Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Охлаждение, очистка газа и смесеобразование

07.10.2014

При выходе из активной зоны газ имеет высокую температуру, порядка 600°. Если теплосодержание газа не используется для подогрева топлива в бункере или воздуха, идущего на газификацию, на выходе из генератора температура газа снижается незначительно.
При полном обогреве бункера эта температура может снизиться до 120-180°, и все же она слишком высока для использования газа в двигателе. Повышенная температура газа ведет к понижению объемной теплотворной способности и падению мощности двигателя. Кроме того, пребывание газа в температурном интервале 400-600° может сопровождаться протеканием обратных реакций с выделением сажи и уменьшением его теплотворной способности. В условиях работы на тракторе и автомобиле для охлаждения газа может быть использован только окружающий воздух. При таких условиях температура охлажденного газа всегда будет превышать температуру окружающей среды в среднем на 20...30°.
На рис. 26.4 изображены наиболее распространенные типы охладителей газа. Охладитель газа радиаторного типа (рис. 26.4а) имеет развитую поверхность в виде тонких трубок 1, соединяющих нижний 2 и верхний 3 резервуары. Нижний резервуар имеет пробки 4 для спуска конденсата и перегородку 5, а верхний резервуар — люки 6 для чистки.
Охладитель радиаторного типа ставится перед радиатором трактора и автомобиля; удельная поверхность охлаждения составляет около 0,04...0,05 м2/кВт. Охладитель типа УралЗИС-352 (рис. 26.4б) состоит из четырех соединенных последовательно тонкостенных груб 7 с люками 5 для чистки. Газоохладитель такого типа хуже омывается окружающим воздухом, чем описанный выше, так как расположен под кузовом. Удельная поверхность охлаждения подобных охладителей должна быть 0,07...0,08 м2/кВт. Охлаждение газа в охладителях не заканчивается и продолжается в газоочистителях. В ряде конструкций вообще нет специальных охладителей, а охлаждение происходит одновременно в особых охладителях — очистителях.
Охлаждение, очистка газа и смесеобразование

В газе на выходе из газогенератора могут быть следующие вредные для работы двигателя примеси: вода, пыль, смола, органические кислоты и соединения серы.
Вода забрасывает свечи и вредно действует на металл. Наиболее рациональное средство получения газа с малым содержанием влаги — употребление сухого топлива. При необходимости употребления влажного топлива производят отгонку воды из бункера газогенератора. Один из способов отбора влаги из бункера заключается в том, что в верхней части бункера 1 (рис. 26.5а) находится конденсационная рубашка 2 с рядом отверстий, через которые пары проходят и конденсируются на холодной стенке бункера. Конденсат, стекая, удаляется через трубу 3 с гидравлическим затвором.
Охлаждение, очистка газа и смесеобразование

Второй способ заключается в отгонке паров из бункера при помощи наддува воздуха вентилятором в воздушный пояс газогенератора (рис. 26.5б). Воздух, пройдя фурмы, образует два газовых потока: один идет вниз через активную зону для газообразования, другой — вверх на сушку топлива. Парогазовая смесь удаляется из верхней части бункера через патрубок 4. Последний способ весьма эффективен, но связан с возможностью отравления обслуживающего персонала ядовитой парогазовой смесью, идущей из бункера, и с повышенным расходом горючего. Первый способ мало эффективен. Газ несет с собой до 3...3,5 г/м3 пыли, что совершенно недопустимо. Содержание пыли от 0,06 до 0,15 г/м3 почти не отражается на работе автотракторных двигателей. Желательно добиваться очистки газа от пыли до 0,03 г/м3. Газоочистители существуют различных типов. Наиболее часто употребляемые типы очистителей приведены на рис. 26.6. Для освобождения газового потока от взвешенных частиц часто используют силы тяжести, силы инерции вращающихся масс и силы инерции поступательно движущихся масс. Очистители, в которых пыль улавливается при помощи этих сил, называются динамическими. На рис. 26.6а приведен тип динамического очистителя, использующего центробежную силу инерции и силу тяжести, так называемый циклон. В корпусе 1 циклона находится рабочая камера 2 с конической нижней частью 3. Газ входит по касательной к камере через входную трубу 4 под некоторым углом к вертикальной оси и делает несколько оборотов вокруг центральной газоотводной трубы 5. Взвешенные частицы отбрасываются к периферии и падают под действием тяжести через коническую часть в отстойник циклона, откуда вычищаются через люк 6. Очищенный газ идет по трубе 5.
Инерционный очиститель (см. рис. 26.6б) имеет ряд перфорированных перегородок 8, отверстия в соседних перегородках не совпадают, в силу чего пылинки, ударяясь о стенку, теряют скорость и падают на дно. Для очистки служит люк 9, через который можно вынуть всю секцию дисков.
Динамические очистители служат для предварительной очистки и называются грубыми очистителями.
Тонкая (или окончательная) очистка газов производится обычно в поверхностном очистителе, заполненном металлическими кольцами (см. рис. 26.6в). В корпусе 10 цилиндрического вертикального очистителя на сетках располагаются два слоя металлических колец 11, образующих большую поверхность, омываемую газом. Газ входит снизу через патрубок 12, оставляя на холодных кольцах пленку конденсата. Излишняя, не удержавшаяся на кольцах грязная вода стекает, увлекая осевшие на кольцах пылинки в нижнюю часть — сборник конденсата 13 очистителя, откуда частично стекает наружу через трубку 14. Большая липкая поверхность колец хорошо улавливает взвешенные в газе пылинки. Засыпают и высыпают кольца через люки 15. Если газ получается достаточно сухой, например при газификации древесного угля, употребляют сухие фильтры (рис. 26.6г), где газ фильтруется, проходя через матерчатые мешки 16, расположенные в вертикальном корпусе 17. Насадка 18 служит для предварительной очистки, а колпак 19 для оседания сброшенной с мешков пыли.
Охлаждение, очистка газа и смесеобразование

Кислоты и соединения серы вредно действуют на металл. Смолы, оседая на поршневых кольцах и стержнях клапанов, мешают их нормальной работе, как бы склеивая их со смежными деталями. Пыль, оседая на трущихся частях двигателя (цилиндры, поршни), способствует их быстрому износу.
На тракторе и автомобиле нет возможности установить сложные и громоздкие очистители, улавливающие смолы, кислоты и серу, поэтому топлива, содержащие смолы и кислоты, газифицируют в газогенераторах обращенного процесса. Топливо с большим содержанием серы вообще непригодно для автотракторных газогенераторов.
Очищенный и охлажденный газ перед поступлением в цилиндры двигателя смешивается с воздухом, образуя горючую смесь. Смесеобразование происходит в смесителях.
Наиболее простой тип смесителя представляет собой обыкновенный тройник (рис. 26.7а) с дросселем 1 и воздушной заслонкой 2. В более совершенном смесителе (рис. 26.7б) используется эжектирующий эффект. Для розжига газогенератора применяются электрические вентиляторы и реже ручные. Для наддува служит вентилятор с приводом от двигателя.
Охлаждение, очистка газа и смесеобразование