Газогенератор

Реферат: Винахід належить до конструкцій для отримання горючих газів, що містять вуглець, з твердого палива. Газогенератор містить шахту, завантажувальний пристрій, горно, що складається з подини, склепіння і стінки, з трьома ярусами фурм і льоткою, з діаметром горна рівним 1,05-5,1 діаметра шахти, та два газовідводи, один з яких встановлено у верхній частині шахти, а інший тангенціально у горні, при цьому на подині під шахтою виконано виступ, в якому встановлено донні фурми, причому діаметр розміщення крайнього ряду донних фурм становить 0,6-1,0 діаметра шахти, а саму подину виконано з ухилом від стінки до виступу і з каналом по периметру виступу. Винахід підвищує строк служби устаткування. UA 107734 C2 (12) UA 107734 C2 UA 107734 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до конструкцій для одержання 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 діаметра шахти, з трьома ярусами фурм, льоткою і горизонтальною подиною, двома газовідводами, один з яких встановлено у верхній частині шахти, а інший тангенціально у горні. [Газогенератор, корисна модель №63945, МПК С 10 J3/20, 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 закристалізузався, по шахті опускаються у горно. Дуття подають через фурми. У горні створюється зона газифікації, в якій отримують високотемпературний генераторний газ, рідкі шлак і чавун. Шлак і чавун видаляють через льотку. Генераторний газ видаляють через газовідвід у горні. Недоліком даного газогенератора є те, що у разі завантаження вугілля, яке містить у складі золи свинець (до 500 г на 1 т ЗОЛИ) та олово (до 50 г на 1 т золи), а також промислових і побутових відходів, що містять акумуляторні батареї і луджену жерсть, на подині горна утворюється скупчення цих металів у перегрітому стані значно вище їх температури плавлення. Перегріті свинець, олово або їх з'єднання проникають в глибину кладки подини через шви, тріщини або пори і руйнують її, викликаючи аварійну зупинку газогенератора. В основу винаходу поставлено задачу змінити конструкцію газогенератора шляхом зміни конструкції подини горна, що дозволить уникнути ії кладки при застосуванні палива, яке містить свинець, олово або їх з'єднання. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що в газогенераторі, що містить шахту, завантажувальний пристрій, горно, що складається зі склепіння, подини і стінки, з трьома ярусами фурм і льоткою, з діаметром горна рівним 1,05-5,1 діаметра шахти, два газовідводи, один з яких встановлено у верхній частині шахти, а інший тангенціально у горні, на подині під шахтою виконано виступ, в якому встановлено донні фурми, причому діаметр розміщення крайнього ряду донних фурм становить 06-1,0 діаметра шахти, а саму подину виконано з ухилом від стінки до виступу і з каналом по периметру виступу. Така конструкція газогенератора забезпечує концентрацію свинцю, олова або їх з'єднань зі всього горна в каналі, який виконано по периметру виступу, що дозволяє видаляти їх з чавуном і, таким чином, уникнути руйнування кладки подини і забезпечити безперебійну роботу газогенератора. На Фіг. 1 схематично зображено розріз газогенератора по вертикальній осі (А-А). На Фіг. 2 розріз газогенератора в горизонтальній площині на рівні льотки (В-В). Газогенератор містить шахту 1, завантажувальний пристрій 2, горно, що складається з подини 3, склепіння 4 і стінки 5 з діаметром рівним 1,05-5,1 діаметра шахти, газовідвід 6, який встановлено у верхній частині шахти, фурми 7, льотку 8 і газовідвід 9, які встановлено в стінці 5 горна. На подині 3 під шахтою 1 виконано виступ 10. Подина 3 має ухил у напрямку від стінки 5 до виступу 10. В виступі 10 встановлено донні фурми 11 з діаметром розміщення крайнього ряду фурм рівним 0,6-1,0 діаметра шахти. По периметру виступу 10 виконано канал 12, у нижніх точках якого встановлено пристрої 13 для випуску металевого розплаву з подини 3 газогенератора. Газогенератор працює наступним чином. Всередину шахти 1 через завантажувальний пристрій 2 подають тверде паливо з високим вмістом свинцю, олова та їх з’єднань, флюси і заливають рідкий чавун. Утворюється зона підготовки палива 14, в якій за рахунок тепла, що виділяється при охолодженні і кристалізації чавуну, відбувається піроліз палива. Виділяються летючі палива, які видаляють через газовідвід 6. Із зони підготовки палива конгломерат зі шматків підготовленого палива, флюсів і чавуну, що закристалізувався, у вигляді щільного шару 15 надходить по шахті в горно. У горно через фурми 7 і донні фурми 11 подають дуття. Дуття, що подають через донні фурми 11, досягає щільного шару шихти і руйнує його на шматки 16 конгломерату розміром (50150) мм. Отриманий при цьому генераторній газ переміщує шматки 16 до стінки 5. Дуття, що подають через фурми 7 газифікує паливо. З флюсів і золи палива утворюється рідкий шлак. Твердий чавун розплавляється. Отриманий генераторний газ видаляють через тангенціально встановлений в стінці 5 газовідвід 9. Рідкий чавун 17 і шлак 18 утворюють ванну на подині 3 газогенератора. Надлишок чавуну і шлаку видаляють через льотку 8 і далі по випускному жолобу 19. Під впливом дуття, що подають через донні фурми 11, у ванні відбувається циркуляція чавуну в напрямку від центру 1 UA 107734 C2 5 10 15 20 до стінки у верхньому рівні, далі від стінки до центру в нижньому рівні і висхідний потік над виступом. Рідкі свинець, олово або їх сполуки, що отримають в обсязі всього горна у вигляді крапель 20, надходять у шлак і чавун, відцентровим потоком верхнього рівня переміщуються до стінки 5, а потім доцентровим потоком нижнього рівня до каналу 12, виконаного по периметру виступу 10. Краплі 20 свинцю, олова та їх з'єднань мають більшу щільність, ніж чавун, досягають подини 3 і змиваються в канал 12 доцентровим потоком чавуну. З каналу 12 свинець, олово або їх з'єднання разом з чавуном видаляють за допомогою пристроїв 13 для випуску металевого розплаву. Деяка частина крапель свинцю, олова або їх з'єднань 5-15 мас. % видаляється зі шлаком і чавуном через льотку. Таким чином, у процесі переробки палива з високим вмістом свинцю, олова або їх з'єднань, виключають утворення на подині скупчень цих металів і руйнування самої подини. При виконанні донних фурм у виступі в подині з діаметром розміщення крайнього ряду фурм менше 0,6 діаметра шахти, руйнування щільного шару шихти відбувається з утворенням великих 300-500 мм шматків конгломерату, які погано газифікуються, що знижує продуктивність газогенератора на 50-70 %. При виконанні донних фурм у виступі в подині з діаметром розміщення крайнього ряду фурм більше 1,0 діаметра шахти, дуття, що подають через донні фурми, проходить крізь шар шматків конгломерату, досягає склепіння і руйнує його, що призводить до аварійної зупинки роботи газогенератора. Запропонований газогенератор дозволяє переробляти вугілля з високим вмістом в золі свинцю і олова, а також промислові і побутові відходи, що містять акумуляторні батареї, луджену жерсть та інші джерела надходження свинцю, олова та їх сполук. 25 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 Газогенератор, що містить шахту, завантажувальний пристрій, горно, що складається з подини, склепіння і стінки, з трьома ярусами фурм і льоткою, з діаметром горна рівним 1,05-5,1 діаметра шахти, та два газовідводи, один з яких встановлено у верхній частині шахти, а інший тангенціально у горні, який відрізняється тим, що на подині під шахтою виконано виступ, в якому встановлено донні фурми, причому діаметр розміщення крайнього ряду донних фурм становить 0,6-1,0 діаметра шахти, а саму подину виконано з ухилом від стінки до виступу і з каналом по периметру виступу. 2 UA 107734 C2 3 UA 107734 C2 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 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 4