ГАЗОГЕНЕРАТОР Российский патент 2012 года по МПК B01J7/00 F23C99/00 

Предлагаемое изобретение относится к устройствам генерирования инертной газовой среды, в том числе с высокой концентрацией газообразного азота для различных технологических процессов.

Известен генератор азота для создания инертной технологической газовой среды, использующий разделение сжатого охлажденного воздуха на полупроницаемых мембранах с контролем чистоты азота датчиком загрязнения его кислородом. Генератор имеет входной и выходной нагнетательные блоки, подсоединенные к общему приводу, и регулятор расхода охлаждающего агента, управляемый датчиком загрязнения очищенного азота кислородом [патент РФ №2223138, МПК⁷ B01J 7/00, 15.08.2002].

Недостатком указанного генератора азота является сложность конструкции и отсутствие возможности использования сжигания топлива.

Известно устройство для сжигания топлива, содержащее источник жидкого топлива, топливопровод и воздухоподающее устройство, в котором топливопровод соединен с нижней частью камеры сжигания, внутри которой по стенке расположены стабилизаторы вращения топлива, верхняя часть камеры выполнена в виде крыльчатки и снабжена патрубком для подачи воздуха по центру вдоль оси камеры, над которым установлен рассекатель факела, а над камерой сжигания установлен теплообменник [патент РФ №27853, МПК⁷ F23D 5/04, 08.08.2002].

Недостатками указанного устройство для сжигания топлива являются ограниченные технологические возможности, а также сложность конструкции.

Наиболее близким к заявляемому газогенератору, по совокупности существенных признаков, является газогенератор, имеющий корпус, в котором размещены горелочное приспособление, состоящее из электросвечи, предназначенной для стартового воспламенения топливного газа, и камеры смешивания топливного газа с воздухом, и камера сгорания, разделенная стенкой с кольцевой полостью, размещенной по периметру корпуса. Камера для получения ПНОУГ связана с емкостями камеры сгорания и кольцевой полости промежуточной зоной, в которую выходят потоки продуктов сгорания и природного газа. Кольцевая полость имеет штуцер для подачи природного газа, а камера - штуцер для вывода смеси ПНОУГ [патент РФ №2069090, МПК⁷ B01J 7/00, 10.02.1993].

Недостатком указанного газогенератора является отсутствие возможности использования сжигания жидкого топлива в устройствах генерирования инертной газовой среды для автономных и специализированных транспортных средств.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи создания газогенератора, включающего корпус, свечу зажигания, камеру сгорания, перегородку, штуцер подвода жидкого топлива, форсунку, гайку накидную и патрубок подвода воздуха с повышением надежности его работы при различных условиях эксплуатации в автономных и специализированных транспортных средствах, посредством использования завихрителя с разделением на два потока воздуха и быстросменными форсунками для различных видов жидкого топлива.

Заявляемый газогенератор характеризуется достижением технических результатов, объективно проявляющихся при использовании, а именно:

- повышение надежности работы при различных условиях эксплуатации в автономных и специализированных транспортных средствах;

- достижение достаточного уровня стабильного генерирования инертной газовой среды для различных видов жидкого топлива;

- упрощение конструкции газогенератора посредством использования сменных и унифицированных деталей и узлов;

- снижение материальных затрат.

Указанные результаты при использовании заявляемого изобретения достигаются за счет того, что в газогенераторе используется завихритель потока воздуха, выполненный на двух деталях в виде трех рядов отверстий, причем, первый ряд отверстий расположен на наружной перегородке, второй ряд отверстий расположен в камере сгорания на меньшем внутреннем конусе, а третий ряд отверстий расположен на большем внутреннем конусе камеры сгорания, и быстросменными форсунками для различных видов жидкого топлива.

Между совокупностью предложенных в заявляемом изобретении признаков и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.

В отличие от аналогов и прототипа, в конструкции заявляемого изобретения, наличие завихрителя потока воздуха, разделяющегося на два потока до камеры сгорания, и указанные потоки воздуха перемешиваются в камере сгорания с топливом, обеспечивает не только повышение надежности работы при генерировании инертной газовой среды, в том числе с высокой концентрацией газообразного азота для различных технологических процессов, а также достижение достаточного уровня стабильного генерирования инертной газовой среды для различных видов жидкого топлива. Использование сменных и унифицированных деталей и узлов снижает материальные затраты при проведении различных технологических процессов автономными и специализированными транспортными средствами, например, при ремонте и освоении нефтяных и газовых скважин. По совокупности признаков, предложенный газогенератор более конкурентоспособен и долговечен, чем аналоги и прототип.

Приведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявления источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными признакам заявляемого изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявляемом объекте, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение «Газогенератор» соответствует критерию «новизна», в соответствии с действующим законодательством.

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения «Газогенератор», использована и может быть многократно использована в производстве и применении газогенераторов в автономных и специализированных транспортных средствах, с получением технического результата, заключающегося в повышении надежности и долговечности, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию «промышленная применимость».

Таким образом, приведенная совокупность существенных признаков в заявляемом изобретении «Газогенератор» отсутствует в вышеописанных аналогах и не известна из уровня техники в области машиностроения, в частности, в устройствах генерирования инертной газовой среды, в том числе с высокой концентрацией газообразного азота для различных технологических процессов, с получением нового полезного технического результата, в связи с чем можно сделать вывод, что заявляемый «Газогенератор» соответствует критериям его патентоспособности.

В графических материалах заявляемого изобретения представлены фигуры, где на фиг.1 приведен общий вид газогенератора, на фиг.2 - вид А; на фиг.3 - вид Б.

Сущность заявляемого изобретения состоит в следующем.

Газогенератор (фиг.1) состоит из корпуса 1, свечи зажигания 2, камеры сгорания 3, цилиндрической перегородки 4, штуцера подвода жидкого топлива 5, форсунки 6, гайки накидной 7 и патрубка подвода воздуха 8 (фиг.2 и 3). В цилиндрической перегородке 4 выполнен один ряд отверстий 9 для движения воздушного потока. В камере сгорания 3 выполнены два ряда отверстий для движения воздушного потока: на меньшем конусе ряд отверстий 10 и на большем конусе ряд отверстий 11.

Работа заявляемого газогенератора осуществляется следующим образом.

Топливо от топливного насоса высокого давления (не показан) поступает в газогенератор через штуцер подвода жидкого топлива 5 и распыляется с помощью форсунки 6. Воздух от винтового компрессора (не показан) поступает в газогенератор через патрубок подвода воздуха 8. Для зажигания топливной рабочей смеси используется свеча зажигания 2.

При движении воздушного потока от патрубка подвода воздуха 8, воздушный поток проходит ряд отверстий 9 и разделяется на два потока, первый проходит ряд отверстий 10 и второй - ряд отверстий 11. Наличие меньшего и большего конусов для каждого ряда отверстий 10 и 11, соответственно, создает вихревой воздушный поток в камере сгорания 3. Поток воздуха из ряда отверстий 10 перемешивается в камере сгорания 3 с топливом из форсунки 6 и потоком воздуха из ряда отверстий 11. Образовавшаяся топливная рабочая смесь в камере сгорания 3 подвергается устойчивому горению. Наличие различных видов жидкого топлива, имеющих, например, отличительные значения октанового или цетанового чисел, обуславливает использование быстросменных форсунок 6. Применение модельного ряда форсунок 6 позволяет обеспечить достижение достаточного уровня стабильного генерирования инертной газовой среды для различных видов жидкого топлива.

Таким образом, использование заявленного газогенератора, позволяет достичь надежности работы при различных условиях эксплуатации в автономных и специализированных транспортных средствах, достижение достаточного уровня стабильного генерирования инертной газовой среды для различных видов жидкого топлива и упрощение конструкции газогенератора посредством использования сменных и унифицированных деталей и узлов, а также снижение материальных затрат.

Использование заявленного газогенератора в автономных и специализированных транспортных средствах, например, в установках бустерных насосно-компрессорных, позволяет более эффективно проводить технологические операции при ремонте и освоении нефтяных и газовых скважин с применением инертной газовой среды, в том числе с высокой концентрацией газообразного азота в газожидкостной смеси.

Заявленное изобретение используется в газогенераторе, выпускаемом ООО «РГМ-Нефть-Газ-Сервис». Конкурентоспособность и промышленная применимость указанного газогенератора подтверждается наличием постоянного спроса в рыночной нише нефтегазового машиностроения РФ и стран СНГ.

Предлагаемое изобретение относится к устройствам генерирования инертной газовой среды, в том числе с высокой концентрацией газообразного азота для различных технологических процессов. Газогенератор содержит корпус, свечу зажигания, камеру сгорания, цилиндрическую перегородку, штуцер подвода жидкого топлива, форсунку, гайку накидную и патрубок подвода воздуха. Завихритель потока воздуха газогенератора выполнен на двух деталях в виде трех рядов отверстий, причем, первый ряд отверстий расположен на наружном цилиндре, второй ряд отверстий расположен в камере сгорания на меньшем внутреннем конусе, а третий ряд отверстий расположен на большем внутреннем конусе камеры сгорания. Также камера сгорания содержит быстросменные форсунки для различных видов жидкого топлива. Изобретение позволяет более эффективно проводить технологические операции при ремонте и освоении нефтяных и газовых скважин с применением инертной газовой среды, в том числе с высокой концентрацией газообразного азота в газожидкостной смеси. 3 ил.

Газогенератор, содержащий корпус, свечу зажигания, камеру сгорания, цилиндрическую перегородку, штуцер подвода жидкого топлива, форсунку, гайку накидную и патрубок подвода воздуха, отличающийся тем, что используется завихритель потока воздуха, выполненный на двух деталях в виде трех рядов отверстий, причем первый ряд отверстий расположен на наружной цилиндрической перегородке, второй ряд отверстий расположен в камере сгорания на меньшем внутреннем конусе, а третий ряд отверстий расположен на большем внутреннем конусе камеры сгорания и быстросменными форсунками для различных видов жидкого топлива.