Газогенератор

IГазогенера́тор аппарат для термической переработки твёрдых и жидких топлив в горючие газы, осуществляемой в присутствии воздуха, свободного или связанного кислорода (водяных паров). Получаемые в Г. Газы называются генераторными. Горение твёрдого топлива в Г. В отличие от любой топки осуществляется в большом слое и характеризуется поступлением количества воздуха, недостаточного для полного сжигания топлива (например, при работе на паровоздушном дутье в Г. Подаётся 33—35% воздуха от теоретически необходимого). Образующиеся в Г. Газы содержат продукты полного горения топлива (углекислый газ, вода) и продукты их восстановления, неполного горения и пирогенетического разложения топлива (угарный газ, водород, метан, углерод).

В генераторные газы переходит также азот воздуха. Процесс, происходящий в Г., называется газификацией топлива (См. Газификация топлив). Г. Обычно представляет собой шахту, внутренние стенки которой выложены огнеупорным материалом. Сверху этой шахты загружается топливо, а снизу подаётся дутьё. Слой топлива поддерживается колосниковой решёткой. Процессы образования газов в слое топлива Г. Показаны на рис. 1. Подаваемое в Г. Дутьё вначале проходит через зону золы и шлака 0, где оно немного подогревается, а далее поступает в раскалённый слой топлива (окислительная зона, или зона горения 1), где кислород дутья вступает в реакцию с горючими элементами топлива. Образовавшиеся продукты горения, поднимаясь вверх по Г. И встречаясь с раскалённым топливом (зона газификации II), восстанавливаются до окиси углерода и водорода.

При дальнейшем движении вверх сильно нагретых продуктов восстановления происходит термическое разложение топлива (зона разложения топлива III) и продукты восстановления обогащаются продуктами разложения (газами, смоляными и водяными парами). В результате разложения топлива образуются вначале полукокс, а затем и кокс, на поверхности которых при их опускании вниз происходит восстановление продуктов горения (зона II). При опускании ещё ниже происходит горение кокса (зона 1). В верхней части Г. Происходит сушка топлива теплом поднимающихся газов и паров. В зависимости от того, в каком виде подаётся в Г. Кислород дутья, состав генераторных газов изменяется. При подаче в Г. Одного воздушного дутья получается воздушный газ, теплота горения которого в зависимости от перерабатываемого топлива колеблется от 3,8 до 4,5 Мдж/м3 (900—1080 ккал/м3).

Применяя дутьё, обогащенное кислородом, получают т. Н. Парокислородный газ (содержащий меньшее количество азота, чем воздушный газ), теплота горения которого может быть доведена до 5—8,8 Мдж {м3 (1200—2100 ккал/м3). При работе Г. На воздухе с умеренной добавкой к нему водяных паров получается смешанный газ, теплота сгорания которого (в зависимости от исходного топлива) колеблется от 5 до 6,7 Мдж/м3 (1200—1600 ккал/м3). И, наконец, при подаче в раскалённый слой топлива Г. Водяного пара получают водяной газ с теплотой сгорания от 10 до 13,4 Мдж/м3 (2400—3200 ккал/м3. Несмотря на то, что идея Г. Была выдвинута в конце 30-х гг. 19 в. В Германии (Бишофом в 1839 и Эбельманом в 1840), их промышленное применение началось после того, как Ф.

Сименсом (1861) был предложен регенеративный принцип отопления заводских печей, позволивший эффективно применять генераторный газ. Изобретателями первого промышленного Г. Были братья Ф. И В. Сименс. Их конструкция Г. Получила повсеместное распространение и просуществовала в течение 40—50 лет. Только в начале 20 в. Появились более совершенные конструкции. В зависимости от вида перерабатываемого твёрдого топлива различают типы Г. Для тощего топлива — с незначительным выходом летучих веществ (кокс, антрацит, тощие угли), для битуминозного топлива — со значительным выходом летучих веществ (газовые и бурые угли), для древесного и торфяного топлива и для отбросов минерального топлива (коксовая и угольная мелочь, остатки обогатительных производств).

Различают Г. С жидким и твёрдым шлакоудалением. Битуминозные топлива обычно газифицируются в Г. С вращающимся водяным поддоном, а древесина и торф — в Г. Большого внутреннего объёма, т. К. Перерабатываемое топливо имеет незначительную плотность. Мелкое топливо перерабатывается в Г. Высокого давления и во взвешенном или кипящем слое. По назначению Г. Можно разделить на стационарные и транспортные, а по месту подвода воздуха и отбора газа на Г. Прямого, обращенного и горизонтального процесса. В Г. Прямого процесса (рис. 2) движение носителя кислорода и образующихся газов происходит снизу вверх. В Г. С обращенным процессом (рис. 3) носитель кислорода и образующийся газ движутся сверху вниз. Для обеспечения обращенного потока средняя часть таких Г.

Снабжается фурмами, через которые вводится дутьё. Так как отсасывание образовавшихся газов осуществляется снизу Г., то зона горения 1 (окислительная) находится сразу же под фурмами, ниже этой зоны следует зона восстановления II, над зоной горения 1 располагается зона III — пирогенетического разложения топлива, происходящего за счёт тепла раскалённого горящего кокса зоны 1. Сушка самого верхнего слоя топлива в Г. Происходит за счёт передачи тепла от зоны III. В Г. С горизонтальным процессом носитель кислорода и образующийся газ движутся в горизонтальном направлении. При эксплуатации Г. Соблюдается режим давления и температуры, величина которых зависит от перерабатываемого топлива, назначения процесса газификации и конструкции Г.

Бурное развитие газовой промышленности в СССР привело к почти полной замене генераторных газов природными и попутными, т. К. Себестоимость последних значительно ниже. В зарубежных странах, где мало природного газа, Г. Широко применяются в различных отраслях промышленности (ФРГ, Великобритания). Лит. Михеев В. П., Газовое топливо и его сжигание, Л., 1966. Н. И. Рябцев Рис. 1. Схема прямого процесса образования газа в газогенераторе. Рис. 2. Газогенератор прямого процесса для получения смешанного газа. 1 — загрузочное устройство. 2 — шахта. 3 — водяная рубашка. 4 — колосниковая решётка. 5 — фартук. 6 — чаша с водой, образующая гидравлический затвор. 7 — выгребной нож. 8 — конвейер для удаления золы. 9 — дутьевая коробка. Рис. 3. Схема газогенератора с обращённым процессом газификации топлива.IIГазогенера́тор жидкостного ракетного двигателя, агрегат, в котором за счёт сгорания или разложения (термического, каталитического и др.) топлива или его компонентов вырабатывается горячий газ (температура 200—900 °С), служащий рабочим телом для привода турбонасосного агрегата, наддува топливных баков, работы системы управления и др.

В Г. Чаще всего совместно используются компоненты основного топлива при значениях коэффициента избытка окислительных элементов, отличных от единицы. Иногда в Г. Разлагается один из компонентов основного топлива (окислитель или горючее), например несимметричный диметилгидразин. Могут применяться и вспомогательные ракетные топлива. В зависимости от состава вырабатываемого газа различают восстановительный или окислительный Г. Основные элементы Г. — смесительная головка и корпус.