Газогенератор

Реферат: Винахід належить до металургії і стосується конструкцій для одержання горючих газів, що містять вуглець, із твердих палив, придатних для енергетичних цілей, побуту й технологічних потреб. Для максимального виходу необхідного компонента висококалорійного газу в газогенераторі, що містить корпус із верхнім і нижнім газовідводами, два шиберні затвори, установлені один над іншим і розподільний пристрій, у кожній плиті шиберних затворів виконані по два отвори, при цьому кожен отвір у верхній плиті верхнього затвора з'єднаний з окремим заливальним ковшем, а один отвір у нижній плиті верхнього затвора із трубою для завантаження палива й флюсів. Розподільний пристрій виконаний у вигляді обертової рами з розміщеними в ній двома розподільними жолобами, над якими розташовані приймальна лійка з патрубком, з'єднаним зі стінкою лійки клиновою перегородкою. А в корпусі на рівні футерованого жолоба для заливання чавуну закріплені дві шлюзові камери. UA 100643 C2 (12) UA 100643 C2 UA 100643 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до конструкцій для отримання горючих газів, що містять вуглець, із твердих палив, придатних для енергетичних цілей, побуту і технологічних потреб. Відомий газогенератор, що містить корпус із верхнім і нижнім відводами отриманих газів, завантажувальний пристрій у вигляді завантажувального отвору в корпусі газогенератора, розподільний жолоб із футерованою поверхнею, два шиберні затвори, установлені один над іншим, причому нижня нерухома плита нижнього затвора закріплена на корпусі газогенератора, а у верхній плиті верхнього затвора виконані три отвори, у яких послідовно встановлені завантажувальна труба для завантаження палива та флюсів, вогнетривкий стакан заливального ковша та пристрій для торкретування робочої поверхні розподільного жолоба [Кор. модель №47913, МПК С 10 J 3/48 опубл. Бюл. 2010, № 4] Переміщаючи плити шиберних затворів, послідовно завантажують до газогенератора паливо та флюси, потім заливають чавун, що по обертовому розподільному жолобу заливають на шар палива. Змінюючи кут нахилу жолоба рівномірно завантажують паливо, а потім заливають чавун. Відбувається термічна деструкція палива, виділяється висококалорійний газ, що видаляється з газогенератора через верхній газовідвід. Шихта, що складається з палива, флюсів та закристалізованого чавуну, надходить до нижньої частини газогенератора, де взаємодіє з дуттям, що подається через фурми. У результаті утворюється низькокалорійний генераторний газ, рідкий шлак та чавун. Низькокалорійний генераторний газ видаляють через нижній газовідвід, шлак і чавун через льотку. Чавун використають повторно для заливання в газогенератор. Періодично торкретують футеровану робочу поверхню розподільного жолоба. Недоліком цього газогенератора є те, що послідовне виконання операцій завантаження палива і флюсів, заливання чавуну й торкретування зношеної футерівки розподільного жолоба призводить до нерівномірного надходження тепла в зону підготовки палива й до постійної зміни її середньої температури. Оскільки виділення кожного компонента висококалорійного газу максимальне при певному вузькому температурному інтервалі (кам'яновугільна смола та метан (500…550) °С, бензол і аміак (700…800) °С, водень (900…950) °С, то відхилення середньої температури зони підготовки від оптимальної знижує ефективність його видобування. В основу винаходу поставлена задача - змінити конструкцію газогенератора так, щоб операції завантаження палива та флюсів, заливання чавуну і торкретування футерівки розподільного жолоба здійснювати незалежно одну від іншої, що дозволить шляхом одночасної подачі палива, флюсів і чавуну встановити й підтримувати середню температуру зони підготовки палива в межах оптимального значення для одержання максимального виходу необхідного компонента. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що в газогенераторі, який містить корпус із верхнім і нижнім відводами отриманих газів, завантажувальний пристрій у вигляді завантажувального отвору в корпусі газогенератора та двох шиберних затворів, установлених один над іншим, і розподільного пристрою, в кожній плиті шиберних затворів виконані по два отвори, причому отвори для заливання чавуну футеровані й кожен отвір у верхній плиті верхнього затвора з'єднано з окремим заливальним ковшем, а один отвір у нижній плиті верхнього затвора із трубою для завантаження палива й флюсів, а розподільний пристрій виконаний у вигляді обертової рами з двома розподільними жолобами в ній, над якими розташована приймальна лійка з патрубком, з'єднаним зі стінкою лійки клиновою перегородкою, а в корпусі на рівні футерованого жолоба для заливання чавуну закріплені дві шлюзові камери. На Фіг. 1 схематично зображений розріз заявленого генератора у вертикальній площині (АА). На Фіг. 2 - вид зверху. На Фіг. 3 - вертикальний розріз розподільного пристрою по клиновій перегородці (В-В). Фіг. 4 - графік заливання чавуну і середня температура зони підготовки в прототипі. Фіг. 5 - графік заливання чавуну й середня температура в зоні підготовки заявленого газогенератора. Газогенератор містить корпус 1 з верхнім 2 і нижнім 3 газовідводами, фурми 4, установлені в нижній частині корпусу, льотку 5 для випуску чавуну й шлаків, дві шлюзові камери 6 й 7, закріплені на корпусі 1, нижній шиберний затвор, що складається із закріпленої на корпусі 1 нижньої плити 8 і верхньої рухливої плити 9, верхній шиберний затвор із плит 10 й 11. У плитах виконані отвори 12 для завантаження палива й флюсів і футеровані отвори 13 для заливання чавуну. До отвору 12 плити 10 приєднана труба 14 для завантаження палива й флюсів, а до кожного із двох футерованих отворів 13 плити 11 приєднаний вогнетривкий стакан заливальних ковшів 15 й 16. Усередині корпуса встановлена обертова рама 17, на якій є футерований жолоб 18 для заливання чавуну й жолоб 19 для завантаження палива й флюсів. Над жолобами розміщена завантажувальна лійка 20 з патрубком 21 із вогнетривкою футерованою внутрішньою поверхнею, причому патрубок 21 розміщений над жолобом 18, а випускний отвір 1 UA 100643 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 лійки 20 над жолобом 19. Патрубок 21 установлений на боковій поверхні лійки 20 і з'єднаний з нею клиновою перегородкою 22. Шлюзові камери 6 і 7 закріплені на корпусі 1 газогенератора на рівні жолоба 18 для заливання чавуну. Газогенератор працює у такий спосіб. Усередині корпуса 1 по трубі 14 через отвори 12 лійки 20 і розподільний жолоб 19 подають паливо й флюси. Одночасно із заливального ковша 15 через футеровані отвори 13 заливають чавун. Шлюзова камера 6 вільна, у камері 7 проводять торкретування запасного розподільного жолоба 18. Змінюючи нахил розподільних жолобів 18 і 19 отримують необхідний розподіл палива, флюсів і чавуну усередині корпуса 1 газогенератора. У результаті взаємодії палива, флюсів і рідкого чавуну одержують зону підготовки палива 23, із якої виділяється висококалорійний газ, які видаляють через верхній газовідвід 2. І з зони підготовки палива 23 шихта, що представляє з'єднані між собою шматки палива, флюсів та закристалізованого чавуну, надходить у проміжну зону 24 і з неї - в зону газифікації 25, де взаємодіючи з дуттям, що подається через фурми 4, утворюється низькокалорійний генераторний газ, який відводять через нижній газовідвід 3. Рідкий чавун і шлак випускають через льотку 6. Для заміни жолоба 18 при зношуванні його футерівки припиняють подачу палива й флюсів, а також заливання чавуну. Плиту 9 нижнього шиберного затвора ставлять у положення "закрито", що перекриває отвір 12 й 13. Раму 17 зупиняють напроти порожньої шлюзової камери 6. Жолоб 18 переводять у горизонтальне положення, знімають із рами 17 і встановлюють у шлюзову камеру 6. Повертають раму 17 у положення напроти шлюзової камери 7. Відремонтований жолоб 18 із камери 7 установлюють на раму 17 і надають їй нахил. Включають обертання рами 17, плиту 9 ставлять у положення "відкрито", відновлюють подачу палива, флюсів і заливання чавуну. Для заміни заливального ковша припиняють подачу палива й флюсів, заливання чавуну. Плиту 9 ставлять у положення "закрито". Плиту 11 переміщують так, щоб другий футерований отвір 13, з'єднаний із вогнетривким стаканом заливального ковша 16 став співвісно отвору 13 плити 10. Плиту 9 установлюють у положення "відкрито". Відновляють подачу палива, флюсів і заливання чавуну. На Фіг. 4 показаний графік подачі рідкого чавуну М і зміни середньої температури t зони підготовки палива в часі  при наступному режимі роботи прототипу: завантаження палива й флюсів 3 хв., заливання чавуну 1 хв., торкретування 2 хв., повторення циклу. Час заливання чавуну становить 16,7 % від загального часу роботи, або 10 хв. за 1 годину. На Фіг. 5 графік подачі рідкого чавуну М і середня температура t зони підготовки палива в часі  при наступному режимі роботи заявленого газогенератора: одночасне із завантаженням палива й флюсів заливання рідкого чавуну, припинення подачі всіх матеріалів на 2 хв. за 1 годину для одночасної заміни розподільного жолоба з футерованою поверхнею й заливального ковша, поновлення подачі палива, флюсів і рідкого чавуну. Торкретування футерівки розподільного жолоба проводять у шлюзовій камері під час подачі матеріалів. Час заливання чавуну становить 96,6 % від загального часу роботи, або 58 хв. за 1 годину. Заявлений генератор дозволяє встановити й утримувати оптимальну середню температуру зони підготовки палива протягом 93 % від загального часу роботи, або 56 хв. за 1 годину, домогтися максимального витягу необхідного компонента висококалорійного газу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 50 55 Газогенератор, що містить корпус із верхнім і нижнім газовідводами, завантажувальний отвір, над яким установлені один над іншим два шиберні затвори з нижньою плитою нижнього затвора, закріпленою на корпусі, і розподільний пристрій, який відрізняється тим, що в кожній плиті шиберних затворів виконані по два отвори, причому отвори для заливання чавуну футеровані, при цьому обидва отвори у верхній плиті верхнього затвора з'єднані з окремим заливальним ковшем, а один отвір у нижній плиті верхнього затвора з трубою для завантаження палива й флюсів, а розподільний пристрій виконаний у вигляді обертової рами з розміщеними в ній двома жолобами, над якими розташована приймальна лійка з патрубком, з'єднаним зі стінкою лійки клиновою перегородкою, і в корпусі на рівні футерованого жолоба для заливання чавуну закріплені дві шлюзові камери. 2 UA 100643 C2 3 UA 100643 C2 4 UA 100643 C2 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 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 5