ГАЗОГЕНЕРАТОР Российский патент 1997 года по МПК C10J3/20 C10J3/18 

Изобретение относится к топливной энергетике, а именно к компактным газогенераторным устройствам на твердом топливе, преимущественно дисперсном буром угле.

Наиболее эффективно изобретение может быть использовано для двигателей внутреннего сгорания, газификации фермерских хозяйств, построек и небольших производственных помещений.

Известен газогенератор Винклера, содержащий корпус, загрузочное устройство и золоудаляющие каналы со шнеками, патрубки для дутья и вывода сырого газа (Тайц Е.М. Андреева И.А. Антонова Л.И. Окускованное топливо и адсорбенты на основе бурых углей. М. Недра, 1985, рис. 4, с. 16).

Недостатком этого устройства является сложность конструкции и большие капитальные затраты из-за вспомогательных систем, что не позволяет его использовать в малых хозяйствах.

Известен газогенератор, содержащий вертикально расположенный корпус с крышкой, на его верхнем торце, канал для подачи воздуха, канал для отбора газа, электронагреватель и расположенный по центральной оси корпуса с возможностью возвратно-поступательного перемещения шток (патент Франции N 1174477, кл. C 10 J 3/18, 1959).

Недостатком известного устройства является значительные потери тепла в окружающую среду с сырым газом.

Техническим результатом изобретения является снижение тепловых потерь и повышение управляемости процесса газификации твердого дисперсного топлива.

Для достижения указанного технического результата в газогенераторе, содержащем вертикально расположенный корпус с крышкой на его верхнем торце канал для подачи воздуха, канал отбора газа, электронагреватель и расположенный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения шток, согласно изобретению электронагреватель смонтирован на нижнем конце штока, а канал для подачи воздуха образован с помощью обечайки, установленной коаксиально корпусу с образованием кольцевого зазора и прикрепленной верхним торцом к крышке, и соединен с полостью корпуса посредством прорезей, которые выполнены на верхнем торце корпуса.

Кроме того, крышка выполнена из теплоизоляционного материала и на ней верхним торцом смонтирована дополнительная обечайка, которая расположена коаксиально обечайке, образующей канал для подачи воздуха. Кроме того канал для отбора газа выполнен в днище корпуса.

На чертеже схематично показан описываемый газогенератор, продольный разрез.

Газогенератор содержит вертикально расположенный корпус 1 с крышкой 2 на его верхнем торце, канал 3 для подачи воздуха, канал 4 для отбора газа и расположенный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения штока 7. На конце штока 7 смонтирован электронагреватель 8. Канал 3 для подачи воздуха образован с помощью обечайки 5, установленной коаксиально корпусу 1 с образованием кольцевого зазора. Верхним торцом обечайка 5 прикреплена к крышке 2. Канал 3 соединен с полостью корпуса 1 посредством прорезей 9, которые выполнены на верхнем торце корпуса 1. Крышка 2 выполнена из теплоизоляционного материала. На крышке 2 верхним торцом смонтирована дополнительная обечайка 6. Дополнительная обечайка 6 расположена коаксиально обечайке 5. Канал 4 для отбора газа выполнен в днище корпуса 1. Шток 7 выполнен из огнеупорного материала.

Предлагаемый газогенератор работает следующим образом.

После загрузки корпуса 1 дисперсным твердым бурым углем, на корпус опускается крышка 2 с обечайками 5 и 6 и штоком 7. При включении электронагревателя 8 сразу происходит пиролиз угля, расположенного вблизи нагревателя. Отсос воздуха из канала 4 отбора газа интенсифицирует реакцию пиролитического окисления угля и образование продуктов газификации. В верхней части корпуса повышается температура и нагреваются стенки корпуса. Воздух, проходя через канал 3 между обечайкой 5 и внешней поверхностью корпуса, нагревается и через прорези 9 поступает в реакционную зону подогретым, обечайка 6 дополнительно теплоизолирует газогенератор от тепловых потерь в окружающую среду. Горячие продукты реакции при прохождении сверху вниз через массу дисперсного угля передают ему тепло и освобождаются от конденсирующихся газов и паров воды. По мере сгорания угля шток 7 опускается, а воздух в зону реакции поступает через слой горячей золы, которая препятствует перемещению продуктов реакции в верх корпуса. Процесс газификации управляется степенью нагрева электронагревателем 8 и расходом отсасываемого газа через канал 4.

Таким образом, шток с нагревателем, концентрические обечайки, расположенные в крышке из теплоизоляционного материала, а также прорези в корпусе позволяют снизить тепловые потери и повысить управляемость процесса газификации.

Предложенный газогенератор имеет простую и компактную конструкцию и может изготавливаться в небольших мастерских и широко использоваться в различных малых хозяйствах.

Использование: для двигателей внутреннего сгорания, газификации фермерских хозяйств, построек и небольших производственных помещений при работе преимущественно на дисперсном буром угле. Сущность изобретения: электронагреватель 8 смонтирован на нижнем конце штока 7. Канал 3 для подачи воздуха образован с помощью обечайки 5, установленной коаксиально корпусу 1 с образованием кольцевого зазора. Обечайка 5 прикреплена верхним торцом к крышке 2. Канал 3 соединен с полостью корпуса посредством прорезей 9, которые выполнены на верхнем торце корпуса 1. Крышка 2 выполнена из теплоизоляционного материала. На крышке 2 верхним торцом смонтирована дополнительная обечайка 6, которая расположена коаксиально обечайке 5. Канал 4 для отбора газа выполнен в днище корпуса 1. По мере сгорания угля шток 7 с электронагревателем 8 опускается, а воздух в зону реакции поступает через слой горячей зоны. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Газогенератор, содержащий вертикально расположенный корпус с крышкой на верхнем торце, канал для подачи воздуха, канал для отбора газа, электронагреватель и расположенный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения шток, отличающийся тем, что электронагреватель смонтирован на нижнем конце штока, а канал для подачи воздуха образован с помощью обечайки, установленной коаксиально корпусу с образованием кольцевого зазора и прикрепленной верхним торцом к крышке, и соединен с полостью корпуса посредством прорезей, которые выполнены на верхнем торце корпуса. 2. Газогенератор по п.1, отличающийся тем, что крышка выполнена из теплоизоляционного материала и на ней верхним торцем смонтирована дополнительная обечайка, которая расположена коаксиально обечайке, образующей канал для подачи воздуха. 3. Газогенератор по п.2, отличающийся тем, что канал для отбора газа выполнен в днище корпуса.