Газогенераторная установка


 


Владельцы патента RU 2495711:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Камская государственная инженерно-экономическая академия" (ИНЭКА) (RU)

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.

 

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.

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.



 

Похожие патенты:

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

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

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.

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.

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

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.

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.

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.

Изобретение относится к области химии. .

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Изобретение относится к области газохимии, а именно к установке для получения синтез-газа для производства углеводородов. Установка включает магистраль подачи углеводородного сырья, магистраль подачи остаточного газа с установки синтеза углеводородов из синтез-газа, соединенные с блоком адиабатического предриформинга, трубопровод для подачи кислородосодержащего газа, соединенный с блоком автотермического риформинга, связанного с блоком адиабатического предриформинга, и трубопровод для выхода полученной парогазовой смеси, соединенный с выходом блока автотермического риформинга. Установка также включает первый контур стабилизации состава углеводородного сырья, соединенный с магистралью подачи углеводородного сырья и содержащий емкость для хранения жидких углеводородов, и второй контур стабилизации состава газа, связанный с блоком адиабатического предриформинга. Результатом является обеспечение возможности получения синтез-газа с требуемым стехиометрическим соотношением СО/Н2 из природного газа при нестабильном составе подающейся на вход установки смеси углеводородов. 7 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 пр.

Изобретение относится к области энергетики и предназначено для производства водорода и кислорода из водяного пара методом термической диссоциации и может быть использовано в сельском хозяйстве, коммунально-бытовой отрасли для работы двигателей внутреннего сгорания и газотурбинных установок. Термодиссоционный генератор водорода и кислорода содержит парогенератор, вращающийся коллектор пара с отверстиями для выпуска пара, плазмохимические реакторы для термической диссоциации водяного пара и получения водорода и кислорода, подключенные к источнику питания и сообщающиеся с одной стороны с отверстиями в коллекторе пара и с другой стороны с расширяющимися соплами и цилиндрами волновых компрессоров. При этом плазмохимические реакторы либо состоят из корпуса, в котором установлен электрод-катод и который имеет рубашку, сообщающуюся с охлаждаемым соплом-анодом, при этом передняя поверхность корпуса выполнена в виде диска с отверстиями для впуска пара, либо плазмохимические реакторы выполнены в виде блока корпусов реакторов, сообщающихся с блоком охлаждаемых сопел-анодов, в корпусах расположены электроды-катоды, при этом на блоке плазмохимических реакторов расположен клапанный механизм для впуска пара. Плазмохимические реакторы, расширяющиеся сопла и цилиндры волновых компрессоров имеют рубашки для циркуляции охлаждающей жидкости. Изобретение обеспечивает снижение стоимости готовой продукции. 6 ил.

Изобретение относится к подаче тепловой энергии и может быть использовано в химической промышленности и газификации. Способ подачи тепловой энергии в систему термообработки (104) сырья включает: газификацию сухого сырья в первом реакторе (106) потоком газифицирующего газа (FGG) с получением первого газового потока (PFG); окисление во втором реакторе (108) с получением второго газового потока (DFG); активацию в третьем реакторе носителей кислорода с получением избытка тепловой энергии; подачу части тепловой энергии указанного второго газового потока (DFG) и/или избыточного тепла с активации носителей кислорода в систему (104) термообработки сырья; и повышение температуры потока газифицирующего газа (FGG) по меньшей мере одной частью избыточного тепла с активации носителей кислорода для повышения температуры указанного потока газифицирующего газа (FGG) до температуры газификации. Изобретение позволяет снизить энергопотребление, негативное влияние на окружающую среду, а также исключить непрерывное внешнее снабжение. 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх