МАЛОГАБАРИТНЫЙ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЙ ГАЗОГЕНЕРАТОР

1. Способ преобразования углеродсодержащего материала в газообразный продукт, при этом упомянутый способ предусматривает:
инжектирование потока сухой суспензии в трубный узел камеры газификации, использующий инжекторный трубный узел;
введение в поток сухой суспензии, по меньшей мере, одного реагента с использованием инжекторного трубного узла для осуществления химической реакции внутри трубного узла камеры газификации, которая образует горячий продукт, содержащий газообразный продукт и расплавленный шлак;
образование защитного слоя из отвердевшего шлака на внутренней поверхности вкладыша, выполненного из керамического матричного композитного материала (КМКМ), трубного узла камеры газификации из расплавленного шлака, протекающего через трубный узел камеры газификации;
образование защитного слоя из отвердевшего шлака на внутренней поверхности КМКМ вкладыша суживающегося трубного узла, подсоединенного к трубному узлу камеры газификации, из расплавленного шлака, протекающего от трубного узла камеры газификации через суживающийся трубный узел;
образование защитного слоя из отвердевшего шлака на внутренней поверхности КМКМ вкладыша теплообменного трубного узла охлаждения, подсоединенного к суживающемуся трубному узлу, из расплавленного шлака, протекающего через теплообменный трубный узел охлаждения;
образование защитного слоя из отвердевшего шлака на внешней поверхности каждой из множества КМКМ панелей теплообменного сердечника внутри теплообменного трубного узла охлаждения, из расплавленного шлака, протекающего через теплообменный трубный узел охлаждения; и
отвод значительного количества сбросного тепла от горячего продукта, протекающего через теплообменный трубный узел охлаждения с охладителем, протекающим через множество внутренних охлаждающих каналов теплообменного сердечника.
2. Способ по п.1, согласно которому образование защитного слоя из отвердевшего шлака на внутренней поверхности КМКМ вкладыша трубного узла камеры газификации предусматривает протекание охладителя через множество охлаждающих каналов вспомогательного вкладыша трубного узла камеры газификации для поддержания КМКМ вкладыша трубного узла камеры газификации при температуре, достаточной для формирования защитного слоя из отвердевшего шлака.
3. Способ по п.1, согласно которому отвод значительного количества сбросного тепла предусматривает
протекание воды через внутренние охлаждающие каналы,
получение перегретого пара из воды, протекающей через внутренние охлаждающие каналы, путем поглощения тепла из горячего продукта, протекающего через теплообменный сердечник в водный охладитель для формирования перегретого пара; и
доставку перегретого пара в инжекторный трубный узел.
4. Способ по п.1, согласно которому образование защитного слоя из отвердевшего шлака на внешней поверхности каждой КМКМ панели теплообменного сердечника предусматривает протекание кислорода через множество отверстий, включенных в по меньшей мере один из внутренних охлаждающих каналов каждой КМКМ панели, которые проходят через внешние поверхности соответствующей КМКМ панели, для того, чтобы кислород вступил в реакцию с газообразным продуктом, протекающим через теплообменный трубный узел охлаждения, и вследствие чего сформировал защитный слой из отвердевшего шлака на внешних поверхностях каждой соответствующей КМКМ панели.
5. Малогабаритная, высокоэффективная газогенераторная система для преобразования углеродсодержащего материала в газообразный продукт, указанная система содержит
трубный узел камеры газификации, содержащий вкладыш из керамического матричного композитного материала (КМКМ), приспособленный для образования защитного слоя из отвердевшего шлака на внутренней поверхности вкладыша из расплавленного шлака, протекающего через трубный узел камеры газификации;
инжекторный трубный узел, приспособленный для инжектирования потока сухой суспензии в трубный узел камеры газификации и введения в поток, по меньшей мере, одного реагента на сухую суспензию для осуществления химической реакции, при которой образуется газообразный продукт и расплавленный шлак;
суживающийся трубный узел, соединенный с трубным узлом камеры газификации и содержащий КМКМ вкладыш, приспособленный для образования защитного слоя из отвердевшего шлака на внутренней поверхности вкладыша из расплавленного шлака, протекающего через суживающийся трубный узел; и
теплообменный трубный узел охлаждения, соединенный с суживающимся трубным узлом, при этом теплообменный трубный узел охлаждения содержит
КМКМ вкладыш, приспособленный для образования защитного слоя из отвердевшего шлака на внутренней поверхности вкладыша из расплавленного шлака, протекающего через теплообменный трубный узел охлаждения; и
сердечник теплообменного трубного узла охлаждения с параллельными пластинами, содержащий множество КМКМ панелей, приспособленных для образования защитного слоя из отвердевшего шлака на внешних поверхностях каждой соответствующей КМКМ панели из расплавленного шлака, протекающего через теплообменный трубный узел охлаждения, в которой каждая КМКМ панель содержит множество внутренних охлаждающих каналов, приспособленных для отвода сбросного тепла от горячего продукта, протекающего через теплообменный трубный узел охлаждения, с охладителем, протекающим через внутренние охлаждающие каналы КМКМ панелей.
6. Система для преобразования углеродсодержащего материала в газообразный продукт, при этом упомянутая система содержит
трубный узел камеры газификации, включающий вкладыш из керамического матричного композитного материала (КМКМ), приспособленный для образования защитного слоя из отвердевшего шлака на внутренней поверхности вкладыша из расплавленного шлака, протекающего через трубный узел камеры газификации;
инжекторный трубный узел, приспособленный для инжектирования потока сухой суспензии в трубный узел камеры газификации и введения по меньшей мере одного реагента в поток сухой суспензии для создания химической реакции, при которой образуется газообразный продукт и расплавленный шлак; и
теплообменный трубный узел охлаждения, приспособленный для приема горячего продукта, создаваемого трубным узлом камеры газификации, и содержащий КМКМ вкладыш, приспособленный для образования защитного слоя из отвердевшего шлака на внутренней поверхности вкладыша из расплавленного шлака, протекающего через теплообменный трубный узел охлаждения.
7. Система по п.6, в которой трубный узел камеры газификации содержит вторичный вкладыш с множеством охлаждающих каналов, приспособленных для протекания через них охладителя, для поддержания КМКМ вкладыша трубного узла камеры газификации при температуре, достаточной для образования на нем защитного слоя из отвердевшего шлак.
8. Система по п.6, в которой теплообменный трубный узел охлаждения содержит теплообменный сердечник с параллельными пластинами, содержащими множество КМКМ панелей, приспособленных для образования защитного слоя из отвердевшего шлака на внешних поверхностях каждой соответствующей КМКМ панели из расплавленного шлака, протекающего через теплообменный трубный узел охлаждения.
9. Система по п.8, в которой каждая КМКМ панель содержит множество внутренних охлаждающих каналов, приспособленных для отвода сбросного тепла от горячего продукта, протекающего через теплообменный трубный узел охлаждения, с охладителем, протекающим через внутренние охлаждающие каналы.
10. Система по п.9, в которой по меньшей мере один из множества внутренних охлаждающих каналов каждой КМКМ панели содержит диоксид углерода/кислород канал, который содержит множество отверстий, проходящих через внешние поверхности соответствующей КМКМ панели, и приспособлен для протекания через него кислорода для реакции с газообразным продуктом, протекающим через теплообменный трубный узел охлаждения, и таким образом образования защитного слоя из отвердевшего шлака на внешних поверхностях каждой соответствующей КМКМ панели.
11. Система по п.6, причем система производит газообразный продукт, имеющий по меньшей мере 83% химической энергии сухой суспензии, инжектируемой в трубный узел камеры газификации.
12. Система по п.6, причем система содержит суживающийся трубный узел, соединенный с трубным узлом камеры газификации, для повышения скорости потока и массовой скорости горячего продукта перед попаданием горячего продукта в теплообменный трубный узел охлаждения и содержащий КМКМ вкладыш, приспособленный для образования защитного слоя из отвердевшего шлака на внутренней поверхности вкладыша из расплавленного шлака, протекающего через суживающийся трубный узел.