Газогенераторний нагрівальний пристрій

1. Газогенераторний нагрівальний пристрій, що містить камеру газифікації, розміщену у герметичному корпусі та оснащену засобом завантаження палива, камеру згоряння генераторного газу, нижня частина якої являє собою топкову камеру, а у верхній частині розміщений теплообмінник, над яким змонтований засіб видалення продуктів згоряння, та засіб подачі окислювача, причому камера газифікації та камера згоряння зв'язані між собою засобом подачі генераторного газу, який відрізняється тим, що засіб подачі окислювача оснащений трубопроводом подачі окислювача у камеру газифікації та трубопроводом подачі окислювача у топкову камеру, вхід якого у топкову камеру розташований з тієї ж сторони топкової камери, що і вхід засобу генераторного газу у топкову камеру. 2. Газогенераторний нагрівальний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що камера газифікації та камера згоряння генераторного газу розміщені у одному корпусі. U 2 (19) 1 3 корпус камери газифікації, де за допомогою засобу для газифікації перетворюється у генераторний газ, який через трубопровід між камерами поступає у камеру згоряння, а саме у її нижню частину топкову камеру. У топкову камеру через пальник з наддуванням підводять окислювач у вигляді природного газу або повітря, завдяки чому відбувається остаточне спалювання генераторного газу. Продукти спалювання виводяться у димову трубу. Вода, яку подають у міжтрубний простір теплообмінника, нагрівається та через патрубок у водяній оболонці подається до споживача. Недоліком найближчого аналога є те, що під час його використання при газифікації отримують продукти згорянні, наприклад метан СН4, з великим вмістом летючих речовин, смол, вуглеводнів, які не всі згоряють та конденсуються на стінках корпусу, камер і арматури. Це призводить до їх налипання на внутрішні стінки корпусу, камер газифікації та згоряння та іншої арматури, яка входить до конструкції газогенераторного нагрівального пристрою. Наслідком цього є зменшення строку експлуатації пристрою в цілому. Крім того, так як генераторний газ утворюється у зоні горіння, він не може пройти крізь шар палива, а зразу виходить по трубопроводу у камеру згоряння, що призводить до зменшення кількості генераторного газу, який надходить на згоряння, що, у свою чергу, знижує кількість теплової енергії, яку можна отримати в камері згоряння. Крім того, недоліком відомого рішення є те, що взаємне розташування засобу подачі окислювача та трубопроводу подачі генераторного газу у камеру згоряння обумовлює те, що потік окислювача та потік генераторного газу у топкову камеру направлені назустріч один одному, що створює опір подачі генераторного газу до камери згоряння. Це сприяє зменшенню швидкості генераторного газу при виході його у камеру згоряння та відповідно створює умови вибуху, особливо при спалюванні природного палива. Задачею корисної моделі є удосконалення конструкції газогенераторного нагрівального пристрою, в якому шляхом досягнення можливості змінення напрямку руху потоків генераторного газу та окислювача один відносно другого досягають подовження шляху проходження окислювача через розжарене паливо та можливість збільшення кількості генераторного газу, який надходить у камеру згоряння, чим збільшується теплова енергія, яку отримують у камері згоряння та відповідно температура, яка надходить до споживача, та зменшується забруднення складових частин конструкції та її поверхонь. Одночасно це усуває умови вибуху пристрою, тобто підвищується надійність його використання. Поставлена задача вирішується тим, що у газогенераторному нагрівальному пристрої, що містить камеру газифікації, розміщену у герметичному корпусі та оснащену засобом завантаження палива, камеру згоряння генераторного газу, нижня частина якої являє собою топкову камеру, а у верхній частині розміщений теплообмінник, над яким змонтований засіб видалення продуктів згоряння, та засіб подачі окислювача, при цьому ка 55544 4 мера газифікації та камера згоряння зв'язані між собою засобом подачі генераторного газу, згідно корисної моделі, засіб подачі окислювача оснащений трубопроводом подачі окислювача у камеру газифікації та трубопроводом подачі окислювача у топкову камеру, вхід якого у топкову камеру розташований з тієї ж сторони топкової камери що і вхід засобу генераторного газу у топкову камеру. При цьому камера газифікації та камера згоряння генераторного газу розміщені у одному корпусі, а камера газифікації та камера згоряння охоплені водяною сорочкою. Засіб подачі генераторного газу у камеру згоряння виконаний у вигляді отвору між двома камерами. Газогенераторний нагрівальний пристрій додатково містить засіб утилізації надлишкової вологи, виконаний у вигляді трубопроводу, вхід якого розташований у топковій камері, а вихід - у верхній частині камери газифікації. У топковій камері напроти трубопроводу подачі окислювача розміщений пальник. Крім того, топкова камера містить засіб видалення продуктів згоряння, розташований на стороні, протилежній стороні входу трубопроводу подачі окислювача та входу засобу генераторного газу у топкову камеру. Подача окислювача у газогенераторну камеру безпосередньо на паливо сприяє тому, що окислювач буде підніматися догори. При проходженні його крізь попередньо розігріте паливо отримують продукти газифікації палива, наприклад метан СН4, з великим вмістом летючих речовин, смол, вуглеводнів, що підвищує їх тиск. Так як камера герметична, а вихід у камеру згоряння розташований у низу газогенераторної камери, то утворюється примусова тяга. Тому після досягнення верху газогенераторної камери потік суміші газів під тиском розвертається на 180° та знову проходить через шар палива, захоплюючі всі продукти його розкладання. Вихід генераторного газу здійснюється у зоні його спалювання у камері згоряння. При цьому спалюються і всі інші гази, що утворились під час подвійного проходження окислювача та генераторного газу крізь паливо. Наслідком цього є досягнення можливості збільшення кількості генераторного газу, який надходить у камеру згоряння, чим збільшується теплова енергія, яку отримують у камері згоряння, та відповідно температура, яка надходить до споживача, та зменшення забруднення складових частин конструкції та її поверхонь. Крім того, запропонована конструкція забезпечує подачу потоку окислювача та потоку генераторного газу у топкову камеру в одному напрямку, що дозволяє підтримувати постійну швидкість генераторного газу при виході його у камеру згоряння та відповідно усуває умови вибуху, особливо при спалюванні природного палива, тобто підвищується надійність використання пристрою. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де наведене схематичне зображення газогенераторного нагрівального пристрою. Газогенераторний нагрівальний пристрій міс 5 тить герметичну камеру газифікації 1, камеру 2 згоряння генераторного газу та засіб подачі окислювача 3. Камера газифікації 1 та камера згоряння 2 генераторного газу розміщені у одному корпусі 4 та зв'язані між собою засобом подачі генераторного газу 5, який виконаний у вигляді отвору між двома камерами. Камера газифікації 1 оснащену засобом 6 завантаження палива 7. Камера згоряння 2 генераторного газу розділена на дві частини, нижня частина якої являє собою топкову камеру 8, а у верхній частині розміщений теплообмінник 9, над яким змонтований засіб видалення продуктів згоряння у вигляді димової труби 10. Засіб подачі окислювача 3 оснащений трубопроводом 11 подачі окислювача у камеру газифікації 1 та трубопроводом 12 подачі окислювача у топкову камеру 8. При цьому вхід трубопроводу 12 у топкову камеру 8 розташований з тієї ж сторони топкової камери 8, що і вхід засобу 5 подачі генераторного газу у топкову камеру 8. На трубопроводах 11 та 12 встановлена запірна арматура для керування процесами газифікації та спалювання продуктів синтезу вуглеводнів (на кресленні не показано). Корпус 4 має водяні сорочки (на кресленні не показані), які охоплюють камеру газифікації 1 та камеру згоряння 2. Пристрій додатково містить засіб утилізації надлишкової вологи 13, який виконаний у вигляді трубопроводу, вхід якого розташований у топковій камері 8, а вихід - у верхній частині камери газифікації 1. Напроти трубопроводу 12 подачі окислювача у топковій камері 8 розміщений пальник (на кресленні не показаний). У топковій камері 8 на стороні, протилежній стороні входу трубопроводу 12 подачі окислювача та входу засобу 5 генераторного газу у топкову камеру 8, розміщений засіб 14 видалення продуктів згоряння. Камера згоряння 2 та камера газифікації 1 оснащені патрубками 15 та 16 відповідно для подачі холодної води у теплообмінник 9 та відводу її гарячої до споживача. Газогенераторний нагрівальний пристрій працює наступним чином. Тверде паливо 7, наприклад, деревина, тріска, деревне вугілля, антрацит, буре вугілля, торф та інші види паливних брикетів завантажують через засіб завантаження 6 у камеру газифікації 1. Після цього підпалюють шар твердого палива, наприклад відкритим вогнем через герметичний отвір у корпусі 4. Завдяки наявності кисню у шарі твердого палива у камері газифікації 1 утворюється джерело горіння. Після підпалення твердого палива у внутрішній простір камери газифікації 1 за допомогою засобу подачі окислювача 3 через трубопровід 55544 6 11 здійснюють нижнім дуттям подачу окислювача, наприклад кисневої суміші. Після чого відбувається газифікація твердого палива шляхом проходження хімічних реакцій окислення та відновлення. Під дією температури відбувається синтез вуглеводнів та інших продуктів реакції газифікації твердого палива, а також утворення інших продуктів реакції газифікації твердого палива (залишків деревного вугілля та золи). Паливо перетворюється у генераторний газ. При цьому подача окислювача у газогенераторну камеру 1 безпосередньо на паливо 7 сприяє тому, що окислювач піднімається догори. При проходженні крізь попередньо розігріте паливо отримують продукти газифікації палива, наприклад метан СН4, з великим вмістом летючих речовин, смол, вуглеводнів, що підвищує їх тиск. Так як камера 1 герметична, а вихід у камеру згоряння 2 розташований у низу газогенераторної камери 1, то утворюється примусова тяга. Тому після досягнення верху газогенераторної камери 1 потік суміші газів під тиском розвертається на 180° та знову проходить через шар палива, захоплюючі всі продукти його розкладання. Вихід генераторного газу здійснюється у зоні його спалювання у топковій камері 8, де відбувається його остаточне спалювання. При цьому спалюються і всі інші гази, що утворились під час подвійного проходження окислювача та генераторного газу крізь паливо. Продукти спалювання генераторного газу та інших продуктів газифікації виводять через димову трубу 10, а через утилізатор 13 видаляють надлишкову вологу. При цьому за рахунок проходження процесу газифікації та процесу спалювання генераторного газу у камері газифікації 1 та топковій камері 8 утворюються зони виділення теплової енергії. За допомогою теплоносія, наприклад води, що подається до теплообмінника 9 через патрубок 15, здійснюють відведення теплової енергії із зони її виділення та через патрубок 16 - перенесення її до засобів споживання, наприклад, у радіатори системи опалення, до системи гарячого водопостачання або до сушарки деревини та інше. Наслідком цього є досягнення можливості збільшення кількості генераторного газу, який надходить у камеру згоряння, чим збільшується теплова енергія, яку отримують у камері згоряння, та відповідно температура, яка надходить до споживача, та зменшення забруднення складових частин конструкції та її поверхонь. Крім того, запропонована конструкція забезпечує подачу потоку окислювача та потоку генераторного газу у топкову камеру в одному напрямку, що дозволяє підтримувати постійну швидкість генераторного газу при виході його у камеру згоряння та відповідно усуває умови вибуху, особливо при спалюванні природного палива, тобто підвищується надійність використання пристрою. 7 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 55544 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601