DE1231637B

DE1231637B - Electric resistance ignition device for oil depots

Info

Publication number: DE1231637B
Application number: DEM67182A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gheorge Aldea; Dipl-Ing Valentin Petcovici
Original assignee: MINI PETROLULUI; MINISTERUL PETROLULUI
Current assignee: MINI PETROLULUI; MINISTERUL PETROLULUI
Priority date: 1965-11-05
Filing date: 1965-11-05
Publication date: 1967-01-05

Description

Elektrisches Widerstandszündgerät für Erdöllacrerstätten C Die Anmeldung beschreibt ein elektrisches Widerstandszündgerät, das eine mit Keramik ausgekleidete Verbrennung' skammer und eine Gas- und Luftmischvorrichtung enthält, und zum Aufheizen des Lagerstättenöles bei der Anwendung des In-Situ-Verbrennungsverfahrens dient.Electrical resistance igniter for petroleum storage facilities C The application describes an electrical resistance igniter which contains a ceramic-lined combustion chamber and a gas and air mixing device and is used to heat the storage oil when the in-situ combustion process is used.

Zur Einleitung des In-Situ-Verbrennungsverfahrens werden bekanntlich elektrische Widerstandszündgeräte und Geräte, die auf dem Zünden eines Gas-Luft-Gemisches beruhen, verwendet. Diese Zünd.geräte weisen verschiedene Nachteile auf, und zwar: die elektrischen Widerstandszündgeräte erfordern besonders Zufuhrkabel und der Strombedarf ist dabei sehr hoch, während die Luft-Gas-Gemisch-Zündgeräte unzuverlässig sind, weil ein homogenes Verbrennungsgemisch nicht erzielt werden kann oder der elektrische Widerstand im Gasstrom kalt wird, oder weil das Verbrennungsgemisch am elektrischen Widerstand durchschlägt. Ferner sind die Flammenöffnungen nur an den Seitenwänden der Verbrennungskammer angeordnet; deshalb können nur beschränkte, unmittelbar in der Nähe des Gerätes gelegene ölträgerzonen erwärmt werden.To initiate the in-situ incineration process, it is known electrical resistance igniters and devices based on the ignition of a gas-air mixture are based, used. These igniters have several disadvantages, namely: the electrical resistance igniters particularly require supply cables and power requirements is very high, while the air-gas mixture igniters are unreliable, because a homogeneous combustion mixture cannot be achieved or the electrical one Resistance in the gas flow becomes cold, or because the combustion mixture on the electrical Resistance cuts through. Furthermore, the flame openings are only on the side walls placed in the combustion chamber; therefore only limited, immediate in oil carrier zones in the vicinity of the device are heated.

Bei dem erfindungsgemäßen Zündgerät werden diese Nachteile dadurch ausgeschaltet, daß zum Erzielen eines homogenen Luft-Gas-Gemisches eine Mischkammer benutzt wird, deren Wände mit schräg aufwärts gerichteten öffnungen versehen sind, wobei der Brennlufteintritt aufwärts erfolgt, so daß die Luft im Gegenstrom den abwärts fließenden Gasen zugeführt wird. Das Gemisch verläßt die Mischkammer am unteren Teil über ein Wirbelungs-System.In the ignition device according to the invention, these disadvantages are thereby eliminated turned off that a mixing chamber to achieve a homogeneous air-gas mixture is used, the walls of which are provided with openings pointing upwards at an angle, wherein the combustion air inlet takes place upwards, so that the air in countercurrent to the downward flowing gases is supplied. The mixture leaves the mixing chamber on lower part via a vortex system.

Das Brenngemisch kann unter allen Bedingungen gezündet werden, indem der elektrische Widerstand in einem perforierten Gehäuse untergebracht ist, das den Widerstand gegen Kühlung durch das vorbeiströmende Gas schützt, und das gegenüber einer vom Zündgerätkörper ausgebildeten gebogenen Schwelle angeordnet ist. Dadurch wird das aus der Mischkammer strömende Brenngemisch nur teilweise den in dem Schützgehäuse des Widerstandes befindlichen Öffnungen zugeführt.The combustion mixture can be ignited under all conditions by the electrical resistance is housed in a perforated housing that protects the resistance against cooling by the gas flowing past, and that against a curved threshold formed by the igniter body is arranged. Through this the fuel mixture flowing out of the mixing chamber is only partially that in the contactor housing of the resistor located openings supplied.

Zur Ausschaltung der durch das wiederholte Manövrieren des Zündgerätes am ölträger entlang auftretenden Schwierigkeiten ist die Verbrennungskammer mit seitlichen Öffnungen und einer Vorderöffnung von größerem Durchmesser versehen; die letztere dient zum Leiten des größten Teiles der Flamme.To turn off the by repeatedly maneuvering the igniter Difficulties occurring along the oil carrier are related to the combustion chamber side openings and a front opening of larger diameter provided; the latter serves to guide most of the flame.

Im folgenden wird ein Beispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung gegeben; es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch das Lagerstättenzündgerät, F i g. 2 einen Längsschnitt durch den Zünder des Lagerstättenzündgerätes, F i g. 3 die Anordnung des elektrischen Widerstandes im Zündgerät, F i g. 4 einen Schnitt durch den Zündgerätkörper längs der Linie Schema A-A in F i g. 1, F i g. 5 einen Schnitt durch den Zündgerätkörper längs der Linie, B-B in F i g. 1. An example of the device according to the invention is given below; it shows F i g. 1 shows a longitudinal section through the deposit ignition device, FIG. 2 shows a longitudinal section through the igniter of the deposit igniter, FIG. 3 the arrangement of the electrical resistance in the ignition device, FIG . 4 shows a section through the igniter body along the line diagram AA in FIG. 1, Fig. 5 shows a section through the igniter body along the line BB in FIG. 1.

Das erfindungsgemäße Zündgerät besteht aus drei Hauptteilen: dem Zündkörper 1, der Verbrennungskammer 2 und der Mischkammer 3. The ignition device according to the invention consists of three main parts: the ignition body 1, the combustion chamber 2 and the mixing chamber 3.

Das am Ende der Steierohre 4 verschraubte Zündgerät wird in das Bohrloch eingelassen und am oberen Ende der Futter-Rohrperforationen befestigt. Anschließend wird die Mischkammer durch die 3"-Steigrohre in das Bohrloch eingelassen; dabei ist sie am Ende eines 11/2"-Stei-rohres 5 anaeschraubt und wird in eine Vertiefung im Zündgerätkorper eingebaut. Auf diese Weise werden zwei Verbindungswege nach übertage geschaffen: der eine innerhalb der 11/2"-Steigrohre, über den die Brennstoffgase eingespeist sind, wie die Pfeile a in F i g. 1 zeigen, und der andere innerhalb des von den beiden Steigrohren gebildeten Ringraumes, über den die Luft zugeführt wird, wie die Pfeile b in F i g. 2 zeigen. Die Mischkammer ist mit den öffnungen 6 versehen, die schräg aufwärts eingeschnitten sind, so daß die nach oben ffießende Luft im Gegenstrom auf die abwärts fließenden Gase trifft, was eine bessere Homogenisierung des Gemisches gewährleistet.The ignition device screwed to the end of the Steierohre 4 is let into the borehole and attached to the upper end of the lining pipe perforations. The mixing chamber is then let into the borehole through the 3 "riser pipes; it is screwed to the end of an 11/2" riser pipe 5 and is installed in a recess in the igniter body. In this way, two connecting paths to the surface are created: one within the 11/2 "riser pipes, via which the fuel gases are fed in, as the arrows a in FIG . 1 show, and the other within the one formed by the two riser pipes Annular space through which the air is supplied, as shown by arrows b in Fig. 2. The mixing chamber is provided with openings 6 which are inclined upwards so that the air flowing upwards flows in countercurrent to the gases flowing downwards meets, which ensures a better homogenization of the mixture.

C Das Gas-Luft-Gemisch verläßt die Mischkammer am unteren Ende über den Ringraum 7, der zwischen den Wänden der Kammer3 und dem in seiner Arbeitsstellung in die Mischkammer ragenden Zünderkörper8 eingefaßt ist. Dieser Ringraum weist zwei Innenquerschnitte auf, die durch gegeneinander versetzte Aushöhlungen und Vorsprünge entstehen, die eine Wirbelung des Gasstromes und damit eine vollkommenere Homogenisierung bewirken. Die SchnitteA-A und B-B in Fig. I zeigen die Anordnung des Wirbelsystems im Ringraum 7. C The gas-air mixture leaves the mixing chamber at the lower end via the annular space 7, which is enclosed between the walls of the chamber 3 and the igniter body 8 which protrudes into the mixing chamber in its working position. This annular space has two inner cross-sections, which are created by mutually offset cavities and projections that cause a vortex of the gas flow and thus a more complete homogenization. Sections A-A and BB in FIG. I show the arrangement of the vortex system in the annular space 7.

Der in der F i 3 wiedergegebene Zünder 8 be- steht aus dem elektrischen Widerstand 9, der auf dem Keramikkern 10 montiert und mittels der Schrauben 11 in dem perforierten Metallgehäuse 12 befestigt ist. Das perforierte Metallgehäuse ist am Ende eines den Körper des Zünders bildenden 3/4"-Rohres 13 verschraubt. Der Körper des Zünders ist am Ende eines elektrischen Kabels 14 befestigt, das dazu dient, den Zünder in das Zündgerät einzuführen und den Widerstand mit Strom vom übertage zu versorgen. Die Verbindung des Zünders mit dem Kabel erfolgt mittels der auswechselbaren Verschraubung 15. Am unteren Ende läuft der Zünder in einen kegelförmigen Führungskopf 16 aus, der den Zünder durch das Wirbelsystem am Mischkammeraustritt hindurchführt und der mit den zum Ausströmen der brennenden Gase dienenden öffnungen 17 versehen ist. Der elektrische Anschluß des Zündwiderstandes erfolgt durch die Zündermasse und an Hand einer abgeänderten Zündkerze 18, die mit den Kabelleitern über die mit Keramikperlen isolierten Drähte 19 verbunden ist.The igniter 8 shown in FIG . 3 consists of the electrical resistor 9 which is mounted on the ceramic core 10 and fastened in the perforated metal housing 12 by means of the screws 11. The perforated metal housing is screwed to the end of a 3/4 "tube 13 forming the body of the igniter. The body of the igniter is attached to the end of an electrical cable 14 which is used to insert the igniter into the ignitor and to power the resistor off The detonator is connected to the cable by means of the replaceable screw connection 15. At the lower end, the detonator ends in a conical guide head 16 , which guides the detonator through the vortex system at the mixing chamber outlet and the one used to discharge the burning gases openings 17. The electrical connection of the ignition resistor is made through the igniter ground and by means of a modified spark plug 18 which is connected to the cable conductors via wires 19 insulated with ceramic beads.

Der Zünder wird in das Zündgerät mittels des elektrischen Kabels eingebaut, wobei die Öffnungen c des elektrischen Widerstandsgehäuses gegenüber der C ID gebogenen Schwelle 20 zu stehen kommen müssen. Die durch die gebogene Schwelle in Wirbeln ge,-ratenen Brenngase dringen nur teilweise und mit niedriger Geschwindigkeit über die Gehäuseöffnungen zu dem elektrischen Widerstand, wo sie sich entzünden und die Zündung des ganzen Gasstromes bewirken. Die F i g. 2 zeigt die Stellung des Zünders enüber der Wirbelschwelle.The igniter is installed in the igniter by means of the electrical cable, the openings c of the electrical resistance housing must come to stand opposite the C ID curved threshold 20. The combustion gases, which are swirled through the curved threshold, penetrate only partially and at low speed via the housing openings to the electrical resistance, where they ignite and ignite the entire gas flow. The F i g. 2 shows the position of the detonator above the vortex threshold.

z,eg Der eigentliche Verbrennungsprozeß, des Brenngemisches erfolgt innerhalb der Verbrennungskammer, die aus dem Stahlmantel 21 und der inneren Keramikisolation 22 besteht und mit den seitlichen öffnungen 23 und der vorderen öffnung 24 versehen ist. Diese Öffnungen rufen einen Gegendruck in der Masse der Brenngase hervor, was zur Abnahme der Fließgeschwindigkeit und zum Auftreten von Mikroflammen an den seitlichen Öffnungen führt. Die auf der ganzen seitlichen Fläche der Verbrennungskammer verteilten öffnungen dienen zur übertragung der Wärine auf den Ölträger über die Futterrrohrperforationen bis zur Zündung des Erdöles; zugleich ermöglichen die Vorderöffnungen die Bildung eines senkrecht strömenden Flammenstrahles d, der die Zündung des Ölträgers auf große Entfernung am unteren Teil des Zündgerätes verursacht.z, eg The actual combustion process, the combustion mixture, takes place inside the combustion chamber, which consists of the steel jacket 21 and the inner ceramic insulation 22 and is provided with the lateral openings 23 and the front opening 24. These openings create a counter pressure in the bulk of the fuel gases, which leads to a decrease in the flow rate and the appearance of microflames at the side openings. The openings distributed over the entire lateral surface of the combustion chamber serve to transfer the heat to the oil carrier via the casing perforations until the petroleum ignites; at the same time, the front openings enable the formation of a vertically flowing flame jet d, which causes the ignition of the oil carrier at a great distance on the lower part of the ignition device.

Das erfindungsaemäße Gerät weist also folgende Vorteile auf: Es gewährleistet ein vollkommen homogenes Luft-Gas-Gemisch, das leicht angezündet werden kann; die Zündung des Brenn-emisches erfolgt auf einfache Weise mittels des mit Kabel manovrierten elektrischen Widerstandes, der nur teilweise in den Brenngasstrom eindringt, um dem Kühleffekt der Gase vorzubeugen-, die beim häufigen Manövrieren eines üb- lichen Zündgerätes auftretenden Schwierigkeiten werden dadurch ausgeschaltet, daß das erfindungsgemäße Zündergerät die gleichzeitige Zündung der größtmöglichen Ölträgermächtigkeit erlaubt.The device according to the invention thus has the following advantages: It ensures a completely homogeneous air-gas mixture that can be easily ignited; the ignition of the fuel-emisches takes place in a simple manner by means of the manovrierten cable electrical resistance which penetrates only partially into the combustion gas stream to the cooling effect of the gases vorzubeugen-, difficulties encountered in the frequent maneuvering a usual union ignition device are turned off in that the igniter device according to the invention allows the simultaneous ignition of the greatest possible oil carrier thickness.

Claims

Claims: 1. Electrical resistance igniter for oil deposits with ceramic-lined combustion chamber, d a d urch g e k en a -draws that it contains a mixing chamber (3) in the side walls for complete homogenization of the air-gas mixture has directed inlet openings (6) for the combustion air and in the lower part has a mixture outlet space (7) provided with a swirl system.

2. Ignition device according to claim 1, characterized in that, in order to prevent the electrical ignition resistor (9) from being cooled by the gas flow, the resistor is housed in a perforated protective jacket (12) and opposite a curved threshold (20 ) formed by the ignition device body (1) ) is arranged, wherein the fuel gas mixture flowing out of the mixing chamber (3) is only partially fed to the openings provided in the protective jacket (12). 3. Ignition device according to claims 1 and 2, characterized in that it contains a combustion chamber (2) which is provided with lateral openings (23) and a front opening (24) of large diameter for ignition of the greatest possible oil carrier thickness.