Взрывобезопасный газогенератор обращённого процесса газификации

Изобретение относится к энерготехнологическому оборудованию, а именно к устройствам термической переработки твердого топлива в горючий газ, и может быть использовано для производства генераторного газа из древесных чурок.

Известен газогенератор обращенного процесса газификации, содержащий составной корпус, в верхней части внутреннего корпуса с крышкой расположены воздушный коллектор, загрузочный люк и топливный бункер, а в нижней части корпуса расположена камера газификация с фурмами подачи воздуха в зону горения (патент РФ № 92147 на полезную модель, МПК F22B 33/18, 2009 г.). Внутренний корпус установлен с зазором внутри внешнего корпуса с воздушной рубашкой, с образованием полости отвода генераторного газа между корпусами. Внешняя поверхность воздушного коллектора воздуховодами соединена с воздушной рубашкой внешнего корпуса. Нижний торец воздушного коллектора соединен воздуховодами, расположенными в зазоре между внутренним и внешним корпусами с фурмами подачи воздуха. При этом внешний корпус установлен на основании, на котором установлена колосниковая решетка, а в нижней части сделан люк для отвода зольного остатка. В нижней части внешнего корпуса установлен тангенциально патрубок отвода генераторного газа, соединенный с полостью отвода генераторного газа. По центральной оси внутреннего корпуса расположен воздуховод так, что верхний его конец соединен с воздушным коллектором, так что верхний его конец соединен с воздушным коллектором, а нижний конец воздуховода расположен в зоне горения камеры газификации с фурмами. Внешняя поверхность газогенератора покрыта теплоизолирующим материалом минеральной ватой.

Недостатком известного газогенератора является наличие многих соединений частей и деталей в верхней части внутреннего корпуса с крышкой, что повышает вероятность взрыва генераторного газа при попадании избыточного воздуха в зону сухой перегонки, что приведёт к разрушению установки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является газогенератор обращенного процесса газификации, содержащий составной корпус, в верхней части корпуса расположен загрузочный люк, а в нижней части корпуса расположена камера газификация с фурмами подачи воздуха в зону горения, где имеются полости отвода генераторного газа между корпусами (Л.К. Коллеров «Газомоторные установки» МАШГИЗ. Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы. Москва. 1951. Ленинград). При этом внешний корпус установлен на основании, на котором установлена колосниковая решетка, а в нижней части сделан люк для отвода зольного остатка.

Недостатком известного газогенератора является недостаточное уплотнение крышки, которая является загрузочным люком, что повышает вероятность взрыва генераторного газа при попадании избыточного воздуха в зону сухой перегонки, что приведёт к разрушению установки.

Задачей предлагаемого изобретения является исключение разрушения корпуса при взрыве горючего газа в газогенераторе.

В результате использования предлагаемого изобретения появляется возможность, при не санкционированном взрыве горючего газа в газификаторе сохранить газогенератор в рабочем состоянии за счет перемещения крышки вверх и выпуска дымовых газов в атмосферу.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом взрывобезопасном газогенераторе обращенного процесса газификации, содержащем корпус газификатора, в верхней части которого расположен загрузочный люк, а в нижней части корпуса расположена зона газификации с фурмами подачи воздуха в зону горения, при этом корпус установлен на основание, где в верхней части имеются полости отвода генераторного газа и на котором размещена колосниковая решетка, а в нижней её части выполнен зольный люк, согласно изобретению, загрузочный люк через проушины подвижно размещен на вертикальных штангах, закреплённых на корпусе газификатора, на штанги надеты пружины, находящиеся во время работы газификатора в сжатом состоянии и прижимающие люк к верхней кромке корпуса с уплотнителем, нижним концом пружина упирается в проушины люка, а верхним в натяжные гайки, расположенные на верхнем конце штанг, с возможностью в момент взрыва горючего газа поднятия люка и выхода дымового газа в атмосферу и выравнивания давления в газификаторе с атмосферным и последующего плотного прижатия люка, под воздействием сжатия пружин, к верхней кромке корпуса.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлена общая схема взрывобезопасного газогенератора обращенного процесса газификации.

Взрывобезопасный газогенератор обращенного процесса газификации содержит корпус газификатора 1, загрузочный люк 2, зону газификации 3, фурмы подачи воздуха 4, полость отвода горючего газа 5, основание корпуса 6, колосниковая решётка 7, четыре проушины 8, четыре штанги 9, четыре пружины 10, верхняя кромка корпуса 11, четыре натяжные гайки 12, уплотнитель 13, люк зольника 14, труба выхода горючего газа 15, топливо 16.

Газификатор состоит из корпуса 1 и основания корпуса 6. В основании корпуса 6 размещены люк зольника 14, полость отвода горючего газа 5, колосниковая решётка 7, труба выхода горючего газа 15. В корпусе 1, в который загружается топливо 16, расположены фурмы подачи воздуха 4, находящиеся в зоне газификации 3. К верхней части корпуса 1 на его верхней кромке 11 с уплотнителем 13 прикреплены четыре штанги 9, на которые надет загрузочный люк 2 через четыре проушины 8, прижимаемые четырьмя пружинами 10, сжатые четырьмя натяжными гайками 12.

Работает взрывобезопасный газогенератор обращённого процесса газификации следующим образом.

В корпус 1 газификатора загружается топливо 16 в виде древесных чурок, закрывается загрузочным люком 2 с проушинами 8, где между люком 2 и верхней кромкой корпуса 11 установлен уплотнитель 13. Загрузочный люк 2 надет через четыре проушины 8 на четыре штанги 9, а на них размещены четыре пружины 10 и сжаты четырьмя натяжными гайками 12. Таким образом люк 2 плотно прижимается к верхней кромке корпуса 11 газификатора. При горении топлива в зоне газификации 3, куда подаётся воздух через фурмы подачи воздуха 4, в газификаторе образуется горючий газ, который через полости отвода горючего газа 5 поступает в трубу выхода горючего газа 15. В результате горения топлива, образуется зола, которая опускается в основание 6 через колосниковую решётку 7 и удаляется после завершения работы газификатора через люк зольника 14. При случайном попадании избыточного воздуха в газификатор, горючий газ с ним смешивается, образуется гремучая смесь и, при взрыве гремучей смеси, в газификаторе резко повышается давление. Сечение отверстий фурм подачи воздуха 4 недостаточно для резкого сброса давления дымовых газов в газификаторе, при этом давление дымовых газов воздействует на люк 2, который через проушины 8 перемещается по штангам 9 вверх, сжимая пружины 10, верхний конец которых зафиксирован натяжными гайками 12. В момент поднятия люка 2, дымовой газ выходит в атмосферу, давление в газификаторе выравнивается с атмосферным и люк 2 под воздействием сжатия пружин 10 плотно прижимается к верхней кромке корпуса 11. Далее процесс газификации продолжается.