Изобретение относится к топливной энергетике и может быть применено для питания движков внутреннего сгорания, для газификации и теплоснабжения в индустрии, сельском хозяйстве, для автономных поселений. Камеру газификации 2 заполняют древесным углем и древесной породой. После загрузки загрузочный лючок 1 герметично закрывают. В качестве нагревательного устройства употребляют секционный индуктор 11 с переменным шагом навивки по высоте камеры газификации 2. Индуктор 11 выполнен в виде трубы из электропроводного материала с малым удельным электронным сопротивлением с наружной изоляцией и размещен на железном корпусе камеры газификации 2. Секции индуктора 11 соединены в общий термический контур через диэлектрические проставки 4. Камера газификации 2 и индуктор 11 помещены в термоизоляционный футляр из диэлектрического материала. Производят сухую перегонку древесной породы. Получают древесный уголь и генераторный газ. Генераторный газ отбирают из нижней части камеры газификации 2. Изобретение позволяет повысить ресурс применяемого электронного нагревательного устройства, повысить эффективность процесса газификации, понизить издержки на подготовку сырья. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к топливной энергетике, а конкретно к газогенераторным устройствам, в главном использующим отходы лесопереработки. Изобретение может быть применено для питания движков внутреннего сгорания, для газификации и теплоснабжения в индустрии, сельском хозяйстве, для автономных поселений и т.д.

Известны конструкции газогенераторов, содержащих вертикально расположенный корпус, дутьевой канал, канал отвода газа и разделительную перегородку (колосниковую решетку) [2], [3], [4].

Недочетами данных газогенераторов является последующее. При применении воздушного либо паровоздушного дутья в генераторном газе находится около 50% атмосферного азота, который понижает энергетическую ценность генераторного газа. Как следует, единица объема воздушного генераторного газа имеет малую теплотворную способность. Эффективность процесса газификации генераторов воздушного газа составляет 60-70%. Подготовка сырья просит значимых издержек, в особенности в отношении древесной породы и отходов лесопереработки (измельчение, сушка), для обычного воплощения процесса газификации.

Более близким к предлагаемому газогенератору является газогенератор, содержащий вертикально расположенный корпус, дутьевой канал, канал отвода газа и электронагреватель, который выполнен колоколообразным и закреплен открытым торцом на днище снутри корпуса по оси последнего, а дутьевой канал выполнен в виде размещенной снутри корпуса трубки, нижний конец которой размещен над выпуклой частью электронагревателя [1].

Недочетами данного газогенератора является последующее. Нагревательный элемент размещен в обскурантистской зоне газогенератора, как следует, ресурс самого нагревательного элемента ограничен в использовании вследствие воздействия больших температур и брутальной среды. При применении воздушного либо паровоздушного дутья в генераторном газе находится около 50% атмосферного азота, который понижает энергетическую ценность генераторного газа. Как следует, единица объема воздушного генераторного газа имеет малую теплотворную способность. Эффективность процесса газификации генераторов воздушного газа составляет 60-70%.

Техническим результатом изобретения является увеличение ресурса применяемого электронного нагревательного устройства, увеличение эффективности процесса газификации за счет подвода термический энергии снаружи с помощью электронного нагревательного устройства, понижение издержек на подготовку сырья, а конкретно древесной породы и отходов лесопереработки (измельчение, сушка), для обычного воплощения процесса газификации, также повышение теплотворности единицы объема генераторного газа, не зависимо от влажности начального сырья и его начального типоразмера.

Для заслуги обозначенного технического результата газогенератор сдержит цилиндрическую камеру газификации 2, установленную вертикально. Высшая часть камеры газификации снабжена загрузочным лючком с запорным механизмом 1. Нижняя часть камеры газификации снабжена зольникоприемником 6 и зольниковым лючком 7. Термическая энергия, нужная для процесса газификации, создается конкретно на железном корпусе камеры газификации за счет внедрения секционированного индуктора 11, работающего на переменном токе промышленной частоты. Секции индуктора могут быть собраны в общий термический контур через диэлектрические проставки 4, что позволяет воплотить последовательное, параллельное либо смешанное электронное соединение индукторов. Для контроля и оптимизации температурного режима в камере газификации газогенератор оснащен термодатчиками 3, разнесенными по высоте камеры газификации, а индуктор выполнен с переменным шагом навивки по высоте камеры газификации. Навивка индуктора может быть правой, левой либо комбинированной. Индуктор выполнен в виде трубы из электропроводного материала с малым удельным электронным сопротивлением с наружной изоляцией, снутри которой циркулирует вода для ее остывания. Для увеличения термического КПД газогенератора камера газификации вкупе с индуктором помещена в термоизоляционный футляр из диэлектрического материала 5. Для удобства обслуживания камера газификации установлена на три опоры 8, снабженных датчиком массы 16. Отбор генераторного газа осуществляется в нижней части камеры газификации после конической зольниковой решетки 14 с отверстиями 13 и отбойника 15, через газоотводный патрубок с оборотным клапаном 12. По мере надобности, через патрубок 9 и оборотный клапан 10 в высшую часть камеры газификации вводится водяной пар. На фиг.1 показана схема вида газогенератора, на фиг.2 — разрез (фиг.1).

Газогенератор работает последующим образом. Камера газификации заполняется маленький затравочной порцией древесного угля (для первого пуска газогенератора, если газогенератор ранее работал, то древесный уголь не нужен) и жестким топливом для газификации (древесная порода либо отходы ее переработки). После загрузки верхний и нижний лючки должны быть герметично закрыты. Для получения термический энергии в газогенераторе, нужной для протекания окислительно-восстановительных реакций, употребляется индуктор, работающий на переменном токе промышленной частоты. Потому что древесный уголь находится на конической зольниковой решетке понизу камеры газификации, он первым подвергается нагреву и вовлекается в окислительно-восстановительные реакции. Древесная порода, находящаяся выше, подвергается в это время подсушке. Водяные пары, двигаясь по пути меньшего сопротивления, проходят через слой раскаленного древесного угля и распадаются на водород и кислород, при всем этом вступая во взаимодействие со свободным углеродом. Отбор генераторного газа потребителю осуществляется в нижней части камеры газификации после конической зольниковой решетки и отбойника. После подсушки в древесной породе начинаются процессы сухой перегонки, выделяющиеся при всем этом мгокомпонентные горючие газы также проходят через слой раскаленного угля, где происходит их разложение на простые горючие составляющие. В итоге по окончании процесса сухой перегонки древесной породы остается древесный уголь, который пополняет обскурантистскую зону в нижней части камеры газификации. Если газифицируемое горючее содержит недостающее количество воды, то при всем этом будет наблюдаться прирост объема древесного угля в обскурантистской зоне. Для нормализации размера обскурантистской зоны нужно добавить в высшую часть камеры газификации определенный объем водяного пара снаружи. По выработке горючего в камере газификации камера загружается опять и цикл повторяется.

При производстве генераторного газа отказались от газового (воздушного) дутья, потому генераторный газ фактически не содержит «мертвого балласта» — азота, а тепловой крекинг и окислительно-восстановительные реакции протекают за счет пиролиза воды, содержащейся в газифицируемом горючем, при подводе термический энергии снаружи, как следствие, все загруженное жесткое горючее в камеру газификации преобразуется в горючий генераторный газ. Размер газифицируемого горючего, как и его влажность, принципного значения не имеет (от опилок до поленьев, только бы помещалось в камеру газификации). Количественный и высококачественный состав генераторного газа может регулироваться интенсивностью нагрева камеры газификации и количеством водяного пара, вводимого в камеру газификации снаружи.

Источники инфы

1. Патент RU 2097406.

2. Н.Г.Юдушкин. Газогенераторные тракторы: теория, конструкция, расчет. М. — 1955 г. МАШГИЗ, 16 п.л.

3. Г.Г.Токарев. Газогенераторные авто. М. — 1955 г. МАШГИЗ, 13 п.л.

4. RU 2097405.

1. Газогенератор, содержащий вертикально расположенную цилиндрическую камеру газификации, канал отвода газа и электронное нагревательное устройство, отличающийся тем, что в качестве нагревательного устройства употребляется секционный индуктор с переменным шагом навивки по высоте камеры газификации, выполненный в виде трубы из электропроводного материала с малым удельным электронным сопротивлением с наружной изоляцией, снутри которой циркулирует вода для ее остывания, расположенный на железном корпусе камеры газификации, соединение секций индуктора в общий термический контур осуществляется через диэлектрические проставки в виде параллельного, поочередного либо смешанного соединений секций индуктора, а камера газификации совместно с индуктором помещена в термоизоляционный футляр из диэлектрического материала.

2. Газогенератор по п.1, отличающийся тем, что навивка индукторов может быть правая, левая либо комбинированная.