Газогенератор

Авторы патента:

B01J7 - Устройства для генерирования газов (получение смесей инертных газов B01J 19/14; генерирование специальных газов см. соответствующие подклассы, например C01B,C10J)

Владельцы патента RU 2469782:

Открытое акционерное общество "Красноярский машиностроительный завод" (ОАО "Красмаш") (RU)

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в установках для получения газа из твердого топлива с последующим сжиганием в топках энергетических установок. Газогенератор содержит реакционную камеру 2 с отверстием для загрузки твердого топлива 1, отверстием для удаления твердых продуктов реакции 9, газоотводной трубкой 6. В стенке реакционной камеры смонтировано средство для подачи газа и топлива, состоящее из полого вала 3, шнека 4 и сопла 5. На верхней стенке реакционной камеры находится перегородка 7 для грубого разделения вырабатываемого газа и газоотводная трубка 8. Такое выполнение газогенератора позволяет организовать непрерывный процесс получения газа, заранее разделенного по составу. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для получения газа из твердого топлива с последующим сжиганием в топках энергетических установок.

Известен газогенератор, содержащий реакционную камеру с кипящим слоем твердого топлива на газораспределительной решетке, расположенной с уклоном в сторону золоотводящей трубы (Авт. свид. №986480, МПК B01J 7/00, F23С 1102, F23J 1/00, опубликовано 07.01.83).

Недостатком такого газогенератора является возможность шлакования топлива на решетке, а также сложность конструкции и большая металлоемкость.

Наиболее близким аналогом предлагаемого газогенератора является газогенератор НАТИ-Г-21 поперечного процесса газификации, состоящий из реакционной камеры с люком в верхней части для загрузки топлива, в стенке камеры сделан люк для очистки газогенератора от остатков топлива и шлака, средства для подачи газа в виде фурмы, охлаждаемой водой, смонтированной на некотором расстоянии от днища. Отбор газа производится через решетку, расположенную напротив фурмы, со стороны газоотборного патрубка (Г.Г.Токарев «Газогенераторные автомобили», М., Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1955 г., стр.48-60).

Недостатком такого газогенератора является необходимость останова газогенератора для пополнения запасов топлива и очистки от шлака, а также сложная в изготовлении фурма.

Технической задачей является: организация процесса газификации в непрерывном цикле.

Другая задача - упрощение конструкции и повышение ее надежности. Еще одна задача - получение водяного газа и разделение полученного водяного газа на составные части.

Техническая задача достигается тем, что в газогенераторе, содержащем реакционную камеру с газоотводной трубкой, отверстиями для подачи твердого топлива и отвода твердых продуктов реакции, средство для подачи газа, охлаждаемое водой, смонтированное в стенке реакционной камеры, средство для подачи газа выполнено в виде полого вала, на торце которого расположено сопло, с возможностью подачи воды в полость вала, при этом вал снабжен шнеком.

Реакционная камера снабжена перегородкой над зоной горения, перед соплом и снабжена дополнительной газоотводной трубкой, установленной за перегородкой реакционной камеры.

Выполнение средства подвода газифицирующей среды в виде полого вала, снабженного шнеком, существенно упрощает конструкцию газификатора, устраняя необходимость выполнения средства подвода газифицирующей среды в качестве отдельного элемента конструкции - фурмы. При этом решается проблема зависания твердого топлива у стенок газогенератора при центральном дутье: в предлагаемом устройстве все твердое топливо принудительно продвигается по реакционной камере за счет вращения шнека.

Кроме того, обеспечивается поступление газа максимально близко к зоне горения, а сопло, находящееся в торце полого вала, позволяет формировать зону горения определенной формы.

Подача воды в полость вала также упрощает конструкцию газогенератора, поскольку такой вариант охлаждения средства подвода газифицирующей среды проще охлаждения с помощью водяной рубашки, что реализовано в известном устройстве. Кроме того, подача воды на раскаленную поверхность полости вала позволяет без дополнительных устройств (парогенераторов) получить пар для его использования в составе газифицирующей среды.

Снабжение вала шнеком обеспечивает непрерывную подачу топлива и удаление твердых продуктов реакции, при этом экономится пространство. Кроме того, топливо, находящееся в непосредственной близости от сопла, активно участвует в процессе газообразования. Остальное топливо, лежащее на периферии, является изолятором, то есть уменьшает потери в окружающую среду и предохраняет стенки камеры от перегрева, позволяет также обеспечить непрерывное удаление твердых продуктов сгорания топлива из газогенератора без нарушения целостности раскаленного слоя восстановительной зоны, что характерно для известных устройств.

Подача воды в полость полого вала решает одновременно две задачи: охлаждение стенок полого вала и сопла, образование пара, необходимого для проведения реакции получения водяного газа. Более легкий водород, получаемый в результате реакции, уносимый дутьем дальше по направлению дутья, не может смешаться с остальными газообразными продуктами реакции благодаря установленной перегородке в верхней части реакционной камеры.

Расположение перегородки посередине активной зоны, перед устьем полости вала и размещение дополнительной газоотводной трубки перед перегородкой позволяет выделить из генерируемого газа водород

Изобретение иллюстрируется чертежами, где:

на фиг.1 схематично изображен общий вид газогенератора; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Газогенератор содержит реакционную камеру 2 (фиг.1) с отверстием для загрузки твердого топлива 1 (фиг.2), отверстием для удаления твердых продуктов реакции 9, газоотводной трубкой 6. В стенке реакционной камеры смонтировано средство для подачи газа в виде полого вала 3, на торце которого расположено сопло 5, вал снабжен шнеком 4. На стенке реакционной камеры, со стороны входа полого вала, установлено средство для подачи воды. На верхней стенке реакционной камеры над зоной горения, перед соплом 5 установлена перегородка 7 для грубого разделения вырабатываемого газа и газоотводная трубка 8 за перегородкой реакционной камеры.

Газогенератор работает следующим образом.

Твердое топливо, поступая через загрузочное отверстие 1 в реакционную камеру 2 под действием вращающегося шнека 4, транспортируется к зоне горения, в которой расположена фурма в виде полого вала 3, на торце которого расположено сопло 5. Через полый вал 3 и сопло 5 поступает необходимый для горения газ. После прохождения реакции твердые продукты реакции перемещаются далее по корпусу реакционной камеры под действием свежей порции топлива. Твердые продукты реакции удаляются через отверстие 9. Газообразные продукты сгорания удаляются через газоотводную трубку 6. Для охлаждения полого вала 3 и сопла 5 в полый вал 3 подается вода. Вода, попадая на горячие стенки полого вала 3 и сопла 5, испаряется, охлаждая их. Полученный водяной пар, смешиваясь с проходящим по полости полого вала газом, попадает через сопло 5 в зону горения, где участвует в реакции получения водяного газа. Водород, выделившийся в результате прохождения реакции получения водяного газа, в силу своих физических свойств уносится дутьем за перегородку 7 и удаляется через дополнительную газоотводную трубку 8. Следовательно, через газоотводную трубку 8 будет удаляться газ с большей концентрацией водорода.

Таким образом, предлагаемая конструкция газогенератора позволяет организовать непрерывный процесс получения газа, заранее разделенного по составу.

1. Газогенератор, содержащий реакционную камеру с газоотводной трубкой, отверстиями для подачи твердого топлива и отвода твердых продуктов реакции, средство для подачи газа, охлаждаемое водой, смонтированное в стенке реакционной камеры, отличающийся тем, что средство для подачи газа выполнено в виде полого вала, на торце которого расположено сопло, с возможностью подачи воды в полость вала, при этом вал снабжен шнеком.

2. Газогенератор по п.1, отличающийся тем, что реакционная камера снабжена перегородкой, расположенной над зоной горения перед соплом и снабжена дополнительной газоотводной трубкой, установленной перед перегородкой.

Похожие патенты:

Источник давления // 2464081

Изобретение относится к средствам генерации газа для создания рабочего давления, например, для наддува средств спасания, используемых в системах вытеснения, перемещения, отделения, разделения и т.д.

Газогенератор // 2459657

Изобретение относится к области пиротехники и предназначено для функционирования в качестве источника генерируемого при горении пиротехнического заряда газа, который используется для приведения в действие через заданные промежутки времени двух и более исполнительных механизмов.

Генератор азота // 2450857

Изобретение относится к системам генерирования инертной газовой среды с высоким содержанием азота. .

Газогенератор // 2450856

Способ окислительного дегидрирования метанола // 2443464

Изобретение относится к области производства катализаторов для химической и нефтехимической промышленности, которые могут быть использованы в процессах превращения спиртов с целью получения удобных и экологически чистых видов энергоносителей и перспективных химических продуктов.

Газогенератор холодного азота // 2435638

Изобретение относится к конструкциям газогенераторов холодного азота на твердом химическом топливе, предназначенным для использования в качестве источников сжатого газа в различных исполнительных механизмах, для оперативного наддува различных спасательных устройств.

Генерирование водяного пара в процессах реформинга с водяным паром // 2425796

Изобретение относится к способу генерирования водяного пара по меньшей мере двух типов, обладающих разной чистотой, в процессах реформинга с водяным паром и к устройству для осуществления этого способа.

Аппарат для получения газообразного водорода с использованием состава, предназначенного для получения газообразного водорода, и состав для получения газообразного водорода // 2415072

Генератор водорода // 2413674

Изобретение относится к области химии. .

Генератор синтез-газа // 2408417

Изобретение относится к области органического синтеза и предназначено для получения синтез-газа (состав: Н2 , СО). .

Газогенератор // 2486002

Изобретение относится к аварийным надувным средствам спасения пилота и пассажира при посадке летательного аппарата

Газогенераторная установка // 2495711

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.

Газогенератор // 2497582

Изобретение относится к устройствам, в которых происходит сгорание твердого топлива для получения чистого энергетического газа. Газогенератор содержит полый корпус, внутри которого размещены твердотопливный заряд, воспламенитель и фильтр-охладитель, выполненный из газопроницаемого крупнозернистого дисперсного порошка с размером частиц от 0,13 до 0,5 мм. В зоне смешения установлено конфузорное сопло. В корпусе выполнено отверстие, в котором установлено регулируемое устройство подачи окислителя. В торцевой части камеры сгорания установлен шнек подачи топлива. В нижней части последней выполнено выгрузное отверстие, перекрытое управляемой заслонкой, а перед входом конфузорного сопла установлены регулируемые заслонки, выполненные в виде горизонтальных жалюзи, при этом на верхней пластине выполнены направляющие, в которых размещены «полозья» нижней пластины. Верхняя часть нижней пластины жестко связана со своим регулировочным винтом, установленным в корпусе через тягу, между камерой сгорания и конфузорным соплом установлена разделительная решетка, а между фильтром-охладителем и конфузорным соплом установлен фильтрующий элемент, фильтр-охладитель закреплен в корпусе с помощью опорных решеток. К корпусу жестко крепится сопло критического истечения. Изобретение позволяет регулировать процесс термического разложения топлива. 1 пр., 3 ил.

Способ получения холодных инертных газообразных продуктов сгорания твердотопливного заряда в газогенераторе // 2507149

Изобретение может быть использовано для систем подъема затонувших объектов, в средствах дистанционного экстренного перекрытия нефте- и газопроводов, в средствах выброса и распыления специальных жидкостей при нейтрализации аварийных выделений газов и веществ на производствах, приведения в действие различных пневматических устройств, для средств пожаротушения. Способ получения холодных инертных газообразных продуктов сгорания твердотопливного заряда в газогенераторе включает процесс фильтрационного горения пористого газопроницаемого заряда из газогенерирующего состава на основе окислителя, горючего-связующего и теплопоглощающей добавки, выделение горячего газа, образование конденсированных продуктов сгорания в виде смеси азота, диоксида углерода и паров воды, пропускание выделенного газа из зоны горения через тело заряда в направлении распространения фронта горения, охлаждение газа. Изобретение позволяет расширить эксплуатационные возможности и диапазон областей применения, повысить безопасность изготовления и эксплуатации реализующих его устройств, их номенклатуру, массогабаритные характеристики и надежность получения функционального результата, обеспечить возможность варьирования пригодными для применения в нем компонентами при одновременном сохранении удельной газопроизводительности, температуры и чистоты получаемых газообразных продуктов. 1 ил., 2 табл.

Автономный генератор водорода // 2510876

Изобретение относится к водородной энергетике и может быть использовано для получения водорода. Устройство содержит нижнюю реакционную камеру (1) с гидрореакционной гетерогенной композицией, состоящей из алюминиевой пудры (2) и воды (12), верхнюю камеру (3), сочлененную с нижней камерой (1), которую через заливочное окно (6) заполняют водным раствором кристаллогидрата метасиликата натрия (5). Подачу водного раствора активатора в камеру (1) осуществляют с помощью резьбового регулятора (7) подачи раствора. Вывод водорода из реакционной камеры (1) осуществляют через трубку (8). Изобретение позволяет улучшить регулирование работы генератора водорода и повысить производительность. 1 ил., 6 пр.

Способ конверсии дизельного топлива и конвертор для его осуществления // 2515326

Изобретение относится к области химического машиностроения и может быть использовано в химической, нефтехимической и энергетической промышленностях. Конвертор включает реактор, форсуночную головку для ввода дизельного топлива и кислорода с системой поджига, установленные в верхней части корпуса реактора, систему водяного охлаждения. Причем реактор выполнен в виде камеры сгорания для проведения термоокислительной реакции, совмещенной с щелевым реактором с катализатором для высокотемпературной стадии паровой конверсии дизельного топлива через теплопередающую стенку корпуса камеры сгорания. А также соединены с камерой смешения компонентов синтез-газа термоокислительной и паровой конверсии, которая соединена с камерой подготовки синтез-газа для паровой конверсии оксида углерода, стенки которой выполнены в виде щелевого реактора с катализатором для низкотемпературной стадии паровой конверсии дизельного топлива. На выходе конвертора выполнен канал с рубашкой для смешения дизельного топлива с парами воды, система водяного охлаждения выполнена в виде системы охлаждения форсуночной головки и подачи паров воды в камеру подготовки синтез-газа для паровой конверсии оксида углерода. Изобретение позволяет получить концентрацию водорода в полученном синтез-газе более чем на 10% выше в сравнении с другими известными схемами конверторов.

Установка для переработки влажных органических субстратов в газообразные энергоносители // 2516492

Изобретение относится к области термохимической переработки влажных органических субстратов и к области получения газообразного топлива. Установка для переработки влажных органических субстратов в газообразные энергоносители состоит из последовательно расположенных механического обезвоживающего устройства (7), газогенератора (1), мокрого скруббера (10) и энергогенерирующей установки (13). Между выходом скруббера (10) по жидкому потоку и устройством доочистки (9) расположен анаэробный биофильтр (8), выход которого по газу связан с энергогенерирующей установкой (13). Выход продуктов сгорания из энергогенерирующей установки (13) последовательно связан с сушилкой (5) и теплообменным аппаратом (17). Сушилка (5) установлена между выходом механического обезвоживающего устройства (7) по твёрдой фракции и швельшахтой (2) газогенератора (1). Теплообменный аппарат (17) установлен между аппаратом аэробного гидролиза (6) и дутьевым устройством (4) газогенератора (1). Вход по жидкому потоку анаэробного биофильтра (8) дополнительно связан с жидкостным выходом механического обезвоживающего устройства (7), перед которым размещён аппарат аэробного гидролиза (6). Выход аппарата аэробного гидролиза (6) по газу связан с топкой (3) газогенератора (1). На жидкостном входе скруббера (10) расположен многоходовой управляемый вентиль (14), который связан с жидкостным выходом механического обезвоживающего устройства (7). Управляющее устройство (15) многоходового управляемого вентиля (14) связано с выходом анаэробного биофильтра (8) по газу. Изобретение позволяет максимально полно использовать биоэнергетический потенциал промывных вод и исходного органического субстрата, а также снизить уровень техногенного загрязнения окружающей среды и повысить общий энергетический к.п.д. газогенераторных установок. 1 ил.

Способ изготовления газогенерирующего элемента для низкотемпературного газогенератора // 2524388

Изобретение относится к прикладной химии, а именно к способу изготовления газогенерирующего элемента для низкотемпературного твердотопливного газогенератора. Способ включает приготовление раствора связующего в промежуточном растворителе, подготовку компонентов, смешение массы, приготовление из массы гранул размером 1-1,6 мм, формование с виброуплотнением навески приготовленных гранул в технологической оснастке или корпусе газогенератора, отверждение элемента в две стадии с вакуумированием на второй стадии и выпрессовку элемента. Способ характеризуется тем, что отверждение на первой стадии проводят путем продувки воздухом или инертным газом, имеющим температуру на 5-10 градусов ниже температуры кипения промежуточного растворителя, с постоянным расходом через фильтры с заданной газопроницаемостью, установленные на свободных поверхностях элемента, и тело элемента. Изобретение позволяет управлять процессом формирования газопроницаемости в теле газогенерирующего элемента в операции отверждения в части улучшения воспроизводимости ее параметров при одновременном сохранении пористости и прочности газогенерирующего элемента, а также температуры генерируемого газа в процессе эксплуатации газогенератора на уровне прототипа. 2 ил., 1 табл.

Электрохимический водяной насос // 2524606

Изобретение относится к насосной технике и может применяться при создании систем водоснабжения и силовых гидравлических установок, в том числе малогабаритных гидросистем высокого давления для космических аппаратов (КА). Электрохимический водяной насос включает твердополимерные электролизные ячейки и топливные элементы, гидравлически связанные друг с другом через резервуар сбора воды, который имеет входной штуцер для воды, газоотделители водорода и кислорода, гидравлически связанные с соответствующими полостями электролизных ячеек, а пневматически - с соответствующими полостями топливных элементов, при этом газоотделитель кислорода гидравлически сообщается с резервуаром сбора воды, газоотделитель водорода снабжен выходным штуцером для воды, а электролизные ячейки и топливные элементы соединены силовой электрической связью. Изобретение позволяет снизить МГХ ЭВН, уменьшить удельный расход энергии на перекачку воды, повысить производительность ЭВН. 1 ил.

Устройство генератора синтез-газа // 2535121

Изобретение относится к устройству переработки газового углеводородного сырья для получения синтез-газа. Устройство содержит узел подвода исходных компонентов - окислителя и углеводородного газа, узел охладителя, смеситель образования реакционной смеси, камеру горения в виде цилиндрического канала, корпус которой имеет охлаждающий тракт, дополнительные стенки-перегородки с охлаждающим внутренним проходным трактом, связанным с охлаждающим трактом корпуса камеры. Узел подвода исходных компонентов имеет емкость для смешения воздуха с кислородом и водяным паром, смеситель образования реакционной смеси размещен в узле подвода исходных компонентов и соединен с камерой горения через теплообменник, связанный с узлом вывода целевого продукта, а узел охлаждения состоит из компрессора и линии подвода исходного углеводородного газа к охлаждающему тракту. Обеспечивается повышение качества целевого продукта при одновременном снижении физических параметров генератора. 2 ил.