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

Изобретение относится к топливной энергетике, а именно к компактным газогенераторным устройствам, работающим на твердом, преимущественно дисперсном, буром угле с парокислородным дутьем.

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

Известен газогенератор Копперса-Тотцека, включающий корпус с газоходными каналами для парокислородного дутья, газовыми и шлаковыводящими каналами [1]
Недостатком этого устройства является сложность конструкции, большие потери тепла на охлаждение и значительные капитальные затраты из-за вспомогательных систем, что не позволяет его использовать в малых хозяйствах.

Ближайшим к описываемому является известный газогенератор, содержащий вертикально расположенный корпус, размещенную у днища последнего наклонную перегородку с отверстиями, под которой расположен дутьевой канал, обеспечивающий дутье с водяным паром, выполненный у верхней части корпуса канал для отбора газа, два электрода и средство для создания высокотемпературного очага в корпусе [2]
Недостатком известного генератора являются значительные потери тепла при транспортировке и подаче в дутьевой канал водяного пара при парокислородном дутье.

Техническим результатом изобретения является снижение тепловых потерь на газификацию угля при парокислородном дутье.

Для достижения указанного технического результата в известном газогенераторе, содержащем вертикально расположенный корпус, размещенную у днища последнего наклонную перегородку с отверстиями, под которой расположен дутьевой канал, обеспечивающий дутье с водяным паром, выполненный у верхней части корпуса канал для отбора газа, два электрода и средство для создания высокотемпературного очага в корпусе, согласно изобретению под перегородкой закреплена вертикальная шторка, делящая дутьевой канал на два сообщающихся между собой отсека, которые сообщены с полостью корпуса при помощи изогнутых трубок, закрепленных в отверстиях верхней части наклонной перегородки, причем средство для создания высокотемпературного очага в корпусе выполнено в виде электроразрядной свечи, размещенной в корпусе над верхней частью перегородки в зоне выхода изогнутых трубок, а электроды размещены в отсеках дутьевого канала.

На фиг. 1 схематично изображен в разрезе описываемый газогенератор, на фиг.2 разрез А-А с фиг.1.

Газогенератор содержит вертикально расположенный корпус 1, размещенную у днища последнего наклонную перегородку 2, выполненный у верхней части корпуса канал 4 для отбора газа и дутьевой канал 3, обеспечивающий дутье с водяным паром. Дутьевой канал 3 расположен под наклонной перегородкой 2. Под перегородкой 2 закреплена вертикальная шторка 5, делящая дутьевой канал 3 на два сообщающихся между собой отсека. Отсеки сообщены с полостью корпуса 1 при помощи изогнутых трубок 8 и 9, закрепленных в отверстиях верхней части наклонной перегородки 2. Газогенератор имеет два электрода 6 и 7, которые размещены по одному в каждом отсеке дутьевого канала. Газогенератор имеет средство для создания высокотемпературного очага в корпусе, которое выполнено в виде электроразрядной свечи 10. Свеча 10 размещена в корпусе над верхней частью наклонной перегородки 2 в зоне выхода изогнутых трубок 8 и 9.

Газогенератор работает следующим образом.

После загрузки корпуса 1 газогенератора дисперсным бурым углем и заливки дутьевого канала 3 частично водой или электролитом, подается электрический ток на электроды 6 и 7. Образовавшиеся в результате электролиза водород и кислород накапливаются в верху отсеков и через изогнутые трубки 8 и 9 поступают в корпус с углем. При подаче высокого напряжения на свечу зажигания 10, происходит химическая реакция водорода с кислородом с образованием воды и выделением тепла. Поскольку реакция осуществляется в дисперсном угле, происходит газификация угля водяным паром и непрореагировавшим с водородом остатком кислорода. Это происходит потому, что водород имеет гораздо меньшую плотность, чем кислород и часть водорода поднимается в верх корпуса, а часть кислорода опускается вниз. Такое разделение приводит преимущественно к окислению угля в нижней части корпуса и постепенному заполнению его золой. Струи кислорода и водорода эжектируют частицы угля вдоль наклонной перегородки 2 и стимулируют перемещение масс угля сверху вниз. Образовавшийся газогенераторный газ отводится через канал 4 для отбора газа. Изогнутые трубки 8 и 9 служат для формирования направленных струй водорода и кислорода из дутьевого канала в корпус, препятствуют попаданию продуктов реакции в дутьевой канал и являются элементами теплообменника вместе с наклонной перегородкой между углем /золой/ и электролизными газами.

Поскольку водяной пар образуется в высокотемпературном очаге дисперсного угля, тепловые потери на транспорт парового дутья значительно снижены. Дополнительное уменьшение тепловых потерь достигается также подогревом кислорода и водорода в дутьевом канале от перегородки.

Предложенный газогенератор имеет простую конструкцию, легко управляется, может быть изготовлен из недефицитных материалов в небольших мастерских и широко использоваться в различных малых хозяйствах.

Оптимальное соотношение количества угля и воды, угла наклона перегородки в соответствии с массой образующейся золы, позволяет изготовить компактный автономный газогенератор с питанием либо от аккумулятора и катушки зажигания, либо от промышленной сети с простым преобразователем.

Использование: для двигателей внутреннего сгорания, газификации фермерских хозяйств, построек и небольших производственных помещений при работе на твердом, преимущественно дисперсном, буром угле с парокислородным дутьем. Сущность изобретения: под наклонной перегородкой 2 закреплена вертикальная шторка 5, делящая дутьевой канал 3 на два сообщающихся между собой отсека. Отсеки сообщены с полостью корпуса 1 при помощи изогнутых трубок 8 и 9. Трубки закреплены в отверстиях верхней части перегородки 2. В отсеках размещены электроды 6 и 7. Средство для создания высокотемпературного очага в корпусе выполнено в виде электроразрядной свечи 10. Свеча 10 размещена в корпусе над верхней частью перегородки 2 в зоне выхода изогнутых трубок 8 и 9. 2 ил.

Газогенератор, содержащий вертикально расположенный корпус, размещенную у днища последнего наклонную перегородку с отверстиями, под которой расположен дутьевой канал, обеспечивающий дутье с водяным паром, выполненный у верхней части корпуса канал для отбора газа, два электрода и средство для создания высокотемпературного очага в корпусе, отличающийся тем, что под перегородкой закреплена вертикальная шторка, делящая дутьевой канал на два сообщающихся между собой отсека, которые сообщены с полостью корпуса при помощи изогнутых трубок, закрепленных в отверстиях верхней части наклонной перегородки, причем средство для создания высокотемпературного очага в корпусе выполнено в виде электроразрядной свечи, размещенной в корпусе над верхней частью перегородки в зоне выхода изогнутых трубок, а электроды размещены в отсеках дутьевого канала.