close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY10189

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2008.02.28
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 10189
(13) C1
(19)
F 23G 7/00
B 01J 7/00
ГАЗОГЕНЕРАТОР ДЛЯ СЖИГАНИЯ СОЛОМЫ
И ДРУГИХ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОСТАТКОВ В РУЛОНАХ
(21) Номер заявки: a 20050526
(22) 2005.05.27
(43) 2005.12.30
(71) Заявитель: Открытое акционерное
общество "Минскоблагросервис" (BY)
(72) Авторы: Хатеновский Владимир Владимирович; Нашкевич Игорь Степанович; Лабушев Николай Аксенович;
Астрейко Николай Анатольевич;
Слепцов Петр Петрович (BY)
(73) Патентообладатель: Открытое акционерное общество "Минскоблагросервис"
(BY)
(56) US 4218980, 1980.
BY 1732 C1, 1997.
BY 2874 C1, 1999.
BY 5032 C1, 2003.
RU 2081894 C1, 1997.
US 4691846, 1987.
WO 86/02940 A1.
DE 3612059 A1, 1987.
BY 10189 C1 2008.02.28
(57)
1. Газогенератор для сжигания соломы и других растительных остатков в рулонах,
включающий корпус с внутренней огнеупорной футеровкой, содержащий камеру сгорания, топочную дверцу с горловиной, колосниковую решетку с выступающими над ней
опорами из огнеупорного материала, расположенную под колосниковой решеткой зольниковую камеру с зольниковыми дверцами, устройства для подачи и регулирования первичного и вторичного воздуха, жаровой канал для отвода и дожигания газов, загрузочную
камеру с загрузочным люком и дверью, шлюзовой затвор, отличающийся тем, что содержит горизонтальную трубу с соплами для подачи сжатого воздуха, установленную в
Фиг. 1
BY 10189 C1 2008.02.28
камере сгорания со стороны топочной дверцы над колосниковой решеткой, камера сгорания и загрузочная камера имеют прямоугольное сечение, загрузочная камера примыкает к
корпусу газогенератора сбоку, имеет наклонное дно и соединена с камерой сгорания посредством люка, выполненного в боковой стенке корпуса газогенератора, шлюзовой затвор выполнен составным, расположен вертикально и подвешен за верхний край к
перекрытию загрузочной камеры, опоры для поддержания рулона установлены непосредственно на основание зольниковой камеры.
2. Газогенератор по п. 1, отличающийся тем, что горизонтальная труба с соплами установлена с возможностью поворота.
Настоящее изобретение относится к устройствам для газификации и сжигания возобновляемых видов биотоплива, преимущественно рулонов соломы, с использованием получаемого тепла для сушки зерна и другой сельскохозяйственной продукции, отопления
теплиц, мастерских, животноводческих и других помещений, подогрева воды и воздуха,
горячего водоснабжения. Заявляемое изобретение может быть также использовано для
сжигания отходов лесозаготовки, стеблей растений, сформированных в рулоны.
Известно устройство для сжигания рулонов соломы. Устройство содержит камеру с
дверью для загрузки рулонов соломы, теплообменник для нагреваемой газообразными
продуктами сгорания среды, подвода воздуха и отвода продуктов сгорания. Дно камеры
сгорания имеет в центре отверстие для подачи атмосферного воздуха. В верхней части
камеры сгорания расположен теплообменник. Внутри рулона соломы аксиально расположен короб, выполненный из металлических колец или стержней. Установка стержней в
рулон осуществляется при скручивании соломы в рулон при помощи специального приспособления [1].
Основным недостатком известного устройства является то, что в нем осуществляется
прямое сжигание соломы. В результате этого известное устройство имеет сравнительно
низкий КПД и большие выбросы загрязняющих веществ, вследствие неполного сгорания
при прямом сжигании.
Кроме того, недостатком известного устройства является его сложность и низкая долговечность короба из металлических колец и стержней, установленных внутри рулона.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту заявляемому является газогенератор для сжигания рулонов соломы, хвороста и других
растительных остатков, содержащий цилиндрический корпус с внутренней огнеупорной
футеровкой. В нижней части цилиндрического корпуса газогенератора расположена камера сгорания с колосниковой решеткой, под которой расположена зольниковая камера с
зольниковой дверцей. На колосниковой решетке установлены опоры, чтобы поддерживать
рулон соломы и обеспечивать свободное пространство между рулоном и колосниковой
решеткой. Над камерой сгорания расположена камера для загрузки топлива с загрузочным
люком и дверью. Между камерой сгорания и загрузочной камерой установлен шлюзовой
затвор в виде горизонтальной подвижной перегородки, которая отделяет камеру сгорания
от загрузочной камеры.
Известный газогенератор работает следующим образом. Открывается дверь загрузочной камеры, отодвигается подвижная перегородка, через загрузочный люк загружается
рулон соломы и устанавливается своим торцом на опоры. Затем подвижная перегородка
задвигается до упора и закрывается загрузочная дверь.
Зажигается солома, включается тяга, подается первичный и вторичный воздух. Для загрузки последующего рулона соломы открывается загрузочная дверь, рулон соломы опускается в загрузочную камеру и устанавливается на горизонтальную перегородку. Горизонтальная перегородка выполняет функции шлюзового затвора, который предотвращает
выбросы пламени и газов при подаче топлива в загрузочную камеру при открытой загрузоч2
BY 10189 C1 2008.02.28
ной двери. Загрузочная дверь закрывается, горизонтальная перегородка выдвигается до упора
и рулон под действием силы тяжести опускается торцом в камеру горения на опоры [2].
Недостатком известного газогенератора является его большая высота, что затрудняет
его загрузку и требует наличия специальных загрузочных механизмов. Кроме того, горизонтальная перегородка нагружена массой рулона топлива и подвержена воздействию высоких
температур, что может вызвать ее деформацию и заедание в направляющих. Для передвижения перегородки с находящимся на ней тяжелым рулоном соломы необходимо преодолевать большие усилия. Это требует наличия специального механизма для ее передвижения.
Задачей настоящего изобретения является повышение надежности работы газогенератора, упрощение его конструкции и обслуживания.
Поставленная задача достигается тем, что известный газогенератор для сжигания соломы и других растительных остатков в рулонах, включающий корпус с внутренней огнеупорной футеровкой, содержащий камеру сгорания, топочную дверцу с горловиной,
колосниковую решетку с выступающими над ней опорами из огнеупорного материала,
расположенную под колосниковой решеткой зольниковую камеру с зольниковыми дверцами, устройства для подачи и регулирования первичного и вторичного воздуха, жаровой
канал для отвода и дожигания газов, загрузочную камеру с загрузочным люком и дверью,
шлюзовой затвор, содержит горизонтальную трубу с соплами для подачи сжатого воздуха,
установленную в камере сгорания со стороны топочной дверцы над колосниковой решеткой, камера сгорания и загрузочная камера имеют прямоугольное сечение, загрузочная
камера примыкает к корпусу газогенератора сбоку, имеет наклонное дно и соединена с
камерой сгорания посредством люка, выполненного в боковой стенке газогенератора,
шлюзовой затвор выполнен составным, расположен вертикально и подвешен за верхний
край к перекрытию загрузочной камеры, опоры для поддержания рулона установлены непосредственно на основание зольниковой камеры.
Кроме того, горизонтальная труба с соплами установлена с возможностью поворота.
Конструкция заявляемого газогенератора обеспечивает его надежную работу, позволяет более эффективно с наименьшими трудовыми и материальными затратами сжигать в
нем рулоны соломы и других растительных остатков (далее - топлива) в отличие от известных газогенераторов. Выполнение загрузки сбоку позволяет непосредственно с
транспортного средства или с загрузочной эстакады закатывать рулоны топлива в загрузочную камеру, а затем под действием силы тяжести рулона в газогенератор, не нарушая
при этом режима газогенерации, уменьшить высоту газогенератора и тем самым исключить необходимость в специальных устройствах для загрузки рулонов в газогенератор.
Наличие поворотной горизонтальной трубы с соплами для подачи воздуха под давлением позволяет производить продувку и очистку колосниковой решетки от золы при закрытой топочной дверце, т.е. исключаются поступление большого количества холодного
воздуха через открытую топочную дверцу, выбросы пламени и газов, нарушение газогенераторного режима, падение температуры, а также ускорить розжиг соломы при запуске
газогенератора.
На фиг. 1 изображен газогенератор, вид спереди, на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.
Газогенератор для сжигания соломы и других растительных остатков в рулонах (топлива) содержит корпус 1 с внутренней футеровкой 2 и наружной теплоизоляцией 3, камеру сгорания 4, колосниковую решетку 5, под которой размещена зольниковая камера 6 с
зольниковыми дверцами 7. В передней стенке газогенератора размещена горловина 8 с
шарнирно установленной в ней шторкой 9. Снаружи к горловине 8 прикреплена топочная
дверца 10 с перегородкой 11, клапаном 12 подачи и регулирования первичного воздуха и
регулировочным винтом 13. По оси камеры сгорания 4 непосредственно на основание
зольниковой камеры 6 установлены опоры 14 из огнеупорного материала. Колосниковая
решетка 5 выполнена составной. Опоры 14 возвышаются над колосниковой решеткой 5,
части которой опираются на выступы опор 14. В боковой стенке газогенератора выполнен
3
BY 10189 C1 2008.02.28
прямоугольный люк 15 для загрузки рулонов топлива в камеру сгорания 4. К загрузочному
люку 15 примыкает загрузочная камера 16 с загрузочной дверью 17. Дно 18 загрузочной
камеры 16 выполнено наклонным. Внутри загрузочной камеры 16 установлен вертикальный шлюзовой затвор 19, состоящий из нескольких шарнирно соединенных между собой
пластин 20. Шлюзовой затвор 19, подвешен за верхнюю пластину к перекрытию 21 загрузочной камеры 16. В задней стенке 22 газогенератора напротив топочной дверцы выполнено окно 23, через которое камера сгорания 4 соединена с жаровым каналом 24 с
устройством 25 для подачи и регулирования вторичного воздуха с клапаном 26 и регулировочным винтом 27. Со стороны топочной дверцы 10 газогенератора над колосниковой
решеткой 5 установлена горизонтальная труба 28 с соплами 29 с возможностью поворота относительно ее оси в опорах 30 и 31. Труба 28 снабжена задвижкой 32 и рычагом 33.
Работа газогенератора заключается в следующем. Открывается загрузочная дверь 17
загрузочной камеры 16. Рулон топлива из кузова транспортного средства или эстакады
закатывается в загрузочную камеру 16 и по наклонному дну 18 под действием собственной
силы тяжести опускается вниз в камеру сгорания 4, отодвигая при этом шлюзовой затвор 19.
Далее производится розжиг газогенератора. Для этого открывается топочная дверца 10
и зажигается топливо. Затем топочная дверца 10 закрывается, включается тяга и дутье из
сопел 29 поворотной горизонтальной трубы 28, осуществляется окончательное разжигание
топлива. Регулируется подача первичного и вторичного воздуха при помощи винтов 13 и
27, выключается принудительное дутье и закрывается задвижка 32. После сгорания примерно 3/4 находящегося в камере сгорания рулона топлива производится загрузка следующего рулона.
При загрузке рулона топлива в загрузочную камеру 16 во время работы газогенератора шлюзовой затвор 19 прилегает к цилиндрической поверхности рулона, предотвращая
попадание излишков воздуха в нее и выброс пламени и газов из камеры сгорания при открытых загрузочных дверях 17.
Прочистка колосниковой решетки 5 производится периодически за счет принудительного дутья из сопел 29 горизонтальной трубы 28. При этом труба 28 поворачивается за
рычаг 33.
Выгрузка золы осуществляется через зольниковые дверцы 7.
Горение рулонов топлива в газогенераторе происходит следующим образом. После загорания топлива топочная дверца 10 плотно закрывается. Устройством подачи и регулирования первичного воздуха (клапан 12 и регулировочный винт 13) устанавливается
необходимый поток первичного воздуха, который может регулироваться в процессе работы газогенератора. Первичный воздух через канал, образующийся шторкой 9 и горловиной 8, под действием тяги подается в зону горения. После выхода газогенератора на
режим шторка 9, горловина 8 и топочные дверцы 10 нагреваются, первичный воздух
предварительно подогревается от них. Шторка 9, кроме того что она направляет и подогревает первичный воздух, служит экраном, предотвращающим выброс пламени и газов
при открытой топочной дверце 10 и перегрев топочной дверцы. Первичный воздух проходит
через слой топлива, обеспечивая его интенсивное горение. Происходит соединение кислорода (О2), содержащегося в воздухе, с горючими частями топлива, главным образом с
углеродом (С). В результате горения топлива получается диоксид углерода (С + О2 = СО2).
В этой зоне, называемой окислительной зоной, кислород воздуха полностью расходуется.
При этом происходит значительное выделение тепла. Температура в окислительной зоне
достигает 1100...1300 °С.
В расположенном над окислительной зоной слое топлива происходит процесс сухой
перегонки, в результате которого из топлива выделяются газообразные и парообразные
продукты, а само топливо превращается в кокс.
Пространство над окислительной зоной называется зоной сухой перегонки. Над ней
находится зона подсушки, в которой топливо подвергается предварительному подогреванию и подсушиванию.
4
BY 10189 C1 2008.02.28
Получающиеся продукты горения и пары проходят через слой кокса. Здесь под действием высокой температуры негорючий газ СО2 превращается в горючий - оксид углерода
(СО) - по реакции:
СО2 + С → 2СО.
В этой зоне происходит и разложение водяных паров, в результате чего получается
также водород (Н2) и оксид углерода по реакции:
Н2О + С → 2Н2 + СО2.
В состав горючего газа входит небольшое количество метана и других углеводородов.
Зона окисления и зона сухой перегонки вместе образуют активную зону газификации
или активный слой топлива.
Из активной зоны горючий газ через окно 23 поступает в жаровой канал 24, где происходит его сжигание, для чего в жаровой канал через устройство 25 подается вторичный
атмосферный воздух.
Образующиеся продукты сухой перегонки (смолы, кислоты), проходя через активный
слой топлива, частично сгорают, а частично подвергаются крекинг-процессу (разлагаются
с выделением горючих газов) и не вызывают засмоления газогенератора, т.е. при этом
обеспечивается получение бессмольного газа. Из жарового канала газогенератора газы
поступают в камеру теплообменника (на чертеже не показан), где происходит их окончательное дожигание.
Отдав тепло, дымовые газы выбрасываются через дымовую трубу в атмосферу.
Теплопроизводительность газогенератора регулируется изменением подачи первичного воздуха, вторичного воздуха и тяги.
Предложенный газогенератор является простым и дешевым устройством. Использование предложенного газогенератора позволяет с высокой эффективностью сжигать солому и другие растительные остатки в рулонах, заменяя при этом дорогое и дефицитное
топливо (нефть, газ, мазут и др.) и сокращая потребление электроэнергии, причем существенно снижается количество загрязняющих выбросов в атмосферу.
Источники информации:
1. DE 3612059, МПК F 23В 1/02, F 23G 5/02, 1987.
2. US 4218980, МПК F 23G 9/00, 1980.
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
545 Кб
Теги
by10189, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа