномерно по окружности, расположены коллекторы сырой нефти, а на цилиндрической поверхности профилированного днища, равномерно по окружности, расположены коллекторы сжатого воздуха, состоящие из патрубков и пневматических форсунок, соединенных с коллекторами сырой нефти.

Предлагаемая конструкция горелки для сжигания сырой нефти, за счет своих отличительных признаков, обеспечивает решение поставленной технической задачи - снижение уровня загрязнения окружавшей среды за счет повышения эффективности и полноты процесса сжигания сырой нефти.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан продольный разрез горелки для сжигания сырой нефти, на фиг. 2 -вид справа на горелку для сжигания сырой нефти, на фиг. 3 - разрез А-А - продольный разрез пневматической форсунки горелки для сжигания сырой нефти, на фиг. 4 - общий вид горелки для сжигания сырой нефти в аксонометрии.

Предложенное устройство содержит полую обечайку 1, внутри которой установлен трубопровод подачи сжатого воздуха 2, причем в выходной части обечайки 1 установлено профилированное днище 3, а на торце трубопровода 2 подачи сжатого воздуха закреплено днище 4, при этом на цилиндрической поверхности обечайки 1, равномерно по окружности, расположены коллекторы 5 сырой нефти, на цилиндрической поверхности профилированного днища 3, равномерно по окружности, расположены коллекторы 6 сжатого воздуха, состоящие из патрубков 7 и пневматических форсунок 8, соединенных с коллекторами 5 сырой нефти.

Пневматическая форсунка 8 включает в себя корпус 9, диспергатор 10, представляющий собой полый цилиндр с профилированным осевым каналом 11, уплотнительное кольцо 12 и уплотнительное кольцо 13. На цилиндрической поверхности диспергатора 10 выполнено несколько рядов радиальных отверстий 14.

Предложенная горелка для сжигания сырой нефти работает следующим образом.

Горелка для сжигания сырой нефти устанавливается преимущественно горизонтально.

Сырая нефть поступает во внутреннюю полость обечайки 1 и далее равномерно распределяется по коллекторам 5 сырой нефти. Из коллекторов 5 сырой нефти сырая нефть подается в пневматические форсунки 8.

Сжатый воздух по трубопроводу 2 подачи сжатого воздуха поступает в полость, образованную днищем 4 и профилированным днищем 3, и далее равномерно распределяется по коллекторам 6 сжатого воздуха, состоящим из пневматических форсунок 8, соединенных между собой с помощью патрубков 7. Из коллекторов 6 сжатого воздуха сжатый воздух подается в пневматические форсунки 8.

Из полости, расположенной между корпусом 9 и диспергатором 10 пневматической форсунки 8, сжатый воздух через ряды радиальных отверстий 14, выполненных на цилиндрической поверхности диспергатора 10, поступает в профилированный осевой канал 11. Струи сжатого воздуха внедряются в поперечный поток сырой нефти, движущийся в осевом канале 11 диспергатора 10, и смешиваются с сырой нефтью. Полученная струя газожидкостной смеси смешивается с воздухом, образуя горючую смесь, которая сгорает без выпадения осадков и образования дыма.

Использование предложенного технического решения позволит повысить эффективность и полноту процесса сжигания сырой нефти и, тем самым, снизить уровень загрязнения окружавшей среды.

Горелка для сжигания сырой нефти, содержащая полую обечайку, внутри которой установлен трубопровод подачи сжатого воздуха, причем в выходной части обечайки установлено профилированное днище, а на торце трубопровода подачи сжатого воздуха закреплено днище, при этом на цилиндрической поверхности обечайки, равномерно по окружности, расположены коллекторы сырой нефти, а на цилиндрической поверхности профилированного днища, равномерно по окружности, расположены коллекторы сжатого воздуха, состоящие из патрубков и пневматических форсунок, соединенных с коллекторами сырой нефти.

edrid.ru

Котлы и горелки для сжигания природного, попутного нефтяного газа и газов нефтепереработки - Энергетика и промышленность России - № 09 (173) май 2011 года - WWW.EPRUSSIA.RU

Газета "Энергетика и промышленность России" | № 09 (173) май 2011 года

Сфера использования таких котлов: заводы пищевой промышленности, ТЭЦ средней мощности, пусковые котлы для АЭС и ТЭС большой мощности и т. п. Котлы могут использоваться как для замены устаревших модификаций, так и для нового строительства.

Разработана серия газомазутных котлов паропроизводительностью от 10 до 200 т/час, с параметрами пара: давление от 1,4 до 3,9 МПа, температура перегретого пара от 225 до 440 ºС. Выработанный пар энергетических параметров может быть направлен как на технологические нужды предприятия, так и на турбину. Котлы обеспечивают КПД до 94% в зависимости от вида топлива. Выбросы окислов азота ниже предельно допустимых для аналогичных котлов. Компактные габариты котла позволяют снизить капитальные затраты на строительство котельной, допускается установка котельного оборудования в открытой компоновке.

В инженерном центре завода разработан ряд низкотоксичных газомазутных горелок мощностью от 1 МВт до 40 МВт, которые позволяют сжигать следующие виды топлива: • газообразное топливо: природный газ, сжиженный газ, сероводород, топливный газ нефтепереработки с переменной калорийностью от 5000 до 34 000 ккал/м3• жидкое топливо: мазут по ГОСТ 10585-75, дизельное топливо, печное топливо, керосин, а также иные жидкие топлива по согласованию Кроме того, разработаны многотопливные газомазутные горелки для раздельного или совместного сжигания природного, коксового, доменного газа или мазута.

Основные требования, которые должны быть выполнены при организации топочного процесса при сжигании этих видов топлива, в настоящее время ужесточились. Так, во многих регионах государственные надзорные органы по защите окружающей среды предписывают уменьшить вредные выбросы оксидов азота и углерода на действующих энергетических объектах до уровня, соответствующего нормам ГОСТ Р 50831.

Для реализации требований по предельно допускаемым вредным выбросам в разработанных низкотоксичных газомазутных горелках предусмотрены следующие технические решения: дополнительная подача газов рециркуляции, использование двухступенчатого сжигания, работа на малых избытках воздуха и оптимальное распределение газа в потоке окислителя.

ОАО «Завод котельного оборудования» занимается также проблемой сжигания в энергетических котлах паропроизводительностью от 1 до 25 т/час биотоплив, являющихся отходами переработки ряда предприятий, в частности сжигается лузга подсолнечника, гречневая, рисовая, просяная шелуха, опилки и другие мелкие топлива с большой парусностью. Для их сжигания разработаны, запатентованы и опробованы в эксплуатации горелки газомазутные с изменяемой степенью крутки первичного и вторичного воздуха и с каналом для подачи указанных топлив.

Все горелки сертифицированы, имеют паспорт и могут быть поставлены либо в составе котла, либо как отдельные поставочные единицы.

www.eprussia.ru

ГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ СЫРОЙ НЕФТИ

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для сжигания сырой нефти с целью ее утилизации.

В настоящее время, при проведении гидродинамических испытаний скважин, образуется значительное количество сырой нефти, которая подлежит утилизации. В случае недостаточно развитой инфраструктуры месторождения, предназначенной для переработки и транспортировки нефти и других углеводородных компонентов, сырую нефть часто утилизируют путем сжигания.

Сжигание сырой нефти сложно обеспечить, поскольку ее горение сопровождается выделением значительного количества опасных химических веществ, сильным шумом, а также выделением большого количества тепла, что негативно влияет на окружающую среду и условия труда персонала. Уровень загрязнения окружающей среды непосредственно связан с эффективностью и полнотой протекания процесса сжигания сырой нефти.

Известна горелка, предназначенная для сжигания сырой нефти с целью ее утилизации, содержащая раму, на стойках которой закреплены передний и задний конус, установленные с кольцевым зазором по отношению друг к другу, причем в упомянутом кольцевом зазоре и на срезе переднего конуса расположены коллекторы подачи сжатого горючего газ, при этом во входной части заднего конуса расположены факельная и пилотная горелка (патент US 3995985 - прототип).

Указанная горелка работает следующим образом.

Сжатый воздух и сырая нефть подаются в факельную горелку, расположенную во входной части заднего конуса. В факельной горелке сырая нефть дробится на мельчайшие частицы и смешивается с воздухом, образуя горючую смесь. Поджиг полученной горючей смеси осуществляется от факела пилотной горелки, закрепленной во входной части заднего конуса. Воздух, необходимый для горения, поступает из входной части заднего конуса. Горючий газ под высоким давлением поступает из коллекторов, расположенных в кольцевом зазоре между конусами и на срезе переднего конуса. Введение горючего газа под высоким давлением придает вихревое движение пламени, а также обеспечивает приток дополнительного количества воздуха.

Основным недостатком указанной горелки являются значительная сложность смесеобразования при недостаточно высокой эффективности сжигания сырой нефти в горелке.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, и снижение уровня загрязнения окружающей среды за счет повышения эффективности и полноты процесса сжигания сырой нефти.

Решение указанной задачи достигается тем, что предложенное горелочное устройство для сжигания сырой нефти, согласно изобретению, содержит, как минимум, раму, смесительную головку, закрепленную на раме и включающую в себя блок подачи сжатого воздуха, блок подачи сырой нефти, представляющие собой два кольцевых коллектора, установленные соосно и соединенные между собой двумя глухими патрубками, форсунки, расположенные по концентрическим окружностям и связывающие между собой блок подачи сжатого воздуха и блок подачи сырой нефти, состоящие из наконечника в виде полого цилиндра, соединенного с блоком подачи сырой нефти, причем в его выходной части расположена вставка с профилированным осевым каналом, при этом в ее выходной части выполнены каналы, расположенные под углом к оси форсунки, втулку с цилиндрической внутренней поверхностью, охватывающую с зазором наконечник и соединенную с блоком подачи сжатого воздуха, при этом на торце втулки закреплено сопло, дежурную горелку, расположенную на оси смесительной головки и закрепленную на раме, трубопровод сжатого воздуха и трубопровод сырой нефти, соединенные со смесительной головкой.

В варианте исполнения, форсунки смесительной головки расположены под углом к ее оси.

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

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан вид спереди горелочного устройства для сжигания сырой нефти, на фиг. 2 - вид сверху горелочного устройства для сжигания сырой нефти, на фиг. 3 - вид справа горелочного устройства для сжигания сырой нефти, на фиг. 4 - продольный разрез смесительной головки, на фиг. 5 - продольный разрез форсунки смесительной головки, на фиг. 6 - общий вид горелочного устройства для сжигания сырой нефти в аксонометрии.

Предложенное устройство содержит раму 1, смесительную головку 2, закрепленную на раме 1, дежурную горелку 3, расположенную на оси смесительной головки 2 и закрепленную на раме 1. Смесительная головка 2 соединена с трубопроводом сжатого воздуха 4 и трубопроводом сырой нефти 5.

Смесительная головка 2 включает в себя блок подачи сжатого воздуха 6, блок подачи сырой нефти 7, форсунки 8, связывающие между собой блок подачи сжатого воздуха 6 и блок подачи сырой нефти 7.

Блок подачи сжатого воздуха 6 состоит из кольцевого коллектора 9, кольцевого коллектора 10, установленных соосно и соединенных между собой двумя глухими патрубками 11.

Блок подачи сырой нефти 7 состоит из кольцевого коллектора 12, кольцевого коллектора 13, установленных соосно и соединенных между собой двумя глухими патрубками 14.

Форсунки 8 расположены по концентрическим окружностям и связывают между собой блок подачи сжатого воздуха 6 и блок подачи сырой нефти 7. Форсунки 8 смесительной головки 2 состоят из наконечника 15 в виде полого цилиндра, соединенного с блоком подачи сырой нефти 7, причем в его выходной части расположена вставка 16 с профилированным осевым каналом 17, при этом в ее выходной части выполнены каналы 18, расположенные под углом к оси форсунки 8, втулки 19 с цилиндрической внутренней поверхностью, охватывающей с зазором наконечник 15 и соединенную с блоком подачи сжатого воздуха 6, при этом на торце втулки 19 закреплено сопло 20.

В варианте исполнения форсунки 8 смесительной головки 2 расположены под углом к ее оси.

Предложенное горелочное устройство для сжигания сырой нефти работает следующим образом.

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

После розжига дежурной горелки 3, в сопло 20, форсунки 8 смесительной головки 2 через трубопровод сжатого воздуха 4, глухие патрубки 11, кольцевой коллектор 9, кольцевой коллектор 10 блока подачи сжатого воздуха 6 и каналы 18, выполненные во вставке 16, подается сжатый воздух.

Сырая нефть через трубопровод сырой нефти 5, глухие патрубки 14, кольцевой коллектор 12, кольцевой коллектор 13 блока подачи сырой нефти 7 и наконечник 15, поступает в профилированный осевой канал 17, выполненный во вставке 16 форсунки 8 смесительной головки 2.

В сопле 20 форсунки 8 струя сырой нефти, поступающая из профилированного осевого канала 17, дробится на мельчайшие частицы струями сжатого воздуха, вытекающими из каналов 18. Капли сырой нефти смешиваются с воздухом в сопле 20. При выходе из сопла 20 с высокой скоростью, газожидкостная смесь смешивается с воздухом, образуя горючую смесь. Полученная горючая смесь воспламеняется от факела дежурной горелки 3 и сгорает, при этом вода, содержащаяся в сырой нефти, испаряется в образовавшемся факеле, а несгораемые вещества под действием высокой температуры расщепляются на безвредные составляющие.

В варианте исполнения, газожидкостная смесь, поступающая из сопла 20 форсунки 8, подается под углом к оси смесительной головки 2.

Использование предложенного технического решения позволит снизить уровень загрязнения окружавшей среды за счет повышения эффективности и полноты процесса сжигания сырой нефти.

edrid.ru

Горелка для сожигания нефти

 

Я 1834

Класс 24-Ь

ПДТЕНТ HA ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ горелки для сжигания нефти.

К патенту Л. 3,. Косякина, заявленному 22 мая 1922 г. (заяв. свид. М 75544).

0 выдаче патента опубликовано 80 ноября 1924 г. Действие патента распространяется на 15 лет от 15 сентября 19о4 г. прЕдмЕТ IlATEHTA.

Типо-пнтографин кнрасный Печатник», Лен>птрад, Меькдунаропн1ай, 75.

Способ сжигания нефти, например, в домашнем быту неэкономичный, так, как обычно нефть, равно как и вода, вводятся в топливник по отдельным труб-, кам на раскаленное тело; получаемые; пары того и другого смешиваются и

1 частично разбры зги на ются без сжигания; кроме того получаются неполное ! горение и копоть, а также расход тепла на испарение воды, Предлагаемая горелка имеет целью получить лучшее сжигание нефти посредством ее пульверизации нагретым воздухом, подаваемым самотеком.

На фиг. 1 изображен разрез топки с горелкой по CD фиг. 2, а на фиг. 2— разрез по АВ фиг. 1.

Топка представляет собой сложенное из кирпича цилиндрическое помещение, закрытое со всех сторон, кроме отверстия для дымового канала. Нефть поступает из запасного резервуара в топку по (напр. стальной) трубке О и падает каплями или струей на рассекатель 1, тотчас же испаряясь, в виду высокой температуры горения нефти, и пульвери- зируясь струями раскаленного воздуха,, выходяшего через отверстия, коими испещрена поверхность колпачка (полу-, цгар) 2, по которому может растекаться испаряющаяся жидкость, пока эта по-, верхность недостаточно нагрета. Сферическая форма поверхности колпачка со- действует ускорению стекания по ней нефти, что необходимо в виду увеличи- вающейся книзу в каждом горизонтальном сечении плошади этой поверхности и, следовательно, увеличивающемся количестве отверстий на таковой. В моменты прекращения горения, небольшое количество нефти может собраться в желобке 5, окружающем сферическую поверхность. Необходимый для горения воздух поступает по трубке 4 (напр., медной), проходящей в топке и нагретой лучистой теплотой, выделяемой при горении нефти (для усиления нагревания можно прибегнуть к обратной тяге, выводя продукты горения внизу топки).

Трубка 4, свернутая внутри топки в спираль 3, оканчивается вверху колпачком 2 с мелкими окаймленными приподнятыми бортиками отверстиями, которые служат для подведения самотеком из трубки 4 воздуха.

Горелка для сожигания нефти, характеризующаяся применением трубки 4, открывающейся наружу и свернутой внутри топки в восходящую спираль, оканчиваюшуюся вверху колпачком 2 с мелкими окаймленными приподнятыми бортиками отверстиями, каковые отверстия служат для подведения из трубки 4 нужного для горения воздуха самотеком, вследствие нагревания этой трубки теплотой, выделяемой при горении нефти, подаваемой по трубе О на колпачок 2 из запасного резервуара.

  

www.findpatent.ru

Универсальные горелки для жидкого топлива

Отопление жилого, производственного или любого другого помещения может осуществляться с помощью котлов, которые образуют автономные системы отопления.

Их главным отличием является вид сжигаемого топлива: твердое, жидкое, газообразное и электрическое.

 

Типы горелок для жидкого топлива

Чтобы выделить тепло из жидкого топлива, его нужно сжечь, но предварительно горючую жидкость нужно подготовить – распылить и смешать с воздухом или испарить. Чем лучше произойдет смешивание воздуха и горючего, тем эффективнее и экономичнее будет работать отопительный котел.

Сложность эффективного сжигания топлива заключается в его разнообразии, ведь каждое горючее вещество обладает индивидуальными характеристиками. В связи с этим было разработано множество различных горелок, адаптированных под конкретный вид жидкости.

Виды жидкого топлива:

  1. Нефтепродукты – печное топливо, мазут, топливная нефть, керосин, бензин.
  2. Масла – сланцевое масло, отработанное машинное масло, растительное и животное масло.
  3. Спирты – этанол, метанол, пропанол.
  4. Ракетное топливо – эфиры.
  5. Эмульсии (смеси) – водотопливная эмульсия, масла в бензинах, этиловый спирт в бензине.
  6. Синтетические топлива – из угля, из природного газа, из биомассы.

Жидкотопливные горелки различаются не только по виду сжигаемого топлива, но и по принципу действия. Одни распыляют горючую жидкость на миллионы мелких капелек, которые смешиваются с воздухом и сгорают в топке котла. Другие устройства испаряют топливо под воздействием высокой температуры и сжигают образовавшиеся пары. Последние подразделяются на горелки с газификацией и испарительные горелки.

Универсальные горелки с газификацией жидкого топлива – это один из наиболее эффективных и экономичных видов оборудования.

Принцип работы состоит из нескольких этапов: жидкое топливо проходит предварительную фильтрацию и попадает в камеру подогрева, где доводится до кипения и начинает испаряться. Образовавшиеся пары создают в камере давление.

После достижения определенного значения они подаются в камеру сгорания так, что при их движении создается эффект инжекции. Это значит, что поток горючего газа (паров) засасывает воздух для горения без применения дополнительного оборудования.

Принцип работы горелки

Жидкое топливо проходит несколько этапов фильтрации, а затем поступает в камеру нагрева. Чтобы произвести пуск горелки, необходимо развести огонь в лотке для розжига. Затем топливо испарится и поступит в топку для сжигания. На дне топки расположен специальный поддон, в который стекают капли несгоревшего топлива, захваченные потоком газа (паров).

Рекомендуемые виды топлива для сжигания в горелках с газификацией – это легковоспламеняемые жидкости (керосин и зимние марки дизельного горючего).

За счет эффекта инжекции происходит экономия энергии, так как отпадает необходимость использовать дополнительное оборудование для нагнетания воздуха. Чтобы улучшить инжекцию, необходимо увеличить давление паров в камере нагревания топлива, но это приведет к повышению температуры, что повлечет за собой образование твердых отложение и повышенную пожарную опасность.

В результате испарения жидкого топлива образуются твердые отложения типа кокса, которые способствуют засорению топливных трактов. Интенсивность их образования можно замедлить путем снижения давления и температуры топлива.

Преимуществом газифицирующих горелок является отсутствие вентилятора для нагнетания воздуха. Но есть и недостаток – повышенная пожарная опасность, связанная с высоким давлением и температурой топливных паров.

Испарительные горелки

Принцип действия испарительных горелок схож с работой оборудования с газификацией жидкого топлива. Отличие заключается в том, что в испарительных моделях пары топлива не скапливаются под давлением, а сразу же сжигаются.

Нагрев топлива происходит в открытом сосуде. В связи с этим уменьшается пожарная опасность эксплуатации оборудования.

По способу нагрева и испарения топлива, испарительные горелки разделяются на два типа – открытые и закрытые. Несмотря на использование одного принципа сжигания топлива, их конструкции значительно отличаются друг от друга.

Алгоритм работы испарительной горелки открытого типа

Резервуар для хранения топлива располагается над горелочным устройством. Это позволяет исключить использование топливного насоса – горючее подается самотеком на испарительную поверхность, которая расположена непосредственно на дне камеры сгорания. Она представляет собой плоскую поверхность с большой областью испарения. Пары топлива воспламеняются под воздействием стороннего источника (автоматический запальник или спичка). Далее подводится необходимое количество воздуха для поддержания процесса горения. Вследствие повышения температуры процесс испарения становится интенсивнее, и начинается выделение тепловой энергии.

Воздух для горения может подаваться как по принудительной, так и по естественной схеме.

Процесс подачи топлива на испарительную поверхность регулируется автоматическими системами с защитой от перелива топлива. Для этого применяется поплавок, дозатор и другие датчики.

Алгоритм работы горелки закрытого типа

Испарение топлива в горелке закрытого типа происходит за счет нагрева от теплоты, выделенной в камере сгорания котла. Но прямо огонь с топливом не соприкасаются, теплообмен осуществляется через металлическую перегородку.

Схема работы испарительной горелки закрытого типа: топливный бак расположен в верхней части для обеспечения самотечной подачи топлива в испаритель. Уровень топлива в испарительной камере регулируется с помощью автоматических поплавковых систем и аварийных сливов.

Розжиг испарительной горелки осуществляется с помощью запальника. На него подается дутьевой воздух, поток которого за счет эжекции осуществляет подсос горючего. Затем воздух и горючая жидкость смешиваются, распыляются и подаются в камеру сгорания, где происходит возгорание за счет пьезы или спички.

Пламя запальника нагревает топливо в испарительной камере и начинается процесс испарения. После того, как процесс парообразования топлива достигает устойчивого состояния, газ (пары) подается в топку, и запальник гасится. Интенсивность горения контролируется клапанами, которые снижают или увеличивают количество подаваемых паров в топку котла.

Закрытая схема работы испарительной горелки является более безопасной, так как невозможно воспламенение топлива из-за перелива, как в горелке открытого типа.

Марки универсальных горелок

Достоинства и недостатки

Достоинства универсальных горелок для жидкого топлива:

  • повышенный коэффициент полезного действия;
  • полное сжигание топлива;
  • возможность работы без принудительного дутья.

Недостатки универсальных горелок для жидкого топлива:

  • повышенная пожарная опасность;
  • тонкая настройка работы оборудования;
  • выделение кокса при высоком давлении;
  • высокая цена.

Применение жидкотопливных котлов является достаточно эффективным способом отопления при условии постоянного доступа к дешевому горючему. При эксплуатации котлов на жидком топливе выделяется меньше вредных выбросов, чем при работе твердотопливных аналогов.

otoplenie-pro.com

Горелочное устройство для сжигания сырой нефти

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для сжигания сырой нефти с целью ее утилизации. Горелочное устройство для сжигания сырой нефти содержит обечайку с профилированным входом и выходом, установленную на раме, дежурную горелку расположенную внутри обечайки, горелку, расположенную на оси обечайки и представляющую собой полую обечайку, внутри которой установлен трубопровод подачи сжатого воздуха, причем в выходной части обечайки установлено профилированное днище, а на торце трубопровода подачи сжатого воздуха закреплено днище, при этом на цилиндрической поверхности обечайки, равномерно по окружности, расположены коллекторы сырой нефти, а на цилиндрической поверхности профилированного днища, равномерно по окружности, расположены коллекторы сжатого воздуха, состоящие из патрубков и пневматических форсунок, соединенных с коллекторами сырой нефти. Изобретение позволяет повысить смесеобразование, снизить уровень загрязнения окружающей среды. 6 ил.

 

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для сжигания сырой нефти с целью ее утилизации.

В настоящее время при проведении гидродинамических испытаний скважин образуется значительное количество сырой нефти, которая подлежит утилизации. Сырая нефть обычно содержит углеводородный газ и воду, при этом она может содержать мелкие частицы, токсичные газы, такие как сероводород, а также присадки к буровому раствору и жидкости для очистки скважин. В случае недостаточно развитой инфраструктуры месторождения, предназначенной для переработки и транспортировки нефти и других углеводородных компонентов, сырую нефть утилизируют путем сжигания.

Сжигание сырой нефти сложно обеспечить, поскольку его горение сопровождается выделением значительного количества опасных химических веществ, сильным шумом, а также выделением большого количества тепла, что негативно влияет на окружающую среду и условия работы персонала. Уровень загрязнения окружающей среды непосредственно связан с эффективностью и полнотой протекания процесса сжигания сырой нефти.

Известна горелка, предназначенная для сжигания сырой нефти с целью ее утилизации, содержащая раму, на стойках которой закреплены передний и задний конус, установленные с кольцевым зазором по отношению друг к другу, причем в упомянутом кольцевом зазоре и на срезе переднего конуса расположены коллекторы подачи сжатого горючего газа, при этом во входной части заднего конуса расположены факельная и пилотная горелка (патент US 3995985, МПК F23D 11/02 - прототип).

Указанная горелка работает следующим образом.

Сжатый воздух и сырая нефть подаются в факельную горелку, расположенную во входной части заднего конуса. В факельной горелке сырая нефть дробится на мельчайшие частицы и смешивается с воздухом, образуя горючую смесь. Поджиг полученной горючей смеси осуществляется от факела пилотной горелки, закрепленной во входной части заднего конуса. Воздух, необходимый для горения, поступает из входной части заднего конуса. Горючий газ под высоким давлением поступает из коллекторов, расположенных в кольцевом зазоре между конусами и на срезе переднего конуса. Введение горючего газа под высоким давлением придает вихревое движение пламени, а также обеспечивает приток дополнительного количества воздуха.

Основным недостатком указанной горелки являются значительная сложность смесеобразования при недостаточно высокой эффективности сжигания сырой нефти в горелке.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и снижение уровня загрязнения окружающей среды за счет повышения эффективности и полноты процесса сжигания сырой нефти.

Решение указанной задачи достигается тем, что предложенное горелочное устройство для сжигания сырой нефти согласно изобретению содержит, как минимум, обечайку с профилированным входом и выходом, установленную на раме, дежурную горелку, расположенную внутри обечайки, горелку, расположенную на оси обечайки и представляющую собой полую обечайку, внутри которой установлен трубопровод подачи сжатого воздуха, причем в выходной части обечайки установлено профилированное днище, а на торце трубопровода подачи сжатого воздуха закреплено днище, при этом на цилиндрической поверхности обечайки, равномерно по окружности, расположены коллекторы сырой нефти, а на цилиндрической поверхности профилированного днища, равномерно по окружности, расположены коллекторы сжатого воздуха, состоящие из патрубков и пневматических форсунок, соединенных с коллекторами сырой нефти.

Предлагаемая конструкция горелочного устройства для сжигания сырой нефти за счет своих отличительных признаков обеспечивает решение поставленной технической задачи - снижение уровня загрязнения окружающей среды за счет повышения эффективности и полноты процесса сжигания сырой нефти.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан вид спереди на горелочное устройство для сжигания сырой нефти, на фиг. 2 - вид сверху на горелочное устройство для сжигания сырой нефти, на фиг. 3 - вид справа на горелочное устройства для сжигания сырой нефти, на фиг. 4 - продольный разрез горелки горелочного устройства для сжигания сырой нефти, на фиг. 5 - разрез А-А -продольный разрез пневматической форсунки горелки, на фиг. 6 - общий вид горелочного устройства для сжигания сырой нефти в аксонометрии.

Предложенное горелочное устройство для сжигания сырой нефти содержит обечайку 1 (корпус), отражатель 2, установленный в выходной части корпуса 1, дежурную горелку 3, расположенную внутри обечайки 1, горелку 4, расположенную на оси обечайки 1 и представляющую собой полую обечайку 5, внутри которой установлен трубопровод 6 подачи сжатого воздуха, причем в выходной части обечайки 5 установлено профилированное днище 7, а на торце трубопровода 6 подачи сжатого воздуха закреплено днище 8, при этом на цилиндрической поверхности обечайки 5, равномерно по окружности, расположены коллекторы 9 сырой нефти, на цилиндрической поверхности профилированного днища 7 равномерно по окружности расположены коллекторы 10 сжатого воздуха, состоящие из патрубков 11 и пневматических форсунок 12, соединенных с коллекторами 9 сырой нефти.

Пневматическая форсунка 12 включает в себя корпус 13, диспергатор 14, представляющий собой полый цилиндр с профилированным осевым каналом 15, уплотнительное кольцо 16 и уплотнительное кольцо 17. На цилиндрической поверхности диспергатора 14 выполнено несколько рядов радиальных отверстий 18.

Предложенное горелочное устройство для сжигания сырой нефти работает следующим образом.

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

После розжига дежурной горелки 3, сырая нефть поступает во внутреннюю полость обечайки 5 и далее равномерно распределяется по коллекторам 9 сырой нефти. Из коллекторов 9 сырой нефти сырая нефть подается в пневматические форсунки 12.

Сжатый воздух по трубопроводу 6 подачи сжатого воздуха поступает в полость, образованную днищем 8 и профилированным днищем 7, и далее равномерно распределяется по коллекторам 10 сжатого воздуха, состоящих из пневматических форсунок 12, соединенных между собой с помощью патрубков 11. Из коллекторов 10 сжатого воздуха сжатый воздух подается в пневматические форсунки 12.

Из полости, расположенной между корпусом 13 и диспергатором 14 пневматической форсунки 12, сжатый воздух через ряды радиальных отверстий 18, выполненных на цилиндрической поверхности диспергатора 14, поступает в профилированный осевой канал 15. Струи сжатого воздуха внедряются в поперечный поток сырой нефти, движущийся в осевом канале 15 диспергатора 14, и смешиваются с сырой нефтью. Полученная струя газожидкостной смеси смешивается с воздухом, образуя горючую смесь, которая сгорает без выпадения осадков и образования дыма.

Использование предложенного технического решения позволит повысить эффективность и полноту процесса сжигания сырой нефти и тем самым снизить уровень загрязнения окружающей среды.

Горелочное устройство для сжигания сырой нефти, содержащее обечайку с профилированным входом и выходом, установленную на раме, дежурную горелку, расположенную внутри обечайки, горелку, расположенную на оси обечайки и представляющую собой полую обечайку, внутри которой установлен трубопровод подачи сжатого воздуха, причем в выходной части обечайки установлено профилированное днище, а на торце трубопровода подачи сжатого воздуха закреплено днище, при этом на цилиндрической поверхности обечайки, равномерно по окружности, расположены коллекторы сырой нефти, на цилиндрической поверхности профилированного днища, равномерно по окружности, расположены коллекторы сжатого воздуха, состоящие из патрубков и пневматических форсунок, соединенных с коллекторами сырой нефти.

www.findpatent.ru

Видоизменение прибора для сжигания нефти

 

Класс 24 Ь, 8

Ю 18862

:,ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ прибора для сжигания .нефти.

К зависимому патенту A. К. Сопова, заявленному 9 сентября 1929 года (заяв. саид. М 54335).

Основной патент на имя А. H. Сопова и Г. П. Миндера от 30 июня

1925 года за № 369.

Право пользования по настоящему патенту определяется ст.14. Постановления ЦИКа и СНК Союза ССР о патентах на изобретения.

О выдаче зависимого патента опубликовано 31 января 1931 года. Действие зависимого патента простирается на срок до 30 января 1946 года включительно.

В патенте № 369 описан прибор для сжигания нефти с турбинным испарителем и подведением к нему нефти и воды по двум снабженным игольчатыми клапанами и грибками, форсункам, под которыми расположен козы рек, предназначенный для регулирования вихревого потока воздуха.

В предлагаемом видоизмененном приборе вместо двух отдельных форсунок для нефти и воды применяется одна общая водонефтяная форсунка, заключенная в кожух с отверстиями в боковых стенках, снабженными заслонками, а для регулирования потока воздуха подвижным сделан не козырек, а самый испаритель.

На чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез прибора для сжигания нефти; фиг. 2 — вид прибора спереди с частично отнятой топочной крышкой; фиг. 3 — вид испарителя сверху.

Водонефтяная форсунка 1 выполнена в виде цилиндрического стержня, с переднего конца имеющего коническую форму, оканчивающуюся грибком 7 для воспрепятствования стекания нефти вдоль самой форсунки; в канал форсунки подается нефть через нипель 3 и вода через нипель 2, а для периодической промывки и чистки форсунки — последняя снабжена пробкой 6. Форсунка, установленная в наклонном положении в приливе 9 топочной крышки 8, помещается в кожухе 13, прикрепленном к крышке ушками 24, 25 помощью двух болтов. Кожух 13, устанавливаемый в топке горизонтально, представляет собой прямоугольную спереди открытую коробку, разделенную неподвижным козырьком 19 с особой выемкой, для изменения интенсивности воздушного вихря в момент передвижения испарителя 5, установленного под ним на дне 20 кожуха; боковые стенки 15 и 16 снабжены прямоугольными закрывающимися люками 17 и 18. Как перекрытие 14, так и боковые стенки 15, 16, выполняя роль отражателей пламени, усиливают подогревание водо-нефтяной форсунки и в особенности испарителя Если кожух 13, при установке его в ту или иную топку, по размеру своему точно соответствует последней, т.-е. помещается в топке относительно плотно или же с некоторым зазором, не превышающим 5 — 10 мм как с той, так и с другой стороны, то люки 17, 18 боковых стенок кожуха остаются открытыми и тогда стенки топки уже сами играют роль отражателей пламени, одновременно и нагреваясь по- следним. При зазоре, превышающем указанные выше, люки должны быть закрыты, в противном случае кубатура камеры, где происходит сгорание, увеличивается и эффект горения значительно о "лабляется. Испаритель 5, состоящий из тарелки с прямоугольными лопастями, передвигается с помощью стержня с головкой 21. В нижней части топочной крышI ки 8 имеются окна 12, 11, 12 для доступа наружного воздуха к испарителю 5, из коих два окна 12, 12 снабжены заслонками, а третье круглое 11, через которое проходит стержень с головкой 21, расположенное по середине не имеет заслонки и, как в момент работы форсунки, так и в период ее бездействия, остается открытым. Для наблюдения за процессом горения в крышке сделань два контрольных окна 22 и 23. Вода поступает частыми каплями в форсунку вслед за струей нефти, благодаря чему при весьма усиленном нагревании топки происходит совершенно точное и безперебойное поступление воды с нефтью к испарителю. Регулировка поступления в форсунку нефти и воды производится краниками, помещенными на дне питательных баков. Люки боковых стенок кожуха служат также для пропуска пламени в зависимости от направления тяги.

Предмет патента.

Видоизменение прибора для сжигаь ия нефти, описанного в патенте № 369, отличающееся тем, что вместо двух форсунок для нефти и воды применена одна общая водо-нефтяная форсунка 1, а для регулирования потока воздуха подвижным сделан не козырек, а испаритель 5 и добавлен кожух 13 с отверстиями 17, 18 в боковых стенках, снабженными заслонками.

   

www.findpatent.ru