RU2099393C1

RU2099393C1 - Gas generator

Info

Publication number: RU2099393C1
Application number: RU95103701A
Authority: RU
Inventors: В.А. Игошин; Е.Н. Егоров; А.В. Виноградов; Т.Н. Иванова
Original assignee: Якутский государственный университет им.М.К.Аммосова
Priority date: 1995-03-14
Filing date: 1995-03-14
Publication date: 1997-12-20

Abstract

FIELD: gasification of carbon materials. SUBSTANCE: invention covers internal combustion engines and gasification of farmer economies, buildings and small productive areas involving operation on solid, preferably disperse, brown coal with oxygen-steam blast. Under inclined barrier 2 vertical blind 5 is fastened to separate blast channel 3 into two interconnected compartments. The latter communicate with hollow of casing 1 through bent pipes 8 and 9. Pipes are secured in the holes of upper part of barrier 2. Compartments enclose electrodes 6 and 7. Means providing high- temperature hearth in the casing is made in the form of electric discharge candle 10 which is located in the casing over upper part of barrier 2 in the zone where bent pipes 8 and 9 come out. EFFECT: improved design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к топливной энергетике, а именно к компактным газогенераторным устройствам, работающим на твердом, преимущественно дисперсном, буром угле с парокислородным дутьем. The invention relates to fuel energy, and in particular to compact gas generating devices operating on solid, mainly dispersed, brown coal with oxygen vapor blasting.

Наиболее эффективно изобретение может быть использовано для двигателей внутреннего сгорания, газификации фермерских хозяйств, построек и небольших производственных помещений. The invention can be most effectively used for internal combustion engines, gasification of farms, buildings and small industrial premises.

Известен газогенератор Копперса-Тотцека, включающий корпус с газоходными каналами для парокислородного дутья, газовыми и шлаковыводящими каналами [1]
Недостатком этого устройства является сложность конструкции, большие потери тепла на охлаждение и значительные капитальные затраты из-за вспомогательных систем, что не позволяет его использовать в малых хозяйствах.Known gas generator Coppers-Totzeck, comprising a housing with gas ducts for oxygen vapor blasting, gas and slag channels [1]
The disadvantage of this device is the design complexity, large heat loss for cooling and significant capital costs due to auxiliary systems, which does not allow its use in small farms.

Ближайшим к описываемому является известный газогенератор, содержащий вертикально расположенный корпус, размещенную у днища последнего наклонную перегородку с отверстиями, под которой расположен дутьевой канал, обеспечивающий дутье с водяным паром, выполненный у верхней части корпуса канал для отбора газа, два электрода и средство для создания высокотемпературного очага в корпусе [2]
Недостатком известного генератора являются значительные потери тепла при транспортировке и подаче в дутьевой канал водяного пара при парокислородном дутье.Closest to the described is a known gas generator containing a vertically located housing located at the bottom of the latter inclined partition with holes, under which there is a blast channel, providing blast with water vapor, made at the top of the body of the channel for gas extraction, two electrodes and means for creating a high-temperature hearth in the body [2]
A disadvantage of the known generator is significant heat loss during transportation and supply of water vapor to the blast channel during steam-oxygen blasting.

Техническим результатом изобретения является снижение тепловых потерь на газификацию угля при парокислородном дутье. The technical result of the invention is to reduce heat loss for gasification of coal during steam-oxygen blasting.

Для достижения указанного технического результата в известном газогенераторе, содержащем вертикально расположенный корпус, размещенную у днища последнего наклонную перегородку с отверстиями, под которой расположен дутьевой канал, обеспечивающий дутье с водяным паром, выполненный у верхней части корпуса канал для отбора газа, два электрода и средство для создания высокотемпературного очага в корпусе, согласно изобретению под перегородкой закреплена вертикальная шторка, делящая дутьевой канал на два сообщающихся между собой отсека, которые сообщены с полостью корпуса при помощи изогнутых трубок, закрепленных в отверстиях верхней части наклонной перегородки, причем средство для создания высокотемпературного очага в корпусе выполнено в виде электроразрядной свечи, размещенной в корпусе над верхней частью перегородки в зоне выхода изогнутых трубок, а электроды размещены в отсеках дутьевого канала. To achieve the specified technical result in a known gas generator containing a vertically arranged housing located at the bottom of the latter with an inclined partition with holes, under which there is a blast channel providing blasting with water vapor, a gas sampling channel, two electrodes and means for creating a high-temperature center in the housing, according to the invention, a vertical curtain is fixed under the partition dividing the blast channel into two interconnected compartments, to Some are in communication with the body cavity by means of curved tubes fixed in the openings of the upper part of the inclined partition; moreover, the means for creating a high-temperature focus in the housing is made in the form of an electric discharge candle placed in the housing above the upper part of the partition in the exit zone of the curved tubes, and the electrodes are placed in compartments blast channel.

На фиг. 1 схематично изображен в разрезе описываемый газогенератор, на фиг.2 разрез А-А с фиг.1. In FIG. 1 is a schematic sectional view of the described gas generator; FIG. 2 is a section A-A of FIG. 1.

Газогенератор содержит вертикально расположенный корпус 1, размещенную у днища последнего наклонную перегородку 2, выполненный у верхней части корпуса канал 4 для отбора газа и дутьевой канал 3, обеспечивающий дутье с водяным паром. Дутьевой канал 3 расположен под наклонной перегородкой 2. Под перегородкой 2 закреплена вертикальная шторка 5, делящая дутьевой канал 3 на два сообщающихся между собой отсека. Отсеки сообщены с полостью корпуса 1 при помощи изогнутых трубок 8 и 9, закрепленных в отверстиях верхней части наклонной перегородки 2. Газогенератор имеет два электрода 6 и 7, которые размещены по одному в каждом отсеке дутьевого канала. Газогенератор имеет средство для создания высокотемпературного очага в корпусе, которое выполнено в виде электроразрядной свечи 10. Свеча 10 размещена в корпусе над верхней частью наклонной перегородки 2 в зоне выхода изогнутых трубок 8 и 9. The gas generator comprises a vertically located housing 1 located at the bottom of the last inclined partition 2, a gas sampling channel 4 and a blowing channel 3, which provides blasting with water vapor, made at the upper part of the housing. The blast channel 3 is located under the inclined partition 2. A vertical curtain 5 is fixed under the partition 2, dividing the blow channel 3 into two compartments communicating with each other. The compartments are connected with the cavity of the housing 1 by means of curved tubes 8 and 9 fixed in the holes of the upper part of the inclined partition 2. The gas generator has two electrodes 6 and 7, which are placed one in each compartment of the blow channel. The gas generator has means for creating a high-temperature focus in the housing, which is made in the form of an electric discharge candle 10. The candle 10 is placed in the housing above the upper part of the inclined partition 2 in the exit zone of the curved tubes 8 and 9.

Газогенератор работает следующим образом. The gas generator operates as follows.

После загрузки корпуса 1 газогенератора дисперсным бурым углем и заливки дутьевого канала 3 частично водой или электролитом, подается электрический ток на электроды 6 и 7. Образовавшиеся в результате электролиза водород и кислород накапливаются в верху отсеков и через изогнутые трубки 8 и 9 поступают в корпус с углем. При подаче высокого напряжения на свечу зажигания 10, происходит химическая реакция водорода с кислородом с образованием воды и выделением тепла. Поскольку реакция осуществляется в дисперсном угле, происходит газификация угля водяным паром и непрореагировавшим с водородом остатком кислорода. Это происходит потому, что водород имеет гораздо меньшую плотность, чем кислород и часть водорода поднимается в верх корпуса, а часть кислорода опускается вниз. Такое разделение приводит преимущественно к окислению угля в нижней части корпуса и постепенному заполнению его золой. Струи кислорода и водорода эжектируют частицы угля вдоль наклонной перегородки 2 и стимулируют перемещение масс угля сверху вниз. Образовавшийся газогенераторный газ отводится через канал 4 для отбора газа. Изогнутые трубки 8 и 9 служат для формирования направленных струй водорода и кислорода из дутьевого канала в корпус, препятствуют попаданию продуктов реакции в дутьевой канал и являются элементами теплообменника вместе с наклонной перегородкой между углем /золой/ и электролизными газами. After loading the body of the gasifier 1 with disperse brown coal and pouring the blast channel 3 partially with water or electrolyte, an electric current is supplied to the electrodes 6 and 7. Hydrogen and oxygen formed as a result of electrolysis accumulate in the top of the compartments and through the bent tubes 8 and 9 enter the body with coal . When applying high voltage to the spark plug 10, a chemical reaction of hydrogen with oxygen occurs with the formation of water and heat. Since the reaction is carried out in dispersed coal, gasification of coal occurs with water vapor and oxygen residue that does not react with hydrogen. This is because hydrogen has a much lower density than oxygen and part of the hydrogen rises to the top of the body, and part of the oxygen goes down. This separation leads mainly to the oxidation of coal in the lower part of the body and its gradual filling with ash. Jets of oxygen and hydrogen eject coal particles along the inclined partition 2 and stimulate the movement of coal masses from top to bottom. The resulting gas-generating gas is discharged through the channel 4 for sampling gas. Curved tubes 8 and 9 serve to form directed jets of hydrogen and oxygen from the blast channel into the body, prevent the reaction products from entering the blast channel and are elements of a heat exchanger together with an inclined partition between coal / ash / and electrolysis gases.

Поскольку водяной пар образуется в высокотемпературном очаге дисперсного угля, тепловые потери на транспорт парового дутья значительно снижены. Дополнительное уменьшение тепловых потерь достигается также подогревом кислорода и водорода в дутьевом канале от перегородки. Since water vapor forms in the high-temperature center of dispersed coal, heat losses due to transport of steam blast are significantly reduced. An additional reduction in heat loss is also achieved by heating oxygen and hydrogen in the blast channel from the partition.

Предложенный газогенератор имеет простую конструкцию, легко управляется, может быть изготовлен из недефицитных материалов в небольших мастерских и широко использоваться в различных малых хозяйствах. The proposed gas generator has a simple design, is easy to control, can be made of non-deficient materials in small workshops and widely used in various small farms.

Оптимальное соотношение количества угля и воды, угла наклона перегородки в соответствии с массой образующейся золы, позволяет изготовить компактный автономный газогенератор с питанием либо от аккумулятора и катушки зажигания, либо от промышленной сети с простым преобразователем. The optimal ratio of the amount of coal and water, the angle of inclination of the partition in accordance with the mass of ash formed, allows you to make a compact stand-alone gas generator powered either from the battery and ignition coil, or from an industrial network with a simple converter.

Claims

A gas generator comprising a vertically arranged housing located at the bottom of the last inclined partition with holes, under which there is a blast channel providing blast with water vapor, a gas sampling channel made at the upper part of the housing, two electrodes and means for creating a high-temperature center in the housing, characterized the fact that a vertical curtain is fixed under the partition dividing the blast channel into two interconnected compartments that are connected to the body cavity by means of curved tubes, akreplennyh holes in the upper portion of the inclined partition walls, wherein the means for creating a high-temperature chamber in the housing is designed as a discharge spark, placed in the housing over the top of baffle in the outlet area of curved tubes, and electrodes are placed in the compartments of the blow duct.