Енергетична газогенераторна установка

Реферат: UA 112162 U UA 112162 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Наявність конструктивних елементів. Енергетична газогенераторна установка складається з таких конструктивних елементів: бункер для палива, який герметично закривається. Шнековий транспортер подачі палива. Газогенератор зворотного процесу газифікації Кожух відбору надлишкового тепла, перша і друга камери. Камера нагріву ВОТ. Вентилятор подачі повітря для відводу надлишкового тепла з першої і другої камери. Фільтр грубої очистки газу. Охолоджувач газу радіаторного типу. Фільтр тонкої очистки газу. Вентилятор низького тиску, який створює вакуум і транспортує газ. Двоконтурний кран. Контрольний факел. Водяний затвор. Газова електростанція. Ці всі елементи герметично з'єднані. Розташовані в тому порядку, що вище описується. Елементи енергетичної газогенераторної установки розміщені в тому порядку, що після виходу гарячих газів з газогенератора в камері нагріву ВОТ нагрівають високотемпературний органічний теплоносій і далі гази рухаючись охолоджуються і очищаються. При охолодженні і очищенні газу тепло передається на стінки перерахованих елементів. Щоб відібрати це тепло ми газогенератор і камеру нагріву ВОТ одіваємо в металічний кожух - це буде перша камера відбору тепла. Фільтр грубої очистки газу і охолоджувач газу радіаторного типу одіваємо в металічний кожух - це буде друга камера відбору тепла. Вентилятором подачі повітря 16 ми подаємо холодне повітря в першу і другу камери відбору тепла, при цьому охолоджуємо всі елементи в двох камерах і відбираємо тепле повітря. Всі елементи енергетичної газогенераторної установки виготовлені з металу. Внутрішні стінки газогенератора покриті вогнетривкою цеглою. Суть корисної моделі - вироблення дешевого енергетичного газу. Використання високої температури газів 500-600 градусів при виході з газогенератора для нагрівання високотемпературного органічного теплоносія ВОТ. Енергетична газогенераторна установка незалежна від електро- чи газових мереж. Паливом для установки є: відходи деревини, брикетована солома, брикетоване листя, брикетована стружка деревини, дерево, торф, вугілля. В залежності від місця розташування можна використовувати різні дешеві види палива, які є більш доступні. Паливо має бути вологістю 15 %. Метод газогенерації, який використовується в даній установці, є найбільш екологічний при виробленні теплової енергії і виробленні енергетичного газу. Аналог корисної моделі - автомобільні газогенератори, які працювали на автомобілях на дровах, торфі і вугіллі. Корисна модель ілюструється такими кресленнями: Фіг. 1. Приймальний бункер, шнек подачі, газогенератор. Фіг. 2 Камера нагріву ВОТ, вентилятор повітря в кожусі один і два, фільтр грубої очистки газу, охолоджувач газу радіаторного типу. Фіг. 3 Фільтр тонкої очистки газу, вентилятор низького тиску, який створює вакуум в системі і транспортує газ, двоконтурний кран, контрольний факел, водяний затвор, газова електростанція. Опис і робота енергетичної газогенераторної установки. Енергетична газогенераторна установка складається згідно з кресленнями з: 1 - герметичний бункер для палива, 2 - шнековий транспортер, 3 - газогенератор зворотної дії газифікації, 4 - кожух відбору надлишкового тепла, перша камера, 12 - камера нагріву ВОТ, 13 - теплообмінник ВОТ, 16 вентилятор подачі повітря для відводу надлишкового тепла з першої і другої камери, 17 - кожух відбору надлишкового тепла, друга камера. 18 - фільтр грубої очистки газу. 20 - охолоджувач газу радіаторного типу. 23 - фільтр тонкої очистки газу. 26 - вентилятор низького тиску, який створює вакуум і транспортує газ, 27 - двоконтурний кран, 28 - контрольний факел, 29 - водяний затвор, 30 - газова електростанція. В енергетичній газогенераторній установці використано газогенератор зворотного процесу газифікації зі змішаним циклом подачі гарячого повітря і розігрітої водяної пари 5 хв. на 5 хв. на розжарене вугілля, температура якого 1000-1200 градусів. В газогенераторі зворотного процесу газифікації є такі зони (з верху до низу): зона підсушування, зона сухої перегонки, активна зона. В активній зоні є: зона подачі повітря і водяної пари, зона горіння, зона відновлення. Температура в зоні підсушування 100-150 градусів, в зоні сухої перегонки 150-600 градусів, в активній зоні 1000-1200 градусів. Стінки і дно газогенератора повинні бути виставлені шамотною цеглою, щоб був температурний режим і відбувалися хімічні реакції. В даному газогенераторі нагріте повітря і водяна пара подаються в середню по його висоті частину, в якій і проходить процес горіння. Далі гази надходять в активну зону. Таким чином активна зона займає частину газогенератора від місця підводу повітря і водяної пари до колосникової решітки, нижче якої розміщений золоприймач з газовідбірним патрубком. В газогенераторі проходять такі хімічні реакції перетворення  1 O 2  CO ; C  CO 2  2CO ; C  H2O  CO  H2 ; 2 CO  H2O  CO 2  H2 ; C  H2 O  CpH x O y  CnHm  CH 4  H2  CO . C  O2  CO 2 ; C  1 UA 112162 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 З 1 кг деревини твердої породи можна отримати 1,2 метра кубічного енергетичного газу. Найефективніше використовувати паливо вологістю до 15 %. При газогенерації виділяється дуже велика кількість тепла. Зовнішні стінки газогенератора 3 нагріваються до 300 градусів. При виході газу з газогенератора через газовідбірник, гази мають високу температуру 500-600 градусів і забруднений домішками, до числа яких входять попіл, шлак, вугільний пил, смолисті речовини і волога. З газогенератора гази надходять в камеру 12, де є теплообмінник 13 у вигляді змійовика, де нагрівається і прокачується ВОТ. Гази нагрівають ВОТ до температури 350 градусів. Гази рухаються знизу до верху. Далі гази подаються в фільтр грубої очистки 18, де очищаються від грубих частинок попелу. Фільтр грубої очистки зроблений за принципом циклону, де гази подаються збоку, розкручуються зверху до низу і пил осідає, а гази витягуються по трубі вверх. Внизу фільтра грубої очистки є герметичний люк 19, який викручується для чищення від пилу. Також в газогенераторі є люк 10 і в камері нагріву ВОТ є люк 15 для чищення від пилу. Далі гази подаються в охолоджувач газів радіаторного типу 20. Восьмиходовий охолоджувач газу складається з нижніх і верхніх резервуарів і восьми секційтруб для охолодження. Чим більший шлях пройдуть гази по трубах, тим більше охолодяться, а конденсат буде осідати в нижніх секціях резервуарів. В нижніх секціях резервуарів є люки 21 для чищення радіатора від конденсату. В верхніх секціях також є люки для чищення. Далі гази подаються в фільтр тонкої очистки газів 23. Фільтр тонкої очистки може складатися з декількох фільтруючих елементів 24. Фільтрувальним елементом може служити алюмінієва стружка. Проходячи знизу до верху через алюмінієву стружку дрібні частинки пилу і решта вологи будуть затримуватися. Далі гази подаються до вентилятора низького тиску 26, який створював розрідження і втягував спочатку повітря і водяну пару через фурми до газогенератора в активну зону, а далі в камеру нагріву ВОТ, фільтр грубої очистки, охолоджувач газу, фільтр тонкої очистки газів і вентилятор низького тиску. Лопаті вентилятора повинні бути алюмінієві або фторопластові, щоб не створити іскри. Після вентилятора є двоконтурний кран 27. В перший контур подаються гази до контрольного факела 28, а в другий - до водяного затвору 29. Після запуску газогенератора, коли на контрольному факелі газ горить стабільно, перекривається кран і газ через водяний затвор подається до газової електростанції 30 або на інше використання. При роботі енергетичної газогенераторної установки виділяється велика кількість тепла. Газогенератор і камеру нагріву ВОТ одіваємо в кожух 4 першої камери відводу гарячого повітря, який буде рухатися по трубопроводі 14. Фільтр грубої очистки газів і охолоджувач газів одіваємо в кожух 17 другої камери відводу гарячого повітря і теплопроводу 22. При роботі енергетичної газогенераторної установки з 1 кг сухих дров до 15 % вологості отримаємо 1 метр кубічний енергетичного газу, октанове число якого 118 одиниць, гаряче повітря, нагрітий ВОТ до 350 градусів, пару. Охолоджений і очищений газ можна використовувати для вироблення електроенергії і для інших побутових і промислових потреб. Енергетичну газогенераторну установку можна використовувати як котельню, ТЕЦ, на хлібопекарнях, цегельних заводах, парниках, для зерносушильних комплексів, для різних сфер, де є необхідність в дешевій і незалежній енергії. Перелік фігур креслення. 1 - герметичний бункер для палива. 2 - шнековий транспортер. 3 - газогенератор зворотної дії газифікації. 4 - кожух відбору надлишкового тепла перша камера. 5 - клапан камери змішування повітря і пари. 6 - форсунка для подачі води. 7 - камера змішування повітря і води. 8 - фурми подачі повітря і води. 9 - похилі рушти. 10 - герметичний люк чищення газогенератора. 11 - люк розпалу газогенератора. 12 - камера нагріву високотемпературного органічного теплоносія ВОТ. 13 - теплообмінник ВОТ. 14 - теплопровід відводу тепла - перша камера. 15 - люк чищення камери нагріву ВОТ. 16 - вентилятор подачі повітря для відводу тепла перша і друга камери. 17 - кожух відбору тепла друга камера. 18 - фільтр грубої очистки газів. 2 UA 112162 U 5 10 15 20 25 30 19 - люк чищення фільтр грубої очистки. 20 - охолоджувач газів радіаторного типу. 21 - люки чищення охолоджуючого радіатора. 22 - теплопровід відводу тепла з друга камери. 23 - фільтр тонкої очистки газів. 24 - фільтруючий елемент. 25 - люк чищення фільтра тонкої очистки. 26 - вентилятор низького тиску для створення розрідження в системі. 27 - двоконтурний кран. 28 - контрольний факел. 29 - водяний затвор. 30 - газова електростанція. Корисна модель ілюструється такими кресленнями. Фіг. 1 - приймальний бункер, шнек подачі і газогенератор. Фіг. 2 - камера нагріву ВОТ, вентилятор подачі повітря в перша і друга камери, фільтр грубої очистки газів, охолоджувач газу радіаторного типу. Фіг. 3 - фільтр тонкої очистки газів, вентилятор, який створює розрідження і транспортує газ, двоконтурний кран, контрольний факел, водяний затвор, газова електростанція. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Енергетична газогенераторна установка, яка включає: газогенератор, фільтр грубої очистки газу, охолоджувач газу радіаторного типу, фільтр тонкої очистки газів, вентилятор низького тиску, двоконтурний кран, контрольний факел, яка відрізняється тим, що додатково включає: герметичний бункер для палива, шнековий транспортер, камеру нагріву ВОТ (високотемпературного органічного теплоносія) з теплообмінником ВОТ, кожух відбору тепла (перша камера), вентилятор подачі повітря для відводу тепла (перша і друга камери), кожух відбору тепла (друга камера), водяний затвор, при цьому в активній зоні енергетичної газогенераторної установки проходять такі хімічні реакції перетворення  1 C  O 2  CO 2 ; C  O 2  CO ; C  CO 2  2CO ; C  H2 O  CO  H2 ; 2 CO  H2O  CO 2  H2 ; C  H2 O  CpH x O y  CnHm  CH 4  H2  CO . 3 UA 112162 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4