Устройство для термического дожига сбросных газов с повышенным содержанием конденсата

 

Использование: в промышленной экологии. Сущность изобретения: устройство содержит коллекторы подачи воздуха, топливного газа и отбросных газов со средствами выделения воздуха, топливного газа и отбросных газов со средствами выделения и распыления конденсата в зону горения, а также по меньшей мере один стержень, выполненный с поверхностью из материала с непрерывным спектром излучения, который закреплен теплопроводящими элементами на топливном коллекторе так, что проходит через ядро факела. Устройство обеспечивает снижение или исключение образования окислов азота при пламенном дожиге газовых выбросов с повышенным содержанием конденсата. 1 ил.

Изобретение относится к промышленной экологии и может быть использовано при пламенном уничтожении газообразных отходов, содержащих конденсат.

Известно устройство для термического дожига сбросных газов с повышенным содержанием конденсата, содержащее корпус со штуцером подачи воздуха, завихритель воздуха, топливный коллектор с подводящим штуцером и газовыпускными отверстиями, центральный патрубок с подводящим штуцером и завихрителем отбросных газов, за которым по внутренней поверхности нарезана винтовая канавка, направление нарезки которой совпадает с направлением навивки завихрителя, по внутренней поверхности которой посажено сопло для газового потока, и источник ультразвука, соединенный с центральным патрубком, подводящий штуцер которого расположен на линии его нулевых смещений (RU, патент N 2033578, кл. F 23 G 7/06, 1995).

Недостатком этого устройства является создание условий для образования окислов азота в процессе дожига отбросных газов.

Техническим результатом изобретения является снижение образования окислов азота.

Этот результат достигается тем, что устройство для термического дожига сбросных газов с повышенным содержанием конденсата, содержащее корпус со штуцером подачи воздуха, завихритель воздуха, топливный коллектор с подводящим штуцером и газовыпускными отверстиями, центральный патрубок с подводящим штуцером и завихрителем отбросных газов, за которым по внутренней поверхности нарезана винтовая канавка, направление нарезки которой совпадает с направлением навивки завихрителя, по внутренней поверхности которой посажено сопло для газового потока, и источник ультразвука, соединенный с центральным патрубком, подводящий штуцер которого расположен на линии его нулевых смещений, согласно изобретению снабжено по меньшей мере одним стержнем, поверхность которого выполнена из материала с непрерывным спектром излучения, закрепленным теплопроводящими элементами на топливном коллекторе таким образом, что он проходит через зону расположения ядра факела.

Это позволяет снизить или исключить образование окислов азота в процессе сжигания газовых выбросов.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство для термического дожига отбросных газов с повышенным содержанием конденсата содержит корпус 1 со штуцером 2 для подачи воздуха, завихритель 3 воздуха, топливный коллектор 4 с подводящим штуцером 5 и газовыпускными отверстиями 6, центральный патрубок 7 с подводящим штуцером 8 и завихрителем 9 отбросных газов, за которым по внутренней поверхности патрубка 7 нарезана винтовая канавка 10, направление нарезки которой совпадает с направлением навивки завихрителя 9, по внутренней поверхности которой посажено сопло 11 для газового потока, отделяющее периферийные каналы 12 для жидкой фазы. К центральному патрубку 7 присоединен источник ультразвука, выполненный, например, в виде пьезоэлектрического преобразователя 13, соединенного с источником 14 высокочастотного переменного тока. Штуцер 8 размещен на линии нулевых смещений патрубка 7. К топливному коллектору 4 посредством теплопроводящих элементов 15 присоединены один или несколько стержней 16, поверхность которых выполнена из материала с непрерывным спектром излучения, например из керамики.

Устройство работает следующим образом.

Воздух подают в корпус 1 через штуцер 2 и далее через завихритель 3 в топочный объем. Топливный газ подают в коллектор 4 через штуцер 5 и далее через газовыпускные отверстия 6 в топочный объем. Отбросные газы, содержащие конденсат, через штуцер 8 подают в центральный патрубок 7, где его закручивают в завихрителе 9 и в разделенном в поле центробежных сил виде - жидкость по винтовой канавке 10, а газы по полости патрубка 7 - направляют к выходу патрубка 7 в топочный объем, где газы через сопло 11, а жидкость через каналы 12 выходят из патрубка 7. За счет создания в пьезоэлектрическом преобразователе 13 при пропускании тока от источника 14 ультразвуковых колебаний и их передачи по центральному патрубку 7 происходит мелкодисперсное распыление жидкой фазы с торцевой поверхностью патрубка 7 и ее выброс в зону горения факела топливных газов за пределы его корня, что обеспечивает интенсивное испарение конденсата и его дожиг совместно с отбросными газами. Расположение штуцера 8 на линии нулевых смещений колеблемого с ультразвуковой частотой патрубка 7 обеспечивает минимизацию диссипативных потерь в нем энергии ультразвуковых колебаний и снижает энергоемкость устройства. Использование в качестве окислителя при сжигании газа воздуха приводит к окислению содержащегося в нем азота кислородом при достижении температуры порядка 1500 - 1600^oC, что происходит в ядре факела за счет частичного совпадения полос излучения воды и двуокиси углерода, являющихся основными продуктами сгорания газообразного топлива. Расположенный в ядре факела стержень 16, или набор таких стержней, обеспечивает как конвективный, так и радиационный отвод тепла из ядра факела. При этом излучение энергии поверхностью стержня 16 в непрерывном спектре исключает разогрев продуктов сгорания топлива и достижение в ядре факела температуры, достаточной для окисления азота кислородом. Конвективно тепло стержня 16 передается через крепежные элементы 15 коллектору 4, омываемому с противоположных поверхностей потоками воздуха и топливного газа, прогрев которых позволяет улучшить условия горения факела.

При наличии в устройстве нескольких стержней 16 предпочтительным является их шахматное расположение перпендикулярно оси факела в положении, максимально приближенном к вертикальному. При таком расположении стержней 16 конвективный теплоотвод является наиболее эффективным, в частности теплоотдача от ядра факела при таком расположении стержней 16 на 20-25% выше, чем при их коридорном расположении.

Снабжение устройства стержнями 16 в наибольшем количестве при минимальном диаметре стержней 16 является наиболее предпочтительным благодаря тому, что обеспечивает наиболее однородное температурное поле в ядре факела и исключает образование зон его локального перегрева, температура в которых может оказаться достаточной для образования экологически вредных окислов азота.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет снизить или исключить образование окислов азота при пламенном дожиге газовых выбросов с повышенным содержанием конденсата.

Формула изобретения

Устройство для термического дожига сбросных газов с повышенным содержанием конденсата, содержащее корпус с штуцером подачи воздуха, завихритель воздуха, топливный коллектор с подводящим штуцером и газовыпускными отверстиями, центральный патрубок с подводящим штуцером и завихрителем отбросных газов, за которым по внутренней поверхности нарезана винтовая канавка, направление нарезки которой совпадает с направлением навивки завихрителя, по внутренней поверхности которой посажено сопло для газового потока, и источник ультразвука, соединенный с центральным патрубком, подводящий штуцер которого расположен на линии его нулевых смещений, отличающееся тем, что оно снабжено по меньшей мере одним стержнем, поверхность которого выполнена из материала с непрерывным спектром излучения, закрепленным теплопроводящими элементами на топливном коллекторе так, что он проходит через зону расположения ядра факела.

РИСУНКИ

Рисунок 1