Газогенератор: различия между версиями

Интерактивная навигация по истории

(Показать все непатрулированные изменения)

[непроверенная версия]

[отпатрулированная версия]

← Предыдущая правка Следующая правка →

Содержимое удалено Содержимое добавлено

ВизуальныйВики-текст

Линейный

Версия от 04:10, 25 июня 2021

О газогенераторе газотурбинного двигателя см. Турбокомпрессор.

Комплекс для получения генераторного газа, г. Самара

Газогенератор — устройство для преобразования твёрдого или жидкого топлива в газообразную форму (газификации). Наиболее распространены газогенераторы, работающие на дровах, древесном угле, каменном угле, буром угле, коксе и топливных пеллетах. Газогенераторы, использующие в качестве топлива мазут и другие виды жидкого топлива, применяются значительно реже.

Обеспечивая более полное сгорание отходов деревообработки и сельскохозяйственного производства (опилки, лузга семечек и т. д.), использование газогенератора позволяет сократить выбросы в атмосферу.

Газогенератор позволяет газифицировать твёрдое топливо, что делает его использование более удобным и эффективным, будь то отопительный котёл, двигатель внутреннего сгорания, газовая турбина или химическая промышленность.

В газогенераторе протекает несколько основных химических реакций. При горении с обедненным количеством кислорода (пиролиз) протекают реакции окисления угля и углеводородов:

C+{O_{2}}\rightarrow {CO_{2}}

{2H_{2}}+{O_{2}}\rightarrow {2H_{2}O}

с выделением тепловой энергии

После чего реакции восстановления:

C+{CO_{2}}\rightarrow {2CO}

C+{H_{2}O}\rightarrow {CO}+{H_{2}}

с потреблением тепловой энергии

Активная часть газогенератора состоит из трёх перетекающих участков: термического разложения топлива, окисления, восстановления. Кроме устройств с внешним подводом тепла, где зоны окисления нет.

Основными горючими компонентами в получаемом «генераторном газе» являются водород ${H_{2}}$ , оксид углерода ${CO}$ , метан ${CH_{4}}$ , и непредельные углеводороды ${C_{x}H_{x}}$ . Прочие вещества, в основном ${CO_{2}}$ , ${O_{2}}$ , ${N_{2}}$ , ${H_{2}O}$ , являются балластом и за исключением кислорода не участвуют в процессе сгорания газа в двигателе либо препятствуют ему. Состав получаемых газов сильно зависит от типа топлива и конструкции газогенератора. При работе газогенератора обращенного процесса на сухом древесном топливе (дровах) на горючие компоненты приходится чуть более 1/3 объемного содержания ( ${H_{2}}$ : 15-17 %, ${CO}$ : 20-21 %). Большую часть составляют азот ${N_{2}}$ (около 50 %) и углекислый газ ${CO_{2}}$ (около 10 %).

Калорийность генераторного газа зависит от состава газа обдува^[1]:

Воздух	3,8 — 4,5 МДж/м³
Воздух + водяной пар	5 — 6,7 МДж/м³
Кислород + водяной пар	5 — 8,8 МДж/м³
Водяной пар	10 — 13,4 МДж/м³

Существуют три основных типа газогенераторного процесса: прямого, обращённого и горизонтального. Также известны и газогенераторы двухзонного процесса, которые представляют собой комбинацию прямого и обратного процессов.

Прямой процесс

Преимущество прямого процесса — простота исполнения. Недостаток — большое содержание влаги и смол. Данный недостаток можно устранить, используя очищенное топливо: древесный уголь или кокс.

Обращённый процесс

Обратный процесс имеет самое меньшее содержание смол потому, что газ разложения топлива проходит самую высокотемпературную зону «окисления», что приводит к практически полному его разложению. На практике исполняется немного сложнее, чем прямой.

Горизонтальный процесс

Горизонтальный процесс имеет умеренное количество смол. Газ разложения проходит зону восстановления, но часть его не полностью разлагается, Преимущество — простая конструкция.

Водяной пар подается отдельно от газа обдува, предварительно разогретым, в зону восстановления. Генераторный газ при этом имеет большую калорийность но общая тепловая мощность установки падает, поэтому в тепловых котлах подача пара не используется.

Газогенераторы различаются системой загрузки топлива и отбора золы. Беспрерывная система подачи и отбора более технологична, часто используется в промышленности (в основном на лесопилках).

Ошибочно газогенераторами называют, по аналогии с дизельгенераторами и бензогенераторами, электрический генератор, приводимый газовым двигателем, работающим на сжатом природном газе (метане) или на сжиженном углеводородном газе. Также ошибкой будет назвать газогенератором турбокомпрессор (газотурбинный нагнетатель) газотурбинного двигателя.

См. также

Газогенераторный автомобиль

Примечания

↑ Газогенератор — Большая советская энциклопедия — Энциклопедии & словари

Ссылки

В Викисловаре есть статья «газогенератор»

Литература

Смольянинов C. И. Лабораторный газогенератор // Известия Томского политехнического института [Известия ТПИ]. — 1960. — Т. 92. — С. 109—110.

[1] Газогенератор — Большая советская энциклопедия — Энциклопедии & словари

[1]

@@ Строка 25: / Строка 25: @@
 Прочие вещества, в основном <math>{CO_2}</math>, <math>{O_2}</math>, <math>{N_2}</math>, <math>{H_2O}</math>, являются балластом и за исключением кислорода не участвуют в процессе сгорания газа в двигателе либо препятствуют ему.
 Состав получаемых газов сильно зависит от типа топлива и конструкции газогенератора. При работе газогенератора обращенного процесса на сухом древесном топливе (дровах) на горючие компоненты приходится чуть более 1/3 объемного содержания (<math>{H_2}</math>: 15-17 %, <math>{CO}</math>: 20-21 %). Большую часть составляют азот <math>{N_2}</math> (около 50 %) и углекислый газ <math>{CO_2}</math> (около 10 %).
-Используя такой подход авторам удалось подобрать такую геометрию накаток или навивки, что прирост теплообмена превысил прирост сопротивления. Однако, как показано в работе [7], это происходит в каналах с отношением шага расположения навивки или накатки t к высоте накатки h равном t/h = 100 и более, где интенсификация теплообмена весьма незначительна, т.е. расположение выступающих частей наружной накатки или навивки достаточно редко, например при высоте выступа в 2 мм расстояние между выступами составляет более 200 мм.
-Обзор работ по влиянию формы выступов, выполняющих роль турбулизаторов потока, показывает, что форма относительно мало влияет на величину интенсификации теплообмена и весьма существенно на величину сопротивления. В работе [7] накатка (навивка) труб имела высоту 0,58 мм.
-Подробные данные приведены по теплообмену и сопротивлению в трубах с прямоугольными турбулизаторами. Наибольшая интенсификация теплообмена, так же как и наибольшее сопротивление, имеют место при t/h = 10. С увеличением высоты диафрагмы теплообмен существенно возрастает, при этом сопротивление увеличивается намного больше. Например, при d/D = 0,9 сопротивление увеличивается в 7,3 раза, а теплообмен только в 2,7 раза, при d/D = 0,92 сопротивление увеличивается в 5,5 раза, а теплообмен только в 2,5 раза, а при d/D = 0,96 соответственно сопротивление увеличивается в 2,3 раза, а теплообмен в 1,8 раза.
-Небольшой обзор основных и практически идентичных с нашими исследованиями каналов и труб с наружными витыми (накатками) по исследованию интенсификации теплообмена следует, что необходимо очень тщательно подходить к выбору геометрии наружной накатки или навивки труб. Вопрос еще осложняется тем, что в условиях серийного производства котлов и теплообменников невозможно изготовить выступы с резкой формой для интенсификации теплообмена в вязком пограничном слое.
-Авторами ранее были исследованы девять вариантов шероховатых каналов секционных чугунных котлов с выступами, выполненными литьем и основные геометрические характеристики которых приведены в таблице 1.
-Диапазон геометрических характеристик чугунных шероховатых каналов изменялся по относительному диаметру    Этот диапазон геометрических характеристик достаточно широк и перекрывает экстремальные точки по относительному шагу   расположения выступов, так и по относительному эквивалентному диаметру относительно пережима непосредственно выступами выполненными по всему периметру прямоугольного канала в данном случае.
-Поэтому в предложенных ранее авторами шероховатых чугунных каналах прямоугольного сечения с выступами, как следует из предварительного анализа исследованных каналов следует ожидать увеличение теплообмена до 2,3 раз и сопротивления до 7 раз относительно прямых каналов или прямых труб без выступов.
 '''Калорийность генераторного газа''' зависит от состава газа обдува<ref>[http://enc-dic.com/enc_sovet/Gazogenerator-57035.html Газогенератор — Большая советская энциклопедия — Энциклопедии & словари]</ref>:

Газогенератор: различия между версиями

Версия от 04:10, 25 июня 2021

Содержание

Прямой процесс

Обращённый процесс

Горизонтальный процесс

См. также

Примечания

Ссылки

Литература

Навигация

Газогенератор: различия между версиями

Версия от 04:10, 25 июня 2021

Прямой процесс

Обращённый процесс

Горизонтальный процесс

См. также

Примечания

Ссылки

Литература

Навигация

Поиск