فلر و طراحی فلر [ Flare ]

حــامد

مدیر بازنشسته
کاربر ممتاز

سلام میدونم همه کم و بیش با flare آشنا هستید تو این تاپیک قصد دارم به کمک دوستان طراحی یک فلر صنعتی رو شروع کنیم من از این روز تمام توانم رو فقط و فقط روی این تاپیک میذارم از دوستان عزیزم خواهشمندم به هر نحو که میتونن کمک کنن تا انشا الله در انتها بتونیم یه اطلاعات خوبی رو جمع اوری کنیم

داد منادی که صلا بسم الله
هر که دارد سر همراهی ما بسم الله

در ابتدا خواهشمندم استاندارد زیر که مربوط به طراحی فلر هست را دانلود کنید
 

پیوست ها

  • API 537 Flare Details for General Refinery and Petrochemical Service - 2003.pdf
    1.9 مگایابت · بازدیدها: 34
  • e-pr-460.pdf
    1.3 مگایابت · بازدیدها: 26
آخرین ویرایش:

حــامد

مدیر بازنشسته
کاربر ممتاز
پرداختن به موضوع فلر از دو جهت کلی دارای اهمیت میباشد اول آنکه گازهای ارسالی به فلر گازهای با ارزش اقتصادی قابل توجهی است و نکته دوم تاثیرات مخرب زیست محیطی ناشی از احتراق گازهای مذکور است

بر اساس تخمین بانک جهانی سالیانه 110 میلیارد متر مکعب از از گازهای طبیعی در فلرها سوزانده میشود این میزان گاز تلف شده میتواند نیاز سالیانه سوخا امریکای مرکزی و جنوبی یا آلمان و ایتالیا را مرتفع سازد
حال جالب این هست که بدونید 10 درصد کل فلرینگ جهان مربوط به ایرانه که در مقام سوم جهانی قرار داره در این لیست نیجریه با 16 درصد در صدر جدول و بعد روسیه با 11 درصد و ایران 10 درصد ، الجزیره 6 درصد ، مکزیک 5 درصد و کشورهای انگولا ،اندونزی و ونزوئلا با 4 درصد و....
جالب توجه اینکه امریکا بیشترین صنعایع فرایندی رو در اختیار داره فقط 3 درصد flaring دنیا رو داره
 

حــامد

مدیر بازنشسته
کاربر ممتاز
اجزای فلر

اجزای فلر

در حالت کلی سیستم فلر به دو قسمت تقسیم میشود یکی سیستم جمع اوری فلر شامل knock out drum و دیگری دودکش فلر در پالایشگاهای بزرگ از ظروف جمع اوری مجزایی در هر یک از واحد ها استفاده شده است تا امکان over hual واحد های مختلف تسریع گردد عموما سیستم فلر مرکب از اجزای زیر است:
  • لوله های جمع آوری گازها از واحد های فرایندی
  • ظرف جمع آوری به منظور میعان و خارج سازی مایعات همراه مشعل
  • آب بند مایع جهت جلوگیری از برگشت شعله
  • دود کش با یک یا چند مشعل
  • پایلوت ، سیستم گازرسانی به مشعل و سیستم جرقه زنی
  • سیستم تزریق بخار یا هوا برای ایجاد شعله کم دود
  • تجهیزات کنترل و نظارتی برای بهینه نمودن سیستم فلر
 

حــامد

مدیر بازنشسته
کاربر ممتاز



همانطور که در شکل میبینید جریان گازها در مسیر فلر قبل از ورود به stack از یک ستون آب عبور میکند این ستون آب موجب ایجاد فشار مثبتی در بالا دست خود شده و همچنین مانعی برای برگشت شعله بداخل مسیر فلر میشود یکی دیگر از وظایف این آب بند عملکرد آن بصورت یک mechanical damper در مقابله با شوکهای موجی در stack است
 

حــامد

مدیر بازنشسته
کاربر ممتاز
Wind speed affect flare performance
Wind speed affects flare performance at least in few ways :


  1. Wind drag flame to downwind, lower the flame center and radiation level of downwind receptor


    Wind carry unburnt component to downwind
  2. Wind potential put-off flame on flare under low gas flow and pilot
Therefore, correct wind speed at flare tip (elevated flare) is important in order to obtain correct estimate of radiation level and unburnt component concentration at downwind location, determination of minimum vapor flow to avoid flame-out and performance of pilots.


Wind speed change with flare height
One of characteristic of wind speed is wind speed increase with height from grade. Thus, higher the flare stack, flare tip will expose to higher wind speed. Generally wind map will be obtained from local authority or organization. The wind map may be measured at specific height i.e. 10m from grade.

In case flare stack height is different than wind speed at specific height, how shall an engineer determine wind speed flare tip ?

Corrected wind speed (without return duration correction)







Where
UZ = Wind speed at Z m at return duration of t0 hour (ft/s)
U0 = Wind speed at specified height of 10m at return duration of t0 hour (ft/s)
t0 = Wind speed at return duration i.e. 60 minutes, 1 minutes, etc
Z = Flare stack height (ft)

Corrected wind speed (with return duration correction)








Where
t = Wind speed at return duration i.e. 60 minutes, 1 minutes, etc (different than t0 )

Example :
A flare stack with height of 200m, expose to wind speed (at 60 minutes return duration) of 10 m/s measured at 10m from grade. Determine wind speed at flare tip if (a) the return duration stay as 60 minutes (b) return duration change to 1 minute.

Solution (a)
Z = 200 m = 200 x 32.8 ft
UZ = 10 m/s = 10 x 32.8 ft/s








UZ = 41.7 ft/s = 12.7 m/s
Wind speed at flare tip with return duration stay as 60 minutes = 12.7 m/s


Solution (b)







uZ,t = 44.8 ft/s = 13.66 m/s

Wind speed at flare tip with return duration at 1 minutes = 13.66 m/s
 

حــامد

مدیر بازنشسته
کاربر ممتاز
راندمان فلر

راندمان فلر

راندمان فلر به عنوان یک شاخص فرایندی عبارتست از نسبت هیدروکربنهای سوخته شده در احتراق به کل جریان هیدروکربنهای ارسالی به فلر
راندمان فلر وابستگی شدید به میزان اختلاط سوخت با هوا و همجنین دمای شعله دارد حداقل راندمان احتراق برخی فلرها 98 درصد میباشد به این معنا که کمتر از 2 درصد کل جریان ارسالی به فلر هیدروکربنهای نسوخته و منواکسید کربن میباشد اگر تامین میزان اکسیژن برای احتراق با کمبود مواجه گردید و یا ذرات کربن شرکت کننده در احتراق تا دمای پایین تر از اشتعال خنک شوند فلر دود غلیظی را به محیط آزاد میکند بنابراین بسیار اهمیت دارد که دمای نقطه احتراق در مقدار واقعی آن نگه داشته شود
 

t.salehi

عضو جدید
کاربر ممتاز
ممنون از تاپیک خوبت حامد جان:gol:

اتفاقا من دوست دارم کمک کنم و شرکت داشته باشم, احتمالا هم به زودی مجبور شم یکی طراحی کنم
ولی متاسفانه هیچی در این زمینه اطلاعات ندارم و بلد نیستم :redface::(
ولی باید از یک جا شروع کنم!!
 

حــامد

مدیر بازنشسته
کاربر ممتاز
اساسا دو نوع فلر در پالایشگاهها به کار گرفته میشود یکی فلر مرتفع و دیگری فلر زمینی فلرهای زمینی هنگامی به کار گرفته میشوند که نیاز به مخفی نمودن شعله فلر و جود داشته باشد اما فلر های مرتفع بدلیل قابلیت جابجایی حجم قابل توجهی از گازها با توجیه فنی و اقتصادی کافی استفاده میشوند
 

حــامد

مدیر بازنشسته
کاربر ممتاز
فلر مرتفع

فلر مرتفع

در این فلر طراحی بر اساس حداکثر جریان مواد قابل احتراق و حداکثر میزان مجاز تشعشعات حاصله از احتراق می باشند معمولا این نوع فلر بلند ترین دستگاه در منطقه عملیاتی است و قابل رویت میباشد در این نوع فلر جهت جلوگیری از دود کردن بخار آب تزریق میشود و این تزریق موجب ایجاد سر و صدا میگردد مقدار صر و صدا در نوک فلر تا 140db است معمولا تلاش میشود تا با کاهش تزریق بخار مقدار سروصدا در مرز ناحیه شعله از 80db تجاوز نکند ولی کاهش بخار مصرفی موجب تولید دود میگردد

 

حــامد

مدیر بازنشسته
کاربر ممتاز
فلر زمینی یا محفظه ای

فلر زمینی یا محفظه ای

این فلر نیازی به بخار آب یا هوای کمکی ندارد و عمل احتراق در محفظه احتراق صورت میگیرد و شعله در داخل محفظه است بنابراین تشعشعات به خارج سرایت نمیکند و چون بخاری تزریق نمیگردد سر و صدایی ایجاد نمیگردد در نوک فلر میزان سر و صدا حدود 95db ودر فاصله 20 فوتی میزان سرو صدا به 80db میرسد
استفاده از گرمای شعله در محفظه احتراق برای ایجاد مکش طبیعی جریان هوا موجب میگردد که به هوای کمکی نیازی نباشد قیمت این نوع فلر حدود 7 تا 10 برابر فلر مرتفع با همان ظرفیت است





 

designchem

متخصص طراحی دستگاههای تبادل حرارت
کاربر ممتاز
جناب مهندس این پست تنها جهت دلگرمی شما به ادامه بحث زده شده هر روز منم چند خط میذارم اینجا.
اول که نسخه API جهت طراحی فلر API 537 می باشد پستهای من راجع به فلر از این منبع است.
انواع فلر مطابق با API که بعداً عکس و توضیحاتش رو ترجمه میکنم و میذارم:

-vertical
- horizontal
-enclosed flame flares
-single point &multi burner
-smokeless nad nonsmokeless fares
-endothermic flares
 

mohandes ss

عضو جدید
سلام حال شما؟آقای مهندس شما نرم افزارهای طراحی فلر رو دارید؟ مثل flarenet ,flaresim,flare,... چه جوری میتونم اینارو گیر بیارم؟ تو بازار هست؟
 

designchem

متخصص طراحی دستگاههای تبادل حرارت
کاربر ممتاز
فلر عمودی :
جهت شعله در فلر های عمودی عموماً به سمت بالاست و نقطه تخلیه شعله در یک نقطه مرتفع متناسب با محیط پیرامون مشعل و تجهیزات اطراف است.
انواع مختلف ساپورت برای فلرهای عمودی عبارتند از:
Self –supported –: یک پایپ مکانیکی و ساختاری که برنر مشعل را محافظت میکند.(شکل 1)
Guyed -(کابل کشی شده) : یک فلر مرتفع که با سیم ساپورت شده است.کابلها در یک یا چند ارتفاع برای جلوگیری از خم کردن فلر متصل شده اند.سیمها معمولاً برای ایجاد ساپورتی پر قدرت با آرایشی مثلثی به فلر متصل میشوند.(شکل 2)
Derrick supported :( ساپورت دکلی)استراکچری است که به صورت یک اسکلت یک یا چنر رایزر(پایپها یا هر اتصالی که گازها را به برنر فلر منتقل می کند) را ساپورت میکند. این دکلها دارای انواع مختلفی هستند ,با توجه به اینکه بحث مکانیکی است علاقه مندان می تواننند به API 537 مراجعه کنند. (شکل 3)
 

designchem

متخصص طراحی دستگاههای تبادل حرارت
کاربر ممتاز
فلر افقی:
در شکل 4 مایعات و گازهایی که به یک فلر افقی فرستاده شده و در یک گودال یا حفره تخلیه شده است نشان داده شده است.
. فلرهای افقی به طور کلی در حفاری و کاربردهای تولیدی ,در جایی که امکان تولید مایعات غیر قابل بازیافت زیاد باشد ,محدود می شوند.

Enclosed flame flare :
این فلر ها جهت پنهان کردن شعله از دید مستقیم ساخته شده اند. این دسته فلرها می توانند صدا را کاهش داده(حامد جان دلیلشو گفته) و تشعشعات را مینیمم کنند.بر خلاف incinerator ها کارکرد در رنج وسیعی از turndown جز خصوصیات ذاتی این مشعل است. گاهی مشعل چند مرحله ای در قالب مشعل های enclosed استفاده می شوند.شکل 5 یک مشعل side fired enclosed flare را نشان میدهد

 
آخرین ویرایش:

sepantaaa

عضو جدید
کاربر ممتاز
سلام

سلام

سلام حامد جان
اقا شما همیشه به درد ما می خوری
راستش استاد ما امروز یه پروژه راجع به فلر داده اونم به من باید تا یکماه دیگه برم کنفرانس بدم یعنی قبل از تعطیلات
هیچی هم ندارم و اشنایی هم با فلر ندارم
لطفا کمکم کن
هر گلی زدی به سر خودت زدی
ممنونم ازت
منتظرت هستم حامد عزیز
 

designchem

متخصص طراحی دستگاههای تبادل حرارت
کاربر ممتاز
سلام حامد جان
اقا شما همیشه به درد ما می خوری
راستش استاد ما امروز یه پروژه راجع به فلر داده اونم به من باید تا یکماه دیگه برم کنفرانس بدم یعنی قبل از تعطیلات
هیچی هم ندارم و اشنایی هم با فلر ندارم
لطفا کمکم کن
هر گلی زدی به سر خودت زدی
ممنونم ازت
منتظرت هستم حامد عزیز
فایلی رو که حامد جان تو فرایندهای پالایشگاهی گذاشته که حتماً داری (جزوه Flare پالایشگاه اصفهان) اونو بخون فایل ضمیمه هم شرح فرایند مشعل پالایشگاه اراکه از قسمتهایی که راجع به کنترل دود و تزریق بخار و.. میتونی استفاده کنی اطلاعات این تاپیک هم که هست اگه حوصله ترجمه داری کتاب احتراق john Zink تو باشگاه هست یه فصل کامل راجع به فلر داره.
 

پیوست ها

  • مشعل.doc
    43 کیلوبایت · بازدیدها: 5

designchem

متخصص طراحی دستگاههای تبادل حرارت
کاربر ممتاز
حامد من عکسامو قبلاً تو pcnet آپلود می کردم مشکلی نبود الان اصلاً سایتش پیدا نمیشه از upic استفاده کردم نتیجش این شده که عکسا بعد از دو روز حذف شدن.تو کجا اپلود می کنی؟
 

sepantaaa

عضو جدید
کاربر ممتاز
سلام

سلام

فایلی رو که حامد جان تو فرایندهای پالایشگاهی گذاشته که حتماً داری (جزوه Flare پالایشگاه اصفهان) اونو بخون فایل ضمیمه هم شرح فرایند مشعل پالایشگاه اراکه از قسمتهایی که راجع به کنترل دود و تزریق بخار و.. میتونی استفاده کنی اطلاعات این تاپیک هم که هست اگه حوصله ترجمه داری کتاب احتراق john Zink تو باشگاه هست یه فصل کامل راجع به فلر داره.
سلام :gol:
ممنونم از کمکت :gol:
جزوه ی پالایشگاه اصفهان رو ندارم اما فایل ضمیمه رو گرفتم از لطفت ممنونم
دست گلت درد نکنه دوست عزیز من:heart::gol::heart::gol:
 

designchem

متخصص طراحی دستگاههای تبادل حرارت
کاربر ممتاز

designchem

متخصص طراحی دستگاههای تبادل حرارت
کاربر ممتاز
Single point and multi burner :
این مشعلها ممکن است در قالب هر یک از انواع مشعل های ذکر شده در با لا ظاهر شوند.
Single point flare
این فلر یک پایپ رو باز (تاج فلر) با یک نقطه خروجی است این فلر می تواند همراه با ابزار جلوگیری از دود و یا بدون آن به کار رود , و عموماً عمودی هستند.این فلرها نسبت به نوع multi burnerدارای افت فشار کمتری هستند.
Multi point flare:
فلر های multi point با پخش جریان گاز در چندین نقطه سوختن جهت بهبود در عمل احتراق در پلنتهای پالایشگاهی و پتروشیمی به کار گرفته شده اند.چنانچه فشار و فضای کافی در دسترس باشد, این فلرهاجهت بدون تولید دود می سوزند .نقاط مختلف سوختن می توانند به صورت آرایشی در ارتفاع کم(شکل 1) و یا به صورت مرتفع(شکل 2) واقع شوند.

 
آخرین ویرایش:

حــامد

مدیر بازنشسته
کاربر ممتاز
نسترن جان دستت درد نکنه به زودی میام ادامه مطالب و میذارم
 

حــامد

مدیر بازنشسته
کاربر ممتاز
حامد من عکسامو قبلاً تو pcnet آپلود می کردم مشکلی نبود الان اصلاً سایتش پیدا نمیشه از upic استفاده کردم نتیجش این شده که عکسا بعد از دو روز حذف شدن.تو کجا اپلود می کنی؟


والا این سایتهای share عکس به سرعت ***** میشن
من از این سایت استفاده میکنم

http://up.iranblog.com/
 

sepantaaa

عضو جدید
کاربر ممتاز
سلام

سلام

سلام حامد جان و دوست عزیز دیگرم که اسمشونو نمی دونم designchem:gol::gol::gol:
لطفا کمکم کنین راجع به فلر باید کنفرانس بدم البته احتمالا برای بعد از عید باشه اواخر فروردین
اما این مطالب رو که نشون استادم دادم گفت کمه
توضیح بیشتر می خوام در این مورد مثلا ساختمان فلر و انواع فلر و از این جور چیزا ارتفاعات مختلف فلر و ......
ممنون می شم از کمکتون:gol:
 

sepantaaa

عضو جدید
کاربر ممتاز
سلام

سلام

سلام
خواستم منم یه سهم کوچیک توی این تاپیک داشته باشم
قسمتی از یه مقاله رو که به زبان لاتین هست رو براتون اوردم
این مقاله در مورد فلر و انواع اون و نحوه ی طراحیش هست
البته دوستان در این مورد مطالب زیاد و مفیدی رو قرار دادن و من تشکر می کنم
ضميمه هاي كنوني (215.1 كيلو بايت)
http://www.www.www.iran-eng.ir/images/attach/pdf.gif ENGINEERING DESIGN GUIDELINE- Flare Rev1[1].1.pdf (215.1 كيلو بايت)
 

پیرجو

مدیر ارشد
مدیر کل سایت
مدیر ارشد
سلام
خواستم منم یه سهم کوچیک توی این تاپیک داشته باشم
قسمتی از یه مقاله رو که به زبان لاتین هست رو براتون اوردم
این مقاله در مورد فلر و انواع اون و نحوه ی طراحیش هست
البته دوستان در این مورد مطالب زیاد و مفیدی رو قرار دادن و من تشکر می کنم
ضميمه هاي كنوني (215.1 كيلو بايت)
http://www.www.www.iran-eng.ir/images/attach/pdf.gif ENGINEERING DESIGN GUIDELINE- Flare Rev1[1].1.pdf (215.1 كيلو بايت)

کاربر گرامی آدرسی که جهت دانلود گذاشتید معتبر نمی باشد.
 

حــامد

مدیر بازنشسته
کاربر ممتاز
طبقه بندی فلر ها بر اساس عامل اختلاط:

طبقه بندی فلر ها بر اساس عامل اختلاط:

مبنای دوم دسته بندی فلر ها،استفاده از یک عامل بیرونی برای ایجاد اختلاط در نوک فلر است که بر این اساس فلرها به فلر با عامل اختلاط کننده بخار ،فلر با عامل اختلاط کننده با هوا،فلر با عامل اختلاط کننده فشار و بدون عامل اختلاط طبقه بندی میشوند
 

حــامد

مدیر بازنشسته
کاربر ممتاز
فلر با عامل اختلاط کننده بخار:

فلر با عامل اختلاط کننده بخار:

این نوع فلر دارای آتشخان با یک نوک بوده و گازهای قابل اشتعال در آن به صورت شعله پیش رو میسوزد . در میان سایر فلرها ، این نوع فلر از فراوانی برخوردار بوده و در اکثر پالایشگاهها و صنایع شیمیایی از این نمونه نصب میشود در این فلر جهت اطمینان از تامین هوای کافی و اختلاط خوب هوا با گازهای سوختی یک جریان بخار به ناحیه احتراق تزریق میگردد . تزریق بخار موجب افزایش آشفتگی برای اختلاط بهتر و وارد کردن هوا به شعله میگردد
اختلاط خوب موجب کاهش تولید دود میگردد . بخار مانند کاتالیست عمل کرده و دمای ناحیه اختلاط را بواسطه رقیق کردن و ایجاد آشفتگی پایین می آورد . همچنین تزریق بخار موجب میگردد عمل اکسیداسیون زمان بیشتری طول بکشد و تجزیه مواد هیدروکربنی حداقل گردد
 

حــامد

مدیر بازنشسته
کاربر ممتاز
فلر با عامل اختلاط هوا

فلر با عامل اختلاط هوا

در این نوع فلر از جریان هوا برای تامین هوای مورد نیاز و نیز عامل اختلاط استفاده میشود . آتشخان این به شکل تار عنکبوت با روزنه های کوچک است که در قسمت داخلی و بالای یک لوله فولادی قرار میگیرد حداقل قطر لازم برای این لوله فولادی دو فوت است هوا از انتهای لوله توسط یک دمنده تامین میگردد و میزان هوا توسط سرعت دمنده تنظیم میشود مهمترین مزیت این فلر عدم نیاز به بخار در مکانهاییست که بخار در دسترس نیست از عیوب اصلی این فلر این است که برای حجم زیاد گاز مقرون به صرفه نمیایشد
مقدار هوای مورد نیاز برای رنج کربن c1 تا c8 برای احتراق حدودا 16 برابر گاز است و به ازای هر 96 بی تی یو حرارت آزاد شده از گاز حدودا یک فوت مکعب استاندارد هوا مورد نیاز است
کد:
scfh=Q/96
در این فلر سرعت جریان هوا تا 120 فوت بر ثانیه است. بخاطر فشار اختلاط شعله عمودی حدودا 50% کوتاهتر از شعله سایر فلرهای بدون دود است و چون تشعشعات کمتری دارند طول دودکش انها کوچکتر ساخته میشود . طول تقریبی شعله بر حسب فوت برای فلرهای با عامل اختلاط هوا در حالت بدون دود توسط رابطه زیر داده میشود
کد:
L=0.46/228*Q
 
بالا