ГАЗОГЕНЕРАТОР

Полезная модель относится к газогенераторным установкам для получения генераторного газа из дешевых видов твердого топлива с последующим сжиганием газа в системе отопления жилых и производственных помещений.
Известен газогенератор (пат. РФ на изобретение №2443759), 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 генераторного газа. 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.
Устройство обеспечивает достижение технического результата, заключающееся в уменьшении затрат на изготовление газогенератора и повышении его КПД при использовании в системах отопления жилых и производственных помещений.
Эффективность устройства проверена во время эксплуатации, при этом выявлены возможности для усовершенствования конструкции.
Задача заявляемой полезной модели состоит в повышении КПД газогенератора за счет доработки конструкции, позволяющей получать водяной газ в камере газификации.
Технический результат заключается в повышении количества тепла от сгорания топлива.
2
2
2
Водяной газ получают продуванием водяного пара сквозь слой раскаленного угля, в результате чего получают газовую смесь, состав которой (в среднем, об.%) СО - 44; N - 6; СО - 5; H - 45 (материал из Википедии - свободной энциклопедии).
2
2
2
2
2
2
Факт получения горючего газа через разложение водяного пара раскаленным углем был открыт итальянским ученым, профессором Фелицием Фонтана, жившим в 1730-1805 г. Водяной пар при прохождении через раскаленные угли разлагается, причем образуется водород, окись углерода и угольная кислота. Количество последней зависит от температуры, при которой происходит разложение. При 500° происходит полное разложение на водород и углекислоту, а при 1000-1200° на водород и окись углерода, так что процесс образования водяного газа следует себе представить таким образом, что первоначально происходит образование водорода и угольной кислоты, которая затем при достаточно высокой температуре в соприкосновении с углем переходит полностью в окись углерода [CO+С=2СО, а вначале: С+2НO=2Н+СO, следовательно в сумме: С+НО=Н+СО]. Хотя в газовой смеси, составляющей водяной газ, находится небольшое количество угольной кислоты и азота, но горючие свойства водяного газа обусловливаются двумя главными его составными частями: водородом и окисью углерода (Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А.Ефрона. - С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон. 1890-1907).
3
Количество тепла, выделяемого при сгорании водяного газа, составляет 2800 ккал/м. В заявляемом газогенераторе тепло выделяется от сгорания древесного топлива в камере газификации и от сгорания газа, получаемого пиролизом топлива, и водяного газа - в камере сгорания газа, расположенной над камерой газификации.
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 топлива.
Новое заключается в том, что в газогенераторе установлено устройство для подачи воды в камеру газификации. Устройство выполнено в виде емкости с водой, установленной под колосниковой решеткой. Емкость выполнена в виде открытого лотка. Лоток соединен с системой подачи воды. Над лотком выполнен канал подачи воздуха.
На чертеже представлен заявляемый газогенератор.
Корпус газогенератора 1 состоит из внешней и внутренней стенок, между которыми находится водяная рубашка 2. Вода нагревается теплом от камеры газификации 3, в которой происходит сгорание и пиролиз твердого топлива, и от расположенной выше камеры сгорания газа. Топливо находится на колосниковой решетке 4. Под колосниковой решеткой установлен лоток с водой 5.
Устройство работает следующим образом.
Лоток 5 нагревается теплом от камеры газификации 3. С открытой поверхности воды, находящейся в лотке, происходит интенсивное испарение, и водяной пар проходит сквозь колосниковую решетку 4 и втягивается в камеру газификации 3, в которой температура горящего топлива составляет 900-1100°.
В камере газификации при контакте пара и раскаленного топлива образуется водяной газ, который поднимается в расположенную выше камеру сгорания газа 6 и сгорает в ней.
Лоток 5 соединен с системой подачи воды (на чертеже не показана) для поддержания постоянного рабочего уровня жидкости по мере ее расхода. В зону взаимодействия водяного пара и раскаленного топлива в камере газификации 3 подается дополнительный поток воздуха по каналу, который не показан на чертеже. Этот воздух необходим для поддержки высокой температуры, необходимой для реакции разложения воды.
Таким образом, в дополнение к теплу от сгорания топлива в камере газификации и теплу от горящего газа, получаемого пиролизом топлива, получают тепло от сгорания водяного газа. Установлено, что заявляемый газогенератор по сравнению с прототипом вырабатывает на 20% больше тепла при сгорании одинакового количества топлива в камере газификации.