Газогенератор

Реферат: Винахід належить до конструкцій для отримання горючих газів, що містять вуглець, з твердого палива, придатних для енергетичних цілей, побуту і технологічних потреб. Газогенератор містить шахту, завантажувальний пристрій, горн з діаметром, рівним 1,05-5,1 діаметру шахти, з трьома ярусами фурм, льотку, два газовідводи, один з яких встановлений у верхній частині шахти, а інший тангенціально в горні. Згідно з винаходом, фурми середнього і нижнього ярусів встановлені так, що кут в горизонтальній площині між віссю кожної фурми і діаметром горна дорівнює 0°, а фурми верхнього ярусу встановлені так, що кут в горизонтальній площині між віссю кожної фурми і діаметром горна дорівнює 19-83°. У горні виконана розділова перегородка, що є продовженням бічної стінки шахти печі. Висота розділової перегородки дорівнює 0,5-1,5 відстані від верхнього ярусу фурм до склепіння горна. Газогенератор дозволяє отримати висококалорійний і високотемпературний генераторні гази і забезпечує високу стійкість горна газогенератора. UA 105687 C2 (12) UA 105687 C2 UA 105687 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до конструкцій для отримання горючих газів, що містять вуглець, з твердого палива, придатних для енергетичних цілей, побуту і технологічних потреб. Відомий газогенератор у складі шахти, завантажувального пристрою, горна з діаметром рівним (1,05…5,1) діаметру шахти, з трьома ярусами фурм і льоткою, з двома газовідводами, один з яких встановлений у верхній частині шахти, а інший тангенціально в горні. [Газогенератор, корисна модель № 63945. МПК С10 J 3/20, опубл. Бюл. № 20 2011р.]. При роботі газогенератора через завантажувальний пристрій подають тверду частину шихти (паливо і флюси) і заливають рідкий чавун. В результаті утворюється зона підготовки палива і виділяється газ, який відводять через верхній газовідвід. Паливо, флюси і чавун, що закристалізувався, по шахті опускаються в горн. Дуття подають через фурми, розташовані в три яруси. В результаті утворюється зона газифікації, в якій отримують високотемпературний генераторний газ, шлак і рідкий чавун. Шлак і чавун видаляють через льотку. Генераторний газ усередині горна утворює висхідний потік, що обертається, який видаляють через тангенціально встановлений газовідвід в горні. Недоліком цього пристрою є те, що під впливом дуття і потоку отримуваного генераторного газу, що обертається, чавун і шлак в горні газогенератора набувають обертальний рух з великими лінійними швидкостями на периферії горна, що призводить до швидкого руйнування подини і бічних стін. У основу винаходу поставлено задачу змінити конструкцію газогенератора так, щоб виключити обертальний рух шлаку і чавуну в горні газогенератора і зберегти висхідний потік генераторного газу, що обертається, в горні, що дозволить підвищити його стійкість. Поставлена задача вирішується тим, що в газогенераторі, що містить шахту, завантажувальний пристрій, горн з діаметром рівним (1,05…5,1) діаметру шахти, з трьома ярусами фурм і льоткою, два газовідводи, один з яких встановлений у верхній частині шахти, а інший тангенціально в горні, фурми встановлені так, що кут в горизонтальній площині між віссю кожної фурми нижнього і середнього ярусів і діаметром горна дорівнює 0°, а кут в горизонтальній площині між віссю кожної фурми верхнього ярусу і діаметром горна дорівнює (19…83)°, при цьому в горні виконана розділова перегородка, що є продовженням бічної стінки шахти газогенератора, висота якої дорівнює (0,5…1,5) відстаней від верхнього ярусу фурм до склепіння горна. Така конструкція газогенератора дозволить виключити обертальний рух чавуну і шлаку, і при цьому забезпечить отримання висхідного потоку генераторного газу, що обертається, в горні газогенератора. На Фіг. 1 схематично зображений переріз газогенератора по вертикальній осі. [Переріз А-А на Фіг. 3]. На Фіг. 2 - поперечний переріз газогенератора в горизонтальній площині по рівню фурм верхнього ярусу [Переріз В-В на Фіг. 1]. На Фіг. 3 поперечний переріз газогенератора в горизонтальній площині по рівню фурм середнього ярусу [Переріз С-С на Фіг. 1]. Газогенератор містить шахту 1, горн 2, перекритий склепінням 3, завантажувальний пристрій 4, фурми нижнього 5, середнього 6 і верхнього 7 ярусів, верхній газовідвід 8 висококалорійного газу, нижній тангенціальний газовідвід 9 генераторного газу, льотку 10, розділову перегородку 11, що є продовженням бічної стінки шахти 1 висота якої дорівнює (0,5…1,5) відстані від верхнього ярусу фурм 7 до склепіння 3 горна 2 [Фіг. 1]. Фурми верхнього ярусу 7 встановлені так, що кут в горизонтальній площині між віссю кожної фурми і діаметром складає (19…83)° [Фіг. 2]. Фурми нижнього 5 і середнього 6 ярусів встановлені так, що кут в горизонтальній площині між віссю кожної фурми і діаметром дорівнює 0° [Фіг. 3] Газогенератор працює таким чином. У шахту 1 через завантажувальний пристрій 4 подають тверду частину шихти (паливо і флюси) і заливають чавун. В результаті утворюється зона підготовки палива 12, де виділяється висококалорійний газ 13, який видаляють через газовідвід 8. Шихта 14, що складається з шматків палива, флюсів і чавуну, що закристалізувався, опускається по шахті 1 і надходить в горн 2. Через фурми нижнього 5, середнього 6 і верхнього 7 ярусів подають дуття 15. Утворюється зона підготовки палива 16. Оскільки для нижнього і середнього ярусів фурм кут в горизонтальній площині між віссю кожної фурми і діаметром дорівнює 0°, то струмені дуття 15 проникають в глибину шару шихти 14, руйнують його і взаємодіють з шматками 17, що утворилися. В результаті утворюються рідкі шлак 18 і чавун 19, які, скупчуються на подині горна, і висхідний пилогазовий потік 20, що складається з генераторного газу і пилу. Висхідний пилогазовий потік 20 не створює обертального руху чавуну і шлаку, які видаляють через льотку 10 з мінімальними лінійними швидкостями, і тим забезпечують високу стійкість подини і бічних 1 UA 105687 C2 5 10 15 20 стін горна. Висхідний пилогазовий потік 20, надходить на рівень верхнього ярусу фурм 7, де взаємодіє з дуттям 15. Оскільки для верхнього ярусу фурм 7 кут в горизонтальній площині між віссю кожної фурми і діаметром дорівнює (19…83)°, відбувається утворення висхідного потоку 21, що обертається, який проходить між розділовою стінкою 11 і бічною стінкою горна 2. Пилоподібні частки палива газифікуються у висхідному потоці 21, що обертається. Генераторний газ відводять через тангенціальний газовідвід 9 споживачеві. Висхідний пилогазовий потік 20 надійно захищає шлак 18 і чавун 19 від дії висхідного потоку 21, що обертається. При висоті розділової перегородки більше, ніж 1,5 відстані від фурм верхнього ярусу до склепіння горна, відбувається руйнування перегородки під впливом дуття фурм середнього ярусу. При висоті розділової перегородки менше ніж 0,5 відстані від фурм верхнього ярусу до склепіння горна відбувається гальмування висхідного потоку газу, що обертається, по шару шихти і зростання запилення генераторного газу, що відводиться через тангенціальний газовідвід. При величині кута в горизонтальній площині між віссю кожної фурми верхнього ярусу і діаметром менше ніж 19°, відбувається руйнування розділової перегородки під впливом дуття. При величині кута в горизонтальній площині між віссю кожної фурми верхнього ярусу і діаметром більше ніж 83°, відбувається руйнування бічної стінки горна під впливом дуття. Запропонований газогенератор дозволяє отримати висококалорійний і високотемпературний генераторний гази і забезпечити високу стійкість горна газогенератора. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 Газогенератор, що містить шахту, завантажувальний пристрій, горн діаметром, рівним 1,05-5,1 діаметру шахти, з трьома ярусами фурм, льотку, два газовідводи, один з яких встановлений у верхній частині шахти, а інший тангенціально в горні, який відрізняється тим, що фурми встановлені так, що кут в горизонтальній площині між віссю кожної фурми нижнього і середнього ярусів і діаметром горна дорівнює 0°, а кут в горизонтальній площині між віссю кожної фурми верхнього ярусу і діаметром горна дорівнює 19-83°, при цьому в горні виконана розділова перегородка, що є продовженням бічної стінки шахти газогенератора, висотою 0,5-1,5 відстані від верхнього ярусу фурм до склепіння горна. 2 UA 105687 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3