Газогенератор твердого топлива

Полезная модель относится к устройствам для получения горючего газа из твердого топлива и может быть использована, в частности, для растопки и подсветки факела пылеугольных котлов.
Известен газогенератор твердого топлива (патент РФ №2232347, МПК F23G 5/027, опубликован 10.07.2004), содержащий вертикальный корпус, в верхней части которого установлено загрузочное устройство твердого топлива и патрубок отбора газа, а в нижней части расположен патрубок подачи газифицирующего агента и устройство вывода золы.
Недостатком известного газогенератора твердого топлива является сложность устройства.
Известен газогенератор твердого топлива (прототип) (патент РФ №2497045, МПК F23G 5/027; C10J 3/00, опубликован 27.10.2013), содержащий вертикальный корпус, газификационную камеру с перфорированной кольцевой стенкой, соосно установленной внутри корпуса, патрубки подачи твердого топлива и газифицирующего агента, при этом полость между кольцевой стенкой и корпусом сообщена с патрубками сбора газа и золы.
Недостатком известного газогенератора твердого топлива является сложность устройства и возможность зависания твердого топлива и золы.
Задача изобретения - упрощение устройства и предотвращение зависания твердого топлива и золы.
Задача решается тем, что в газогенераторе твердого топлива, содержащем вертикальный корпус, газификационную камеру с перфорированной кольцевой стенкой, соосно установленной внутри корпуса, патрубки подачи твердого топлива и газифицирующего агента, при этом полость между кольцевой стенкой и корпусом сообщена с патрубками сбора газа и золы, согласно полезной модели внутри газификационной камеры, коаксиально кольцевой стенке, установлена перфорированная обечайка, нижний торец которой соединен с нижним торцом кольцевой стенки перфорированным кольцевым диском, а верхний торец обечайки перекрыт конусом с образованием осевой полости, соединенной с патрубком подачи газифицирующего агента и растопочной горелкой, при этом верхний торец кольцевой стенки соединен усеченным конусом с патрубком подачи твердого топлива с образованием конической полости, а корпус газогенератора выполнен из двух состыкованных широкими основаниями усеченных конусов, на уровне стыка которых размещен указанный кольцевой диск, а на стыке - вибратор.
Установка внутри газификационной камеры, коаксиально кольцевой стенке, перфорированной обечайки, нижний торец которой соединен с нижним торцом кольцевой стенки перфорированным кольцевым диском, а верхний торец обечайки перекрыт конусом с образованием осевой полости, соединенной с патрубком подачи газифицирующего агента и растопочной горелкой, при этом верхний торец кольцевой стенки соединен усеченным конусом с патрубком подачи твердого топлива с образованием конической полости, а корпус газогенератора выполнен из двух состыкованных широкими основаниями усеченных конусов, на уровне стыка которых размещен указанный кольцевой диск, а на стыке - вибратор, позволяет упростить устройство и предотвратить зависание твердого топлива и золы.
На чертеже изображен вертикальный разрез газогенератора твердого топлива.
Газогенератор твердого топлива содержит вертикальный корпус 1, газификационную камеру 2 с перфорированной кольцевой стенкой 3, соосно установленной внутри корпуса 1, патрубок 4 (в виде шлюзовой камеры) подачи твердого топлива, патрубок 5 подачи газифицирующего агента. Полость 6 между корпусом 1 и кольцевой стенкой 3 сообщена с патрубком 7 сбора газа и патрубком 8 (в виде шлюзовой камеры) сбора золы. Согласно полезной модели внутри газификационной камеры 2, коаксиально кольцевой стенке 3, установлена перфорированная обечайка 9, нижний торец которой соединен с нижним торцом кольцевой стенки 3 перфорированным кольцевым диском 10, а верхний торец обечайки 9 перекрыт конусом 11 с образованием осевой полости 12, соединенной с патрубком 5 подачи газифицирующего агента и с растопочной горелкой 13 с патрубками 14 и 15 подачи газа и окислителя. Верхний торец кольцевой стенки 3 соединен усеченным конусом 16 с патрубком 4 подачи твердого топлива с образованием конической полости 17. Корпус 1 газогенератора выполнен из двух состыкованных широкими основаниями усеченных конусов 18 и 19, на уровне стыка которых размещен указанный кольцевой диск 10, а на стыке - вибратор 20. Газогенератор твердого топлива может быть изготовлен из нержавеющей стали и футерован.
Газогенератор твердого топлива работает следующим образом.
2
Газогенератор загружается твердым топливом (дробленым углем или коксом) через патрубок 4 подачи твердого топлива, поступающим далее внутрь газификационной камеры 2 через коническую полость 17. В осевую полость 12 через патрубок 5 подается газифицирующий агент (воздух или кислород) и производится розжиг твердого топлива растопочной горелкой 13 путем подачи газа и окислителя (воздуха или кислорода) соответственно в патрубки 14 и 15. После растопки твердого топлива подача газа и окислителя в патрубки 14 и 15 растопочной горелки 13 прекращается, а вибратор 20 включается. В газификационной камере 2 газифицирующий агент проходит сквозь кольцевой слой твердого топлива, заключенный между перфорированными обечайкой 9 и стенкой 3, с образованием окиси углерода СО и углекислого газа CO, который далее восстанавливается до окиси углерода СО в зоне восстановления, прилегающей к перфорированной стенке 3, при температуре твердого топлива не менее 700 градусов (Б.В. Некрасов. Краткий курс общей химии. Москва, 1937 год, стр. 194). Нагрев кольцевого слоя твердого топлива обеспечивает равномерный прогрев всех частиц топлива. Эвакуация образующихся газообразных продуктов через кольцевой слой твердого топлива, имеющий одинаковую температуру, исключает возможность их частичной конденсации и вторичного нагрева. Генераторный газ удаляется через патрубок 7, а зола - через патрубок 8. Зависание золы исключается при работе вибратора 20, который стряхивает ее к патрубку 8. Зависание твердого топлива исключается, так как коническая полость 17 имеет (по горизонтальным сечениям) расширяющийся книзу объем. Упрощение устройства достигается за счет того, что исключается вращение газификационной камеры.
Выполнение корпуса 1 газогенератора из двух состыкованных широкими основаниями усеченных конусов 18 и 19, на уровне стыка которых размещен указанный перфорированный кольцевой диск 10, а на стыке - вибратор 20, позволяет исключить зависание золы за счет расширяющегося книзу зазора (по горизонтальным сечениям) полости 6 между конусом 18 корпуса 1 и кольцевой стенкой 3, и вибратора 20, стряхивающего золу вниз, а также за счет дополнительной поверхности для вывода золы в виде перфорированного кольцевого диска 10, что уменьшает количество выхода золы через перфорированную стенку 3.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет упростить устройство и предотвратить зависание твердого топлива и золы.