ГАЗОГЕНЕРАТОРНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2013 года по МПК B01J7/00 

Изобретение относится к области теплотехники, в частности газогенераторным установкам сухой перегонки органики.

Известна газогенераторная установка, содержащая корпус, камеру газификации, колосниковую решетку, фурму и воздуховод, газоотборный патрубок и газоотводящую систему [Л.К.Коллеров «Газомоторные установки». - Л.: МАШГИЗ, 1951 г. - 237 с].

Эта установка имеет ряд недостатков: отсутствует система непрерывной подачи органического топлива и отвода золы, отсутствует система утилизации попутно образующейся тепловой энергии.

Изобретение направлено на обеспечение непрерывной подачи органического топлива и отвода золы, утилизацию попутно образующейся в процессе газогенерации тепловой энергии и повышение производительности процесса газогенерации.

Поставленная задача достигается тем, что газогенераторная установка обращенного процесса, содержащая систему периодической загрузки твердого органического топлива и систему ручного отвода золы, камеру газификации, колосниковую решетку, две системы фурм с воздуховодом, одна - над колосником по окружности корпуса, вторая под колосником по оси корпуса, газоотводный патрубок с газоотводящей системой, дополнена системой автоматической подачи твердого органического топлива, состоящей из конусообразного корпуса, суженная часть которого находится внутри корпуса газогенераторной установки, а расширенная часть имеет бункер-горловину для загрузки твердого органического топлива, при этом в корпусной части имеется соответствующий формы шнек, приводимый электродвигателем, причем в нижней части бункера-горловины имеется дренажный отвод, а верхняя часть газогенераторной установки загерметизирована. Газогенераторная установка ниже колосниковой решетки также дополнена золоотводящим шнековым механизмом, причем ось шнека к оси корпуса газогенераторной установки имеет наклон, по крайней мере, в среднем 120°, при этом верхняя часть захватывает золу, а нижняя часть шнека выводит золу, причем привод шнека расположен в нижней части шнекового механизма. Газогенераторная установка с корпусом помещена в дополнительный водяной футляр из нержавеющего листовой стали, который имеет патрубки запуска нагреваемой воды и выпуска нагретой воды для использования в системе отопления. При этом в водяном футляре размещена дополнительная система труб из нержавеющей стали теплообменника нагрева воды для использования в системе горячего водоснабжения. В газогенераторной установке предусмотрены патрубки отбора горючего газа, помещенные ниже защитного козырька, который имеет вид сегментной «юбки» по окружности внутренней части корпуса под колосниковой решеткой, причем газоотводящая труба от упомянутого патрубка отбора горючего газа выводится в дополнительный газовый футляр, организованный диаметром более наружной поверхности упомянутого водяного футляра. Газогенераторная установка также дополнена двумя «ворошителями»: первый - в оси камеры газогенерации, причем привод со съемной муфтой размещен над верхней частью корпуса, а второй, нижний «ворошитель», состоящий из комплекса, по крайней мере, трех «ворошителей», размещенных в зоне камеры газификации над колосниковой решеткой, при этом обороты «ворошителей» составляют, по крайней мере, в среднем 2 оборота в минуту; при этом «ворошитель» представляет собой «еж» из арматурной стали: ведущий стержень диаметром 10-12 мм, отходящие перпендикулярные стержни «иглы ежа» диаметром 5-6 мм.

Для увеличения производительности газификации диаметр камеры сгорания над колосниковой решеткой больше, чем диаметр камеры с зонами просушки и газификации.

На фигуре изображен разрез газогенератора, где:

1) корпус газогенераторной установки;

2) водяной футляр для нагрева воды системы отопления и горячего водоснабжения;

3) газовый футляр для горючего газа;

4) кольцо фурм над колосниковой решеткой 6;

5) трубчатый теплообменник;

6) колосниковая решетка;

7) фурма под колосниковой решеткой;

8) шнек для отвода золы;

9) «ворошители»;

10) шнековая система подачи твердого органического топлива;

11) патрубок отвода горючего газа;

12) защитная сегментная «юбка» патрубка 11 отвода горючего газа;

13) дренаж;

14) патрубки ввода и отвода воды системы отопления;

15) патрубки ввода и отвода воды системы горячего водоснабжения;

16) трубопровод подвода природного газа для электророзжига;

17) электрозапальник.

Газогенераторная установка работает следующим образом: твердое топливо в виде гранул поступает в систему подачи твердого топлива 10, шнек которой перемещает топливо в корпус газогенератора 1, вытесненная влага стекает через дренаж 13. Топливо располагается в корпусе газогенераторной установки 1 в несколько слоев. В слой горения подается воздух из фурм, расположенных по периметру установки, 4 и 7. Первичный розжиг твердого топлива осуществляется подачей природного газа из баллона по трубопроводу подвода природного газа для электророзжига 16, где происходит его воспламенение электрозапальником 17. Твердые продукты сгорания топлива, зола и шлаки проходят через колосниковую решетку 6 и удаляются из установки посредством шнека 8. С целью недопущения запекания топлива и для его лучшей просушки в корпусе газогенератора 1 установлены «ворошители» 9, которые, обращаясь с небольшой скоростью до 2 об/мин, перемешивают топливо. Генерированный газ поступает через колосниковую решетку 6 в полость под ней, где перемещается через патрубки отвода горючего газа 11, защищенные от попадания шлаков и золы защитной сегментной «юбкой» 12, установленной под углом, и далее во внешний газовый футляр 3, из которого горючий газ откачивается компрессором. Процесс генерации протекает с выделением тепла, для использования которого в установке имеется второй водяной футляр 2 с водой и трубчатым теплообменником 5. Тепло от сгорания топлива передается воде в футляре 2 и в теплообменнике 5. Подвод и отвод воды, используемой для нужд отопления и горячего водоснабжения, осуществляется через патрубки 14 и 15 соответственно. Тепло от сгенерированного газа в футляре 3 также передается воде в футляре 2, тем самым охлаждаясь перед дальнейшим использованием. Автоматическое внесение топлива, удаление продуктов сгорания и перемешивание топлива в зоне газификации ведут к непрерывной продолжительной работе газогенераторной установки.

Изобретение относится к области теплотехники, в частности газогенераторным установкам сухой перегонки органики. Газогенераторная установка содержит систему подачи твердого топлива и систему отвода золы, камеру газификации, колосниковую решетку, фурму с воздуховодом, газоотводный патрубок с газоотводящей системой, систему автоматической подачи твердого органического топлива. Система автоматической подачи твердого органического топлива состоит из конусообразного корпуса, суженная часть которого находится внутри корпуса газогенераторной установки, а расширенная часть имеет бункер-горловину для загрузки твердого органического топлива. В корпусной части имеется соответствующей формы шнек, приводимый электродвигателем, причем в нижней части бункера-горловины имеется дренажный отвод, а верхняя часть газогенераторной установки загерметизирована. Ниже колосниковой решетки установлен золоотводящий шнековый механизм, причем ось шнека к оси корпуса газогенераторной установки имеет наклон, по крайней мере, в среднем 120°. При этом верхняя часть захватывает золу, а нижняя часть шнека выводит золу, причем привод шнека расположен в нижней части шнекового механизма. Изобретение позволяет обеспечить непрерывную подачу органического топлива и отвода золы, утилизацию попутно образующейся в процессе газогенерации тепловой энергии и повысить производительность процесса газогенерации. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Газогенераторная установка, содержащая систему подачи твердого топлива и систему отвода золы, камеру газификации, колосниковую решетку, фурму с воздуховодом, газоотводный патрубок с газоотводящей системой, содержащая систему автоматической подачи твердого органического топлива, состоящую из конусообразного корпуса, суженная часть которого находится внутри корпуса газогенераторной установки, а расширенная часть имеет бункер-горловину для загрузки твердого органического топлива, при этом в корпусной части имеется соответствующей формы шнек, приводимый электродвигателем, причем в нижней части бункера-горловины имеется дренажный отвод, а верхняя часть газогенераторной установки загерметизирована, отличающаяся тем, что ниже колосниковой решетки установлен золоотводящий шнековый механизм, причем ось шнека к оси корпуса газогенераторной установки имеет наклон, по крайней мере, в среднем 120°, при этом верхняя часть захватывает золу, а нижняя часть шнека выводит золу, причем привод шнека расположен в нижней части шнекового механизма.

2. Газогенераторная установка по п.1, отличающаяся тем, что корпус газогенераторной установки помещен в дополнительный водяной футляр из нержавеющей листовой стали, футляр имеет патрубки запуска нагреваемой воды и выпуска нагретой воды, при этом в водяном футляре размещена дополнительная система труб из нержавеющей стали теплообменника нагрева воды.

3. Газогенераторная установка по п.1, отличающаяся тем, что предусмотрен газогенераторный патрубок отбора горючего газа, помещенный ниже защитного козырька, который имеет вид сегментной «юбки» по окружности внутренней части корпуса, под колосниковой решеткой, причем газоотводящая труба от упомянутого патрубка отбора горючего газа выводится в дополнительный газовый футляр, организованный диаметром более наружной поверхности упомянутого водяного футляра.

4. Газогенераторная установка по п.1, отличающаяся тем, что дополнена двумя «ворошителями»: первый - в оси камеры газогенерации, причем привод со съемной муфтой размещен над верхней частью корпуса, а второй, нижний «ворошитель», состоящий из комплекса, по крайней мере, из трех «ворошителей», размещенных в зоне камеры газификации над колосниковой решеткой, при этом обороты «ворошителей» составляют, по крайней мере, в среднем 2 оборота в минуту, при этом «ворошитель» представляет собой «еж» из арматурной стали: ведущий стержень диаметром от 10 до 12 мм, отходящие перпендикулярные стержни «иглы ежа» диаметром 5-6 мм.

5. Газогенераторная установка по п.1, отличающаяся тем, что для увеличения производительности газификации диаметр камеры сгорания над колосниковой решеткой больше, чем диаметр камеры с зонами просушки и газификации.