JPH0480287B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、バーナと地上フレアに関し、更に特
に精油所ガス、又は他の油、ガス又は化学プラン
トから出るガスの地上フレア処理用に適したバー
ナ並びこのバーナを使用する地上フレアに関する
ものである。

（従来技術と発明が解決しようとする問題点） 従来、多くの出口孔を有する燃料ガス供給管よ
りなる精油所バーナは公知である。これらのバー
ナは簡単な構造からなり製造も比較的に容易であ
る。

しかし、それらは、比較的貧弱な空気力学によ
つて引起される比較的に長い放熱炎を生成し高度
の発煙傾向を伴う。炭素が供給管中に増加し、逆
熱放射を引起しかつ炎の一なめは供給管を引裂く
ことがあり、その際バーナ効率を低下し若しくは
機能を消失して修理せざるを得ないまでになる。

バーナは、しばしば地上フレアの一部として使
用される。地上フレアに関する問題は、金属外壁
が過度に熱せられるのを防ぐため、煙突は耐火性
若しくは絶縁性のライニニングを必要とすること
である。高度の熱放射炎は耐火材料中に高温と高
熱応力が発生して亀裂と更に耐火消失さえも引起
すことがある。

欧州特許願第0062402号に地上フレア用に適し
たバーナが記載されている。本願も地上フレア用
に適した改良バーナに関するものである。

（問題点を解決するための手段） それ故、本発明によれば、上昇空気流に対し低
抵抗の燃料ガス供給パイプと、１つ以上の出口
と、出口を経て上方に空気を通す手段と、出口に
一定角度で隣接するプレートにおいて燃料ガスが
出口から出てそのプレート表面に沿つて拡散し上
昇空気流と混合するようなプレートと、燃料ガス
と空気の燃焼により生成する炎を保持する手段と
からなり、炎を保持する手段はプレートの上縁の
中央部分が自由ガス出口に向け実質的に水平位置
に傾斜しかつ上縁の外側部は燃料ガス出口から離
れる方向に傾斜してなるバーナを提供する。

好適にはプレートは出口に一定角度にて隣接す
るので、燃料ガスがプレート上に衝突する角度は
１〜55度である。

プレートは、炎保持手段を結合しており、その
手段においてプレートの上縁の中央部は燃料ガス
出口の方向に曲げ返され、上縁の外側部は反対方
向に曲げ返されている。炎保持手段は炎が引き上
がり燃料ガスと空気の乱流「停留」領域を付与す
る傾向を低下する。プレート自体は好適には平坦
で燃料ガスと空気の拡散混合を引起す大きさであ
る。プレートは好適にはステンレス鋼で造られ
る。プレートは燃料ガスをプレートを越える薄層
として拡散させかつ炎保持手段と共同して燃料ガ
ス出口から遠く隔つて安定な炎を与えて、燃料ガ
ス供給パイプ中の炭素の加熱と増加とを低下させ
る。炭素の増加は炎から析出することによるので
なく燃料ガス供給管の過度の高温度によつて燃料
ガスの熱分解が生起することによると考えられて
いる。

好適には、プレートは規則的に平行な配列に配
置される。プレートの規則的平行配列は、改良さ
れた炎の形態を付与することが見出され、これは
バーナを越えて比較的平らであり、かつまた比較
的短く、更に低熱放射でもある。

出口は上昇空気流に関し燃料ガス供給パイプの
下流側にある。好適にはプレートの平面は燃料ガ
ス出口に連結するパイプに対し直角である。

バーナ単位構成は複数のバーナから構成され、
このバーナ単位は適合したマニホールドにより結
合されている。

バーナは好適には煙突または類似物をその上に
有しており、バーナの下部から吸引空気の流れを
作つて燃料ガスと混合する。別法として空気はバ
ーナを介して、例えばフアンを使用して送風して
もよい。

燃料ガスパイプは断面に空気流の方向における
低空気力学的抵抗を付与し、改良された燃料／空
気比を生起させる。好適にはこのことは空気流れ
方向においてより大きな寸法、例えば長円形断面
の滑らかなパイプの使用により達成される。これ
は断面が円形で上表面に出口を有するパイプから
なり、空気流に対し高い抵抗を有し比較的貧弱な
性能のずんぐりした形の代表的精油バーナに対比
される。

本発明の好適な実施態様においてバーナのプレ
ートは燃料出口に隣接して小孔を有する。小孔は
低燃料ガス通過量において炎の安定と炎の吹き消
しの場合再点火を改善することが見出された。

燃料出口は円形でよいが、しかし好適にはプレ
ート上燃料ガスの拡散を助長するよう形成し、そ
れで長円形出口が好適な形態である。

プレートは好適にはガス供給パイプの上表面に
固定され、例えばプラケツトによつて若しくは溶
接によつて固定される。

複数の燃料ガス出口孔とプレートとからなるバ
ーナにおいて、プレートは好適には不連続存在物
であるが、しかしバーナを越える単一長いプレー
ト若しくは単一の一連の結合体でもよい。不連続
若しくは単一のプレートの使用によりバーナの点
火はプレートの縁の上端における乱流がバーナを
越えて交差点火を助長する傾向があるので促進さ
れる。

輻射熱スクリーンは、断面三角形の金属ストリ
ツプが好適で、通常の燃料ガス供給パイプ上に存
在させることとによりガス再循環と直接的炎の衝
突とによる過熱を防止する。

上述のバーナは、地上フレア装置の一部として
使用できる。それ故、本発明の別の観点による
と、燃料ガス供給パイプからなり、この供給パイ
プは上述のようにバーナに結合される地上フレア
を提供し、更に垂直壁を有する包囲で、その下端
は地表レベル上にあるので包囲内のバーナに空気
が接近できるようにした包囲とを提供する。

フレアの内部壁は好適には金属製で耐火材料、
例えば耐火レンガ、注型適性または可塑性を有す
る耐火材料、セラミツク繊維で内張りされる。好
適には通風垣または風案内がフレア基部を包囲す
る。風案内は羽根板を付けられ空気が案内を通つ
て吹抜け次いでフレア中に吹込めるようにされ
る。

本発明はまた前述の複数のバーナ単位よりなる
地上フレアを包含する。地上フレアの好適な実施
態様において、バーナ単位はそれらの長手軸が実
質的に互いに直角になるよう配置される（第５図
参照）。この配向は可聴周波の周波数で発生する
煙突共鳴および振動を減少するのに役立つ。バー
ナ断面積と煙突断面の好適な比率は0.5以下であ
る。

フレアは通常の点火方法により点火される。

（発明の実施例） 次に発明は添付される第１乃至第５図を参照し
てのみ実施例により記載する。

第１図および第２図を参照すると、バーナは主
燃料ガスパイプ１からなり、これは複数の平行副
燃料ガスパイプ２に燃料ガスを供給する。ガスパ
イプ１はスリーブによつて副パイプ２に結合さ
れ、このスリーブは３によつてパイプ１の内部を
パイプ２の内部に結合する。パイプ２に沿つて規
則的間隔でプレート４は溶接または他の適切な方
法により固定される。プレート４はパイプ２の軸
に直角である。燃料出口に隣接するプレート中の
孔は低燃料ガス通過量において炎の安定に役立
つ。パイプ２中の燃料出口孔５はプレート４の基
部に隣接する。燃料出口孔５はプレート４の表面
上に燃料ガスの少なくとも１部を導くよう切開さ
れている。出口孔の断面は円形若しくは長方形で
あつた。第２ｂ図は三角形断面の輻射熱スクリー
ン６を示し、このスクーン６はガスパイプ１を直
接的炎の衝突と熱ガスの再循環とから防禦するの
に役立つ。

バーナの使用中出口孔５から出る燃料ガスの少
なくとも１部はプレート４に衝突しプレート４の
表面に沿つて拡散する。このことは空気と燃料ガ
スの混合を可能にして燃焼混合物を与える。

プレート４はその上中央縁７を曲返してリツプ
を作り炎の離昇を防止しかつ炎保持器として作用
する。試験に使用されたプレートの頂縁は90度以
下の角度まで曲返された。プレート４の２つの上
外縁８は上中央縁７と反対方向に曲返され一対の
羽根を作り、これは単に燃料ガス／空気混合と炎
の安定とに役立つ。

出口孔とプレートを過ぎる上昇空気流は、バー
ナを介して上方に空気を吸引するように包囲また
は煙突をバーナの周囲に配置することにより達成
された。この効果を達成する別の方法はフアンま
たはブロアを使用して、バーナを介して上方に空
気を押し上げることであろう。

第３図は、本発明に係るバーナを有する地上点
火フレアの縦断面図を示す。バーナ１０はフレア
煙突の基部に配置される。煙突は内部耐火性材料
１１、絶縁性中心部１２および外部金属壁１３よ
り成る。フレアの操作中、燃料ガスは煙突吸引に
よる吸引空気で混合され、燃焼混合物の点火後バ
ーナ１０のプレート１４上部に安定した炎を生成
する。

第４図において単一のバーナ単位は、主燃料ガ
スパイプである中央マニホールド１６の各側部か
ら突出する８つの副燃料ガスパイプからなるアー
ム１５を有し、このマニホールド１６は垂直パイ
プ１７から燃料ガスを供給される。各アーム１５
は12個の燃料ガスの出口孔１８と結合するプレー
ト１４を備え、各プレート１４は中央曲返し炎保
持上部縁１９と、これと反対方向の側の曲返し羽
根２０を有する。輻射熱スクリーンは平明化の理
由で図面から削除されている。

第５図において、４つのバーナ単位２２からな
る地上フレア２１が示され、各バーナ単位は第４
図に示される通りであり各々は垂直燃料供給パイ
プから燃料ガスが供給される。各バーナ単位はそ
の長手軸がその隣接軸に対し直角になるよう配置
されている。また各バーナ単位は各プレートをそ
れらが中央マニホールドから離れる直面する（す
なわち、中央部が曲返される）ように設けられ
る。

（発明の効果） 本願発明のバーナによると、多くの燃料ガスの
出口孔を有する燃料ガス供給パイプを、空気力学
的に低抵抗性に構成し、かつ炎保持手段を備える
プレートを出口孔に配置してバーナを構成したの
で、従来の燃料ガス供給パイプに比較して、短い
放熱炎と極めて低に発煙の生成ですみ、更に、炭
素の供給パイプ中の生成が顕著に削減され、炭素
の燃焼による供給パイプの破損が減少可能とさ
れ、バーナの補修が減少されると共にバーナ効率
が向上された改良バーナが提供でき、これを地上
フレアに適用して従来のものより極めて優れた性
能の地上フレアが適用可能とされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るバーナの部分の斜視図、
第２ａ図はプレートとバーナの燃料ガスの出口孔
の側面図、第２ｂ図は燃料ガスパイプとバーナ素
子の輻射熱スクリーンとの部分縦断面図、第２ｃ
図はバーナの副燃料ガスパイプを通る断面図、第
３図はバーナよりなる地上フレアの縦断面図、第
４ａ図はマニホールド１６に８個のアーム１５を
配置したバーナ単位において、各々のアームは12
個のプレート１４を有するバーナ単位の平面図、
第４ｂ図は第４ａ図のバーナの部分縦断面図を共
なう側面図、第５図はバーナ単位の配置を示す地
上フレアの平面図である。 １……主燃料ガスパイプ、２……副燃料ガスパ
イプ、３……孔、４……プレート、５……燃料ガ
スの出口孔、６……スクリーン、７……上中央
縁、８……上外縁、１０……バーナ、１１……耐
火性材料、１２……絶縁性中心部、１３……外部
金属壁、１４……プレート、１５……アーム、１
６……マニホールド、１７……垂直パイプ、１８
……燃料ガスの出口孔、１９……炎保持上部縁、
２０……羽根、２１……地上フレア、２２……バ
ーナ単位。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上昇空気流に対し低抵抗を有しかつ１つ以上
   の燃料ガスの出口孔５を有する副燃料ガス供給パ
   イプ２と、前記出口孔５を経て上方に空気を通す
   手段と、前記出口孔５に対し一定角度で隣接する
   ことにより前記出口孔５から出る燃料ガスがプレ
   ートの表面に沿つて拡散しかつ上昇空気流と混合
   するようにしたプレート４と、燃料ガスと空気と
   の燃焼により生成する炎の保持手段とから成り、
   この炎保持手段は、燃料ガスの出口孔５の上方で
   実質的に水平位置に屈曲されたプレート４の上中
   央縁７上と、燃料ガスの出口孔５から離間し前記
   上中央縁７と反対方向に屈曲されたプレート４の
   上外縁８とから成ることを特徴とするバーナ。 ２ プレート４が、規則的平行列として配置され
   る特許請求の範囲第１項記載のバーナ。 ３ 複数の副燃料ガス供給パイプ２を備え、これ
   らのプレート４の平面が副燃料ガス供給パイプ２
   の長手軸に対し実質的に垂直である特許請求の範
   囲第２項記載のバーナ。 ４ 単一プレート４の規則的平行列が副燃料ガス
   供給パイプ２を越えかつこの副燃料ガス供給パイ
   プ２に直角に延在する特許請求の範囲第３項記載
   のバーナ。 ５ 燃料ガスの出口孔５が長円形である特許請求
   の範囲第１項記載のバーナ。 ６ 輻射熱スクリーン６を副燃料ガス供給パイプ
   ２の上方に配置する特許請求の範囲第１項記載の
   バーナ。 ７ 主燃料ガス供給パイプ１を備え、この主燃料
   ガス供給パイプ１をバーナの副燃料ガス供給パイ
   プ２に接続し、前記副燃料ガス供給パイプ２は、
   上昇空気流に対し低抵抗を有しかつ１つ以上の燃
   料ガスの出口孔５を有し、前記バーナは、前記出
   口孔５を経て上方に空気を通す手段と、前記出口
   孔５に対し一定角度で隣接することにより前記出
   口孔５から出る燃料ガスがプレートの表面に沿つ
   て拡散しかつ上昇空気流と混合するようにしたプ
   レート４と、燃料ガスと空気との燃焼により生成
   する炎の保持手段とから成り、前記炎保持手段
   は、燃料ガスの出口孔５の上方で実質的に水平位
   置に屈曲されたプレート４の上中央縁７と、燃料
   ガスの出口孔５から離間し前記上中央縁７と反応
   方向に屈曲されたプレート４の上外縁８とから成
   るバーナ単位の組合せから構成されることを特徴
   とする地上フレア。 ８ 主燃料ガス供給パイプ１の長手軸を互いにほ
   ぼ直角に配置した複数の主燃料ガス供給パイプに
   よる複数のバーナ単位から構成される特許請求の
   範囲第７項記載の地上フレア。 ９ ４個のバーナ単位を正方形に配置し、これら
   バーナ単位の主燃料ガス供給パイプ１の長手軸を
   互いにほぼ直角に配置した特許請求の範囲第８項
   記載の地上フレア。 １０ 直角壁部を有する包囲を備え、この直角壁
   部の下端部は地上レベルの上方に位置して、空気
   が前記包囲内のバーナに接近し得るように構成し
   た特許請求の範囲第７〜９項記載のいずれか１項
   に記載の地上フレア。 １１ 前記包囲の基部を包囲する風案内を介して
   前記包囲中に空気が吹込まれる特許請求の範囲第
   １０項記載の地上フレア。