RU2036222C1

RU2036222C1 - Domestic gas generating apparatus

Info

Publication number: RU2036222C1
Application number: RU93006347A
Authority: RU
Inventors: Владимир Алексеевич Самусенко; Хрисанф Николаевич Рогалев; Владислав Владимирович Самусенко
Original assignee: Владимир Алексеевич Самусенко; Хрисанф Николаевич Рогалев; Владислав Владимирович Самусенко
Priority date: 1993-02-03
Filing date: 1993-02-03
Publication date: 1995-05-27

Abstract

FIELD: heating of premises. SUBSTANCE: domestic gas generator has gas generator with vertical gasification well, charging hole, charging screen, air supplying device, device for discharging of generated gas from well, exhaust tube, auxiliary tube positioned in axial alignment with gas generator body, gas generator lighting device with gas burner. Device for discharging generated gas from well is made in the form of two branch pipes with cutout valve. Branch pipes are mounted on gas generator well and interconnected through gas duct. Auxiliary tube is positioned within fuel layer. Lower end of auxiliary tube is positioned above reaction zone and upper end is disposed above layer of charged fuel. Gas generator lighting device is mounted within gas burner and is formed as annular receptacle for wick. This receptacle is communicated with liquid fuel container. EFFECT: wider operational capabilities, simplified construction and enhanced reliability in operation. 2 dwg

Description

Изобретение относится к малогабаритным установкам для получения из твердых топлив газа, пригодного для сжигания в бытовых устройствах, в том числе, и для отопления помещения. The invention relates to small-sized installations for producing gas from solid fuels suitable for combustion in household appliances, including for heating a room.

Эффективность использования газа для отопления хозяйственных объектов: жилых помещений, теплиц, водогрейных котлов, варочных печей и других объектов хозяйственного назначения, индивидуальных домов (коттеджей, сельскохозяйственных ферм) очевидна и широко используется в газифицированных районах. Расширение объемов использования газа для бытовых целей сдерживается, особенно в районах с низкой плотностью населения, нерентабельностью строительства газопроводов. The efficiency of using gas for heating household facilities: residential premises, greenhouses, hot water boilers, cooking stoves and other household facilities, individual houses (cottages, agricultural farms) is obvious and widely used in gasified areas. The expansion of gas use for domestic purposes is constrained, especially in areas with low population density, by the unprofitability of the construction of gas pipelines.

Бытовая газогенераторная установка должна удовлетворять следующим требованиям:
наличие высокого КПД газогенерации;
исключение выбросов газа в рабочее помещение как при загрузке топлива, так и при выгрузке золы и шлака;
объем разовой загрузки топлива должен быть достаточен для непрерывной работы газогенератора не менее суток (целесообразно не менее недели);
исключение использования вентилятора с механическим приводом не только в рабочем режиме, но и при розжиге газогенератора;
возможность осуществления работы на низкосортных видах углей, т.е. не только низкокалорийных, но и содержащих наряду с крупными кусками топлива большое количество мелкой фракции.A domestic gas generator must meet the following requirements:
the presence of high gas generation efficiency;
exclusion of gas emissions into the working room both when loading fuel, and when unloading ash and slag;
the volume of a single loading of fuel should be sufficient for continuous operation of the gas generator for at least a day (expediently for at least a week);
the exclusion of the use of a fan with a mechanical drive, not only in the operating mode, but also during the ignition of the gas generator;
the ability to work on low-grade types of coal, i.e. not only low-calorie, but also containing, along with large pieces of fuel, a large amount of a small fraction.

Наиболее близкой к изобретению по сути и достигаемым результатам является установка, содержащая газогенератор с вертикальной шахтой газификации, загрузочным люком, колосниковой решеткой, средством для подачи воздуха, приспособлением для отвода генерируемого газа из шахты, вытяжной трубой, дополнительной трубой, расположенной по оси корпуса генератора, приспособлением для розжига газогенератора с газовой горелкой и емкость для жидкого топлива. The closest to the invention in essence and the achieved results is the installation containing a gas generator with a vertical gasification shaft, a loading hatch, a grate, means for supplying air, a device for removing the generated gas from the shaft, an exhaust pipe, an additional pipe located along the axis of the generator housing, a device for igniting a gas generator with a gas burner and a tank for liquid fuel.

Однако такая установка громоздка, сложна по конструкции и обслуживанию, шумна в работе, имеет низкий КПД при работе на низкосортных видах топлива. However, such an installation is cumbersome, complex in design and maintenance, noisy in operation, and has low efficiency when operating on low-grade fuels.

Целью изобретения является повышение КПД при работе на низкосортных видах топлива, обеспечение стабильной работы установки при загрузке топлива и выгрузке золы, уменьшение гидравлического сопротивления вышележащих слоев топлива, а также увеличение удобств при ее обслуживании. The aim of the invention is to increase the efficiency when working on low-grade fuels, ensuring stable operation of the installation when loading fuel and unloading ash, reducing the hydraulic resistance of the overlying layers of fuel, as well as increasing the comfort of its maintenance.

Для этого в бытовой газогенераторной установке, включающей газогенератор с вертикальной шахтой газификации, загрузочным люком, колосниковой решеткой, средством для подачи воздуха, приспособлением для отвода генерируемого газа из шахты, вытяжной трубой, дополнительной трубой, расположенной по оси корпуса, приспособлением для розжига газогенератора и емкость для жидкого топлива с газовой горелкой, приспособление для отвода генерируемого газа из шахты выполнено в виде двух патрубков с запорными клапанами, размещенных по шахте газогенератора и соединенных между собой газоводом, дополнительная труба размещена в слое топлива, причем нижний конец ее находится непосредственно над реакционной зоной, а верхний конец над слоем загружаемого топлива, приспособление для розжига газогенератора размещено внутри газовой горелки и выполнено в виде кольцеобразной емкости для фитиля, сообщающейся с емкостью для жидкого топлива. To do this, in a household gas generator, including a gas generator with a vertical gasification shaft, a loading hatch, a grate, an air supply device, a device for removing generated gas from the shaft, an exhaust pipe, an additional pipe located along the body axis, a device for igniting the gas generator and a tank for liquid fuel with a gas burner, the device for removing the generated gas from the mine is made in the form of two nozzles with shut-off valves located in the mine gas generator the reactor and interconnected by a gas duct, an additional pipe is placed in the fuel layer, the lower end being directly above the reaction zone, and the upper end above the loaded fuel layer, the device for igniting the gas generator is placed inside the gas burner and made in the form of an annular container for the wick, communicating with a tank for liquid fuel.

На фиг. 1 представлен газогенератор установки, поперечный разрез; на фиг. 2 бытовая газогенераторная установка. In FIG. 1 shows a gas generator installation, cross section; in FIG. 2 household gas generator.

Бытовая газогенераторная установка состоит из газогенератора 1, содержащего корпус 1 в виде вертикальной шахты 2 с фурмами 3, колосниковой решеткой 4, противнем 5 для забора золы, трубой 6 с раструбом 7 и колпаком 8, загрузочным люком 9, крышкой 10 поддувала, патрубками 11 и 12 для отвода генерируемого газа с клапанами 13 и 14 и шпинделями 15 и 16, газоводом 17 и патрубком 18 для подачи воздуха. Газогенератор 1 соединен газоводом 19 с газовой горелкой 20, установленной на потребителе 21 газа (например, водяном котле), сообщающемся с вытяжной трубой 22. Приспособление для розжига газогенератора размещено внутри газовой горелки 20 и выполнено в виде кольцеобразной емкости 23, соосной диффузору газовой горелки. Емкость 23 заполнена материалом фитиля 24 и сообщается посредством трубопровода 25 с емкостью 26 для жидкого топлива. A household gas generator consists of a gas generator 1, comprising a housing 1 in the form of a vertical shaft 2 with tuyeres 3, a grate 4, a pan 5 for collecting ash, a pipe 6 with a bell 7 and a cap 8, a loading hatch 9, a blower cover 10, nozzles 11 and 12 for exhausting the generated gas with valves 13 and 14 and spindles 15 and 16, the gas duct 17 and the pipe 18 for supplying air. The gas generator 1 is connected by a gas duct 19 to a gas burner 20 mounted on a gas consumer 21 (for example, a water boiler) in communication with the exhaust pipe 22. A device for igniting the gas generator is located inside the gas burner 20 and is made in the form of an annular container 23, coaxial to the diffuser of the gas burner. The tank 23 is filled with the material of the wick 24 and communicates via a pipe 25 with a tank 26 for liquid fuel.

Бытовая газогенераторная установка работает следующим образом. Household gas generator works as follows.

Газогенератор 1 загружают твердым топливом, возможно низкосортным, содержащим пыль, через загрузочный люк. Жидкое топливо заливают в емкость 26. Колпак 8 предохраняет при этом трубу 6 от попадания в нее кусков топлива. После загрузки газогенератора 1 топливом закрывают загрузочный люк 9, поджигают твердое топливо через колосниковую решетку 4, а жидкое топливо в горелке 20 факелом и выводят газогенератор на режим. The gas generator 1 is loaded with solid fuel, possibly low-grade, containing dust, through the loading hatch. Liquid fuel is poured into the tank 26. The cap 8 protects the pipe 6 from getting pieces of fuel into it. After loading the gas generator 1 with fuel, close the loading door 9, set fire to the solid fuel through the grate 4, and the liquid fuel in the burner 20 with a torch and bring the gas generator to operation.

При сгорании жидкого топлива на материале фитиля 24 образуются горячие газы, которые попадают в вытяжную трубу 22, и тем самым во всей установке, в том числе и в шахте газогенератора, создается разрежение, под действием которого через патрубок 18 всасывается воздух, проходящий через колосниковую решетку 4 в слой разгорающегося твердого топлива. Образующийся в реакционной зоне между колосниковой решеткой и фурмами 3 генераторный газ (в начале обедненный, а по мере разогрева газогенератора все более обогащенный) проходит через слой топлива и трубу 6 в верхнюю часть шихты газогенератора. Так как гидравлическое сопротивление слоя топлива существенно выше сопротивления трубы 6, то через топливо проходит существенно меньше газа, чем через трубу. Из верхней зоны шахты газ поступает через патрубок 11 (клапан 13 при этом открыт), газовод 17 мимо закрытого клапана 14 к потребителю. When liquid fuel is burned, hot gases are formed on the material of the wick 24, which enter the exhaust pipe 22, and thereby a vacuum is created in the entire installation, including the shaft of the gas generator, by which air is passed through the pipe 18 through the grate 4 into a bed of flammable solid fuel. Generator gas generated in the reaction zone between the grate and tuyeres 3 (initially depleted, and as the gas generator warms up, becomes more enriched) passes through the fuel layer and pipe 6 to the upper part of the gas generator charge. Since the hydraulic resistance of the fuel layer is significantly higher than the resistance of the pipe 6, significantly less gas passes through the fuel than through the pipe. From the upper zone of the mine, gas enters through the pipe 11 (valve 13 is open at the same time), the gas duct 17 passes the closed valve 14 to the consumer.

Наличие трубы 6 позволяет засыпать в шахту большой объем топлива. Увеличение высоты слоя практически не приводит к увеличению гидравлического сопротивления в газогенераторе. Это дает возможность, например, при использовании газогенераторной установки для отопления сельских домов производить загрузку топлива один раз в неделю и более. The presence of pipe 6 allows you to fill a large amount of fuel into the mine. An increase in the layer height practically does not lead to an increase in hydraulic resistance in the gas generator. This makes it possible, for example, when using a gas generator for heating rural houses, to load fuel once a week or more.

По мере обогащения газа, поступающего в горелку 20, увеличивается температура газов в вытяжной трубе 22 и, следовательно, разрежение в газогенераторе 1. Управление величиной разрежения в газогенераторе осуществляется величиной открытия клапана 13. As the enrichment of the gas entering the burner 20, the temperature of the gases in the exhaust pipe 22 increases, and therefore, the vacuum in the gas generator 1. The vacuum in the gas generator is controlled by the opening value of the valve 13.

Для выгрузки золы из газогенератора открывают крышку 10 и вынимают противень 5. Режим работы газогенератора при этом не нарушается, так как он будет потреблять столько же воздуха, как и до открытия крышки. При выгрузке золы произойдет только перераспределение расхода воздуха между патрубками 18 и люком крышки 10. To unload the ash from the gas generator, open the lid 10 and remove the pan 5. The operation mode of the gas generator is not violated, since it will consume as much air as before opening the lid. When unloading ash will only redistribution of air flow between the nozzles 18 and the hatch of the cover 10.

При загрузке топлива перед открытием крышки необходимо шпинделем 16 открыть клапан 14, а шпинделем 15 закрыть клапан 13. When loading fuel, before opening the cover, it is necessary to open valve 14 with spindle 16, and close valve 13 with spindle 15.

Таким образом, газогенератор переходит с прямого процесса на схему работы двухзонного газогенератора. В этом случае газогенераторный газ выходит к потребителю через фурмы 3, а подсос воздуха при открытом патрубке 18 осуществляют как из под колосниковой решетки, так и из верха шахты через трубу 6 и слой топлива (при открытой крышке 10). Если патрубок 18 при этом закрывается, то подсос воздуха, необходимого для реакции, осуществляется только через верх шахты, что исключает попадание газогенераторного газа и в помещение через люк 9 крышки. Thus, the gas generator switches from a direct process to the dual-zone gas generator operation scheme. In this case, the gas-generating gas goes to the consumer through the tuyeres 3, and the air is sucked in with the open pipe 18 from both under the grate and from the top of the shaft through the pipe 6 and the fuel layer (with the cover 10 open). If the pipe 18 closes at the same time, then the air necessary for the reaction is sucked in only through the top of the shaft, which excludes the ingress of gas-generating gas and into the room through the hatch 9 of the lid.

По окончании загрузки крышка 9 закрывается, а клапаны 13 и 14 переключаются в исходное положение, при этом газогенератор снова переводится на прямой процесс, обеспечивающий более высокий КП. В случае использования клапанов, управляемых дистанционно или автоматически, вместо шпинделей 15 и 16 используются штоки исполнительных механизмов. At the end of the load, the cover 9 closes, and the valves 13 and 14 are switched to their original position, while the gas generator is again transferred to a direct process, providing a higher KP. In the case of using valves controlled remotely or automatically, instead of spindles 15 and 16, actuator rods are used.

Конструкционные особенности предлагаемой бытовой газогенераторной установки позволяют повысить КПД даже при работе на низкосортных топливах без использования принудительного вентиляторного дутья. Предлагаемая газогенераторная установка легко разжигается, стабильно работает при загрузке топлива и выгрузке золы из генератора. The design features of the proposed household gas generator can improve efficiency even when working on low-grade fuels without the use of forced fan blasting. The proposed gas generating unit is easily ignited, stably works when loading fuel and unloading ash from the generator.

Claims

A HOUSEHOLD GAS-GENERATOR INSTALLATION, comprising a gas generator with a vertical gasification shaft, a loading hatch, a grate, an air supply device, a device for removing the generated gas from the shaft, an exhaust pipe, an additional pipe located along the axis of the gas generator housing, a device for igniting the gas generator, a tank for fuel with a gas burner, characterized in that the device for removing the generated gas from the mine is made in the form of two nozzles with shut-off valves, size connected to the gas generator shaft and interconnected by a gas duct, the additional pipe is placed in the fuel layer, the lower end being directly above the reaction zone, and the upper end above the charge fuel layer, the device for igniting the gas generator is placed inside the gas burner and is made in the form of an annular tank for a wick in communication with a tank for liquid fuel.