ГАЗОГЕНЕРАТОР "РАБИКА" Российский патент 2012 года по МПК C10J3/20 F23B10/00 F24H1/46 F23C6/04 

Изобретение относится к газогенераторным установкам для получения генераторного газа из дешевых видов твердого топлива с последующим сжиганием газа в системе отопления жилых и производственных помещений.

Известна газогенераторная установка, содержащая газогенератор, в котором образована камера газификации с колосниковой решеткой (патент РФ на полезную модель №89674). Установка содержит устройства подачи топлива и выгрузки его очаговых остатков, систему подачи окислителя, включающую вентилятор и теплообменник, а также систему выдачи генераторного газа.

Установка недостаточно эффективна при использовании в системах отопления, т.к. при отводе генераторного газа происходят потери тепла.

Известна бытовая газогенераторная установка (пат. РФ на изобретение №2036222), содержащая газогенератор с вертикальной шахтой газификации, загрузочным люком и колосниковой решеткой. Установка содержит средство для подачи воздуха, приспособление для отвода генерируемого газа из шахты, газовую горелку и вытяжную трубу.

Известная установка содержит систему отвода генерируемого газа и автономно расположенную газовую горелку, что усложняет ее конструкцию. КПД установки снижается из-за потерь тепла в коммуникациях.

Задача заявляемого изобретения состоит в упрощении конструкции газогенераторной установки и повышении эффективности утилизации тепла от сгорания топлива.

Технический результат от решения задачи заключается в уменьшении затрат на изготовление газогенератора и повышении его КПД при использовании устройства в системах отопления жилых и производственных помещений.

Технический результат достигается газогенератором, содержащим вертикальную камеру газификации, колосниковую решетку, средство для подачи воздуха, приспособление для отвода генерируемого газа, вытяжную трубу и средство для отвода тепла, получаемого от сгорания генераторного газа.

Новое заключается в том, что приспособление для отвода генерируемого газа установлено над камерой газификации, выполнено в виде основания камеры сгорания газа. В основании закреплены факельные горелки, выполненные в виде патрубков, соединяющих камеру газификации с камерой сгорания газа. Средство для отвода тепла выполнено в виде установленных в камере сгорания газа водяных теплообменников. Основание камеры сгорания газа выполнено из двух параллельных пластин, соединенных обечайкой с образованием герметичной полости между ними, в которую подается воздух. На верхней пластине выполнены отверстия для подачи воздуха в камеру сгорания газа. Отверстия для подачи воздуха выполнены на концентрических окружностях, на отверстиях закреплены втулки, направляющие поток воздуха в зону горения. Средство для отвода тепла включает водяную рубашку, выполненную на внешней поверхности корпуса газогенератора и соединенную с теплообменниками, установленными в камере сгорания газа. Водяные теплообменники выполнены в виде герметичных емкостей с патрубками подвода и отвода воды, состоящих из металлических пластин, соединенных обечайкой. В пластинах теплообменников выполнены отверстия, соединенные патрубками.

На чертеже представлен заявляемый газогенератор в разрезе.

Газогенератор содержит корпус 1 с двойными стенками, между которыми находится водяная рубашка 2. В нижней части камеры газификации 3 установлена колосниковая решетка 4. Над камерой газификации закреплено основание камеры сгорания газа 5. Основание 5 выполнено в виде плоской емкости, которая находится между двумя горизонтальными пластинами. В пластинах закреплены факельные горелки 6. В верхней пластине на концентрических окружностях выполнены сквозные отверстия, в которых закреплены направляющие втулки 7 для воздушного потока. Над камерой сгорания газа 8 установлены водяные теплообменники 9. Теплообменники выполнены в виде плоских емкостей, в пластинах которых закреплены патрубки 10 для пропуска горячего воздуха. Во внешней стенке корпуса газогенератора закреплены патрубки подвода 11 и отвода воды 12. В верхней крышке газогенератора закреплена вытяжная труба 13. В нижней части под колосниковой решеткой находится поддувало 14 с каналом подвода воздуха (на чертеже не показан), в котором установлена заслонка, регулирующая количество подаваемого в поддувало воздуха. На чертеже изображен один теплообменник 9, однако для лучшего использования тепла целесообразна установка двух и более теплообменников.

Устройство работает следующим образом.

Сначала разжигают топливо, размещенное на колосниковой решетке 4. При этом в поддувало 14 поступает максимальное количество воздуха, для чего заслонка в канале подвода воздуха открыта на полную ширину. После розжига и выхода на рабочий режим газогенерации, когда достигается достаточно высокая температура для обеспечения сухой возгонки топлива, заслонку в канале подвода воздуха прикрывают до минимального зазора. В камере газификации 3 происходит пиролиз твердого топлива. Образующийся генераторный газ поступает в факельные горелки 6. В камере сгорания 8 происходит сгорание газа в факельных горелках 6. Для поддержания стабильного и эффективного горения в камеру 8 подается воздух через направляющие втулки 7. В полость основания 5 камеры сгорания газа воздух поступает снаружи через специальные патрубки (не показанные на чертеже), соединяющие полость с внешней средой. Подача воздуха регулируется заслонками, установленными на входе в патрубки. Тепло от камеры газификации 3 и камеры сгорания газа 8 нагревает воду, содержащуюся в системе, объединяющей водяную рубашку 2 и теплообменники 9. Через отводной патрубок 12 горячая вода подается в систему отопления жилых помещений.

В заявляемом газогенераторе максимально используется тепло, получаемое при термохимической обработке исходного твердого топлива и дальнейшем сгорании генераторного газа. Эффективность газогенератора обусловлена его конструкцией, в которой последовательно расположены камера газификации и камера сгорания генераторного газа. Развитые рабочие поверхности теплообменников находятся непосредственно в зоне горения твердого топлива и генераторного газа.

Изготовлены и испытаны в системах отопления опытные образцы газогенератора предложенной конструкции. Эксплуатация показала высокую надежность и эффективность устройства. Подтвердилось достижение заявленного технического результата - сравнительно несложной конструкции и высокого КПД.

Изобретение относится к газогенераторным установкам для получения генераторного газа из дешевых видов твердого топлива с последующим сжиганием газа в системе отопления жилых и производственных помещений. Газогенератор содержит вертикальную камеру газификации, колосниковую решетку, средство для подачи воздуха, приспособление для отвода генерируемого газа, вытяжную трубу и средство для отвода тепла, получаемого от сгорания генераторного газа. Новое заключается в том, что приспособление для отвода генерируемого газа установлено над камерой газификации, выполнено в виде основания камеры сгорания газа. В основании закреплены факельные горелки, выполненные в виде патрубков, соединяющих камеру газификации с камерой сгорания газа. Средство для отвода тепла выполнено в виде установленных в камере сгорания газа водяных теплообменников. Основание камеры сгорания газа выполнено из двух параллельных пластин, соединенных обечайкой с образованием герметичной полости между ними, в которую подается воздух. На верхней пластине выполнены отверстия для подачи воздуха в камеру сгорания газа. Отверстия для подачи воздуха выполнены на концентрических окружностях, на отверстиях закреплены втулки, направляющие поток воздуха в зону горения. Средство для отвода тепла включает водяную рубашку, выполненную на внешней поверхности корпуса газогенератора и соединенную с теплообменниками, установленными в камере сгорания газа. Водяные теплообменники выполнены в виде герметичных емкостей с патрубками подвода и отвода воды, состоящих из металлических пластин, соединенных обечайкой. В пластинах теплообменников выполнены отверстия, соединенные патрубками. Технический результат заключается в уменьшении затрат на изготовление газогенератора и повышении его КПД при использовании устройства в системах отопления жилых и производственных помещений. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Газогенератор, содержащий вертикальную камеру газификации, колосниковую решетку, средство для подачи воздуха, приспособление для отвода генерируемого газа, вытяжную трубу и средство для отвода тепла, получаемого от сгорания топлива, отличающийся тем, что приспособление для отвода генерируемого газа установлено над камерой газификации, выполнено в виде основания камеры сгорания газа, в котором закреплены факельные горелки, выполненные в виде патрубков, соединяющих камеру газификации с камерой сгорания газа, при этом средство для отвода тепла выполнено в виде установленных в камере сгорания газа водяных теплообменников.

2. Газогенератор по п.1, отличающийся тем, что основание камеры сгорания газа выполнено из двух параллельных пластин, соединенных обечайкой с образованием герметичной полости между ними, в которую подается воздух.

3. Газогенератор по п.2, отличающийся тем, что на верхней пластине выполнены отверстия для подачи воздуха в камеру сгорания газа.

4. Газогенератор по п.3, отличающийся тем, что отверстия для подачи воздуха выполнены на концентрических окружностях.

5. Газогенератор по п.3, отличающийся тем, что на отверстиях для подачи воздуха закреплены втулки, направляющие поток воздуха в зону горения.

6. Газогенератор по п.1, отличающийся тем, что средство для отвода тепла включает водяную рубашку, выполненную на внешней поверхности корпуса газогенератора и соединенную с теплообменниками, установленными в камере сгорания газа.

7. Газогенератор по п.1, отличающийся тем, что водяные теплообменники выполнены в виде герметичных емкостей с патрубками подвода и отвода воды, состоящих из металлических пластин, соединенных обечайкой.

8. Газогенератор по п.7, отличающийся тем, что в пластинах теплообменников выполнены отверстия, соединенные патрубками.