газогенератор для двигателей

Формула изобретения

Газогенератор для двигателей, содержащий цилиндрический корпус, выполненный в виде тепловой трубы, загрузочные отверстия и отверстия для выхода газа и выгрузки шлака, фурмы для подвода кислородсодержащего газа и пара, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен баллоном с жидким кислородом, испарителем кислорода и запорно-регулирующей аппаратурой, связанной с боковыми и верхней фурмами газогенератора, причем последняя выполнена с возможностью регулируемого перемещения по высоте.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для переработки твердого топлива, в частности к газогенераторам, может быть использовано в быту, в автомобилестроении, в кораблестроении, других областях хозяйственной деятельности человека, где необходимо иметь горючий газ.

Имеется много типов газогенераторов. В основном они отличаются особенностями конструкций, обеспечивающих различное термическое воздействие на твердое топливо. Имеются газогенераторы с неподвижным слоем топлива типа Лурги, газогенераторы с кипящим или взвешенным слоем топлива, газогенераторы с внешним обогревом, газогенераторы с встречными потоками топлива и окислителя типа Копперс-Тотцека, газогенераторы с ванной расплава и т.п. В авторском свидетельстве N1384600 предлагается компактный газогенератор с электродами из пористого материала, в авторском свидетельстве N1384601 предлагается газогенератор снабдить газораспределительной решеткой, а дутьевые устройства выполнить в виде эжекторов. Однако применение электрообогрева неприемлемо для газогенераторов для движущих средств. Использование эжекторов требует повышенных параметров дутья, а значит, в схему должен быть встроен компрессор.

Наиболее близким техническим решением является газогенератор для двигателей, содержащий цилиндрический корпус, выполненный в виде тепловой трубы, загрузочные отверстия и отверстия для выхода газа и выгрузки шлака, фурмы для подвода кислородсодержащего газа и пара (авторское свидетельство СССР N22174, кл.С10J 3/44, 1930).

Предлагается конструкция газогенератора (см. чертеж).

Газогенератор состоит из металлического корпуса (из стали, меди и др.) 1, выполненного с водяной рубашкой и охлаждаемого по принципу тепловой трубы. Корпус имеет отверстие для выхода горючего газа 11 и загрузки твердого топлива 5, а также снабжен кислородным соплом 3, проходящим в центре корпуса и могущим перемещаться вверх и вниз. В корпусе имеются боковые фурмы 2 для подачи в них пара и части кислорода. В нижней части корпуса установлено днище 8 с ворошителями 4 и разгрузочным устройством для шлака (золы) 9. Днище может вращаться от привода при работе двигателя. Газогенератор снабжен пароотбойником 10 и баллоном с жидким кислородом 7 с испарителем кислорода 6. (Для маломощных двигателей и бытовых нужд возможно использование сжатого воздуха и кислорода из баллонов). Патрубок 12 предназначен для подсоединения паропровода от охлаждаемых частей двигателя. Предлагаемый газогенератор отличается простотой, компактностью, малым объемом и весом не более 50 70 кг. Он позволяет, благодаря использованию жидкого кислорода, получать высококалорийные газы из твердого углеродистого топлива. Известно, что из 1 кг угля можно получить 2 м₃ высококалорийного газа. На 100 км пробега автомобиля понадобится всего около 8 кг угля. Заправляться такой автомобиль будет твердым топливом углем, торфом, березовыми чурками, углеродистыми отходами, водой и жидким кислородом. К преимуществам такого генератора относится возможность получения горючих высококалорийных газов, не содержащих азот. Газогенератор может работать под большим давлением 20 40 ати. Это дает возможность использовать как карбюраторный, так и турбинный двигатель. Газогенератор можно использовать в быту, для небольших судов, передвижных и стационарных электростанций. Применение испарительного охлаждения корпуса по принципу тепловой трубы повышает термический КПД газогенератора и делает корпус малоизнашиваемым, такие газогенераторы могут найти большое применение в тайге, тундре, труднодоступных горных районах. Газы газогенератора будут содержать свыше 40 50% водорода и не содержать азот, что будет улучшать экологию. Из представленной конструкции были смонтированы и испытаны в лабораторных условиях почти все элементы. Вместо баллона с жидким кислородом использовали сосуд Дьюара. Корпус газогенератора был выполнен из кварцевой трубы диаметром 200 мм и длиной 800 мм. Загружалось 1,5 2 кг угля, кислород подавался с расходом 0,1 0,2 м₃/мин. Пар подавали из сосуда с кипящей водой. Был получен газ, содержащий 35,1% угарного газа, 40,2% водорода. Газ такого состава является прекрасным топливом. Низшая теплота сгорания такого газа около 4000 ккал/м₃, ниже, чем у бензина, в 3 раза. Однако этого достаточно для эффективной работы двигателей внутреннего сгорания и турбин.

В странах Южной Америки стали использовать для автомобилей вместо дефицитного бензина метанол. Применение метанола связано с необходимостью его расщепления на катализаторе с получением газовой смеси из водорода и угарного газа с содержанием 66% водорода и 24 25% угарного газа. Близкий к такому составу газ можно получить в предлагаемом нами газогенераторе. Процесс получения метанола или водорода является дорогостоящим. Разложение метанола связано с использованием катализатора, требует повышенных температур и специальных устройств, что усложняет конструкцию. Хранение водорода в автомобиле связано со значительным увеличением его габаритов и веса как минимум на 20 25%