Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_1666
.pdf
воды в трубках должна постепенно повышаться от начальной температуры воды в верхней части блока до
максимальной температуры на выходе в нижней части блока. Для достижения этого результата необходимо
не только обеспечить возвратно-поступательное течение воды через трубки экономайзера при
последовательно более низких уровнях, но и, как я считаю, добиться скорости течения воды через трубки
экономайзера, которая не ниже определенной критической скорости. Если скорость потока воды меньше этой
критической скорости, в трубах экономайзера в воде возникнут паразитные или конвекционные течения, в
результате чего температура в трубах в верхней части берега практически сравняется с температурой в
трубах в нижней части берега.
В случае, когда в экономайзере вода протекает последовательно через множество трубок, а условия работы
таковы, что поддерживают достаточно определенный градиент температуры воды вдоль пути потока, как это
происходит в экономайзере, представляющем собой блок горизонтально расположенных трубок, в котором
вода протекает последовательно через трубки на последовательно более высоких уровнях или
последовательно с соответствующей скоростью, как объяснено выше, через трубки на последовательно
более низких уровнях, достигается преимущество в том, что коррозионные эффекты, которые возникают
главным образом при определенной температуре воды, в значительной степени ограничиваются трубками,
обычно находящимися при этой температуре, и не распространяются на все или значительную часть трубок в
блоке. Это особенно важно в связи с коррозионным воздействием воздуха, содержащегося в воде, на
внутренние поверхности трубок. Как известно, вода, контактирующая с атмосферой при обычных
атмосферных температурах, содержит в растворе значительное количество воздуха, и при нагревании такой
воды воздух высвобождается.
В случае экономайзера кислород, содержащийся в высвобождающемся воздухе, воздействует на внутреннюю
поверхность трубок экономайзера, изготовленных из железа, например, кованого железа или стали, вызывая
коррозию. Считается, что температура воды, при которой высвобождающийся воздух воздействует на трубки
экономайзера, составляет около 180 градусов. Разместив и эксплуатируя экономайзер таким образом, чтобы
критическая температура воды около 180°C поддерживалась в трубках экономайзера только в одном или двух
рядах, и обеспечив легкосъемность трубок, подверженных этому коррозионному воздействию, можно
добиться того, что разрушительное воздействие воздуха в воде ограничивается сравнительно небольшим
числом трубок, которые можно легко заменить, не затрагивая подавляющее большинство неповрежденных
трубок. Для лучшего понимания изобретения, его преимуществ и конкретных целей, достигаемых с его
помощью, следует обратиться к прилагаемым чертежам и описаниям, в которых я проиллюстрировал и
описал предпочтительные варианты осуществления моего изобретения.
Из представленных чертежей: Рисунок 1 — боковой вид, частично в разрезе, одного из вариантов
парогенераторного котла и экономайзера; Рисунок 2 — вид, частично в разрезе, выполненный под прямым
углом к Рисунку 1; Рисунок 3 — частичный план по линии 3-3 Рисунка 2; Рисунок 4 — вид, выполненный в
большем масштабе, чем Рисунок 3, показывающий часть заслонки, изображенной на Рисунке 3; Рисунок 5 —
разрез по линии 5-5 Рисунка 3; Рисунок 6 — частичный разрез по линии 6-6 Рисунка 1; и Рисунок 7 — вид,
частично вырезанный и в разрезе, модифицированного варианта экономайзера. На чертежах, обращаясь
сначала к конструкции, показанной на рисунках 1–6, А представляет собой котельную-печь обычного типа с
водотрубным котлом В, расположенным над камерой сгорания А. Котел B, как показано на условном рисунке,
включает передний и задний коллекторы B и B, соединенные наклонными водотрубными трубами B, и
паровой и водонагревательный барабан B4, к которому задние коллекторы соединены трубопроводами B5, а
передние коллекторы B соединены горизонтальными трубами B6.
Перегородки B7 и B8 обеспечивают прохождение печных газов через водотрубки в нескольких направлениях
от камеры сгорания A к выходному отверстию для печных газов A. Трубы пароперегревателя C расположены
в пространстве между трубами B и B6, а также между первым и вторым проходами для печных газов. Над
топкой котла установлен экономайзер D, который в показанной конструкции состоит из двух вертикально
вытянутых блоков горизонтально расположенных экономайзерных трубок D. Трубки D заключены в корпус,
который в предпочтительной конструкции, показанной на рисунке, включает внутреннюю металлическую
оболочку D и внешнюю металлическую оболочку D, с пространством D4 между двумя оболочками,
заполненным подходящим материалом, таким как порошкообразный асбест или подобный материал, который
служит как теплоизоляционным материалом, так и уплотнением, предотвращающим утечку через стыки в
оболочках D и D. Внутренняя оболочка D предпочтительно изготавливается из чугунных профилей, тогда как
наружная оболочка D вполне может быть изготовлена из пластин.
Каждая труба D состоит из внутренней трубы d из кованой стали и наружного гофрированного трубчатого
кожуха d, выполненного из чугунных секций, которые плотно прилегают к трубам d и могут быть натянуты на
них методом термоусадки. Для поддержки и соединения различных труб D могут быть предусмотрены
различные варианты. В показанной простой и эффективной конструкции трубки D поддерживаются в
торцевых стенках оболочки D и в перфорированной трубной доске D5, расположенной посередине между
торцевыми стенками. Одна из торцевых стенок имеет отверстия D6, немного превышающие максимальный
диаметр трубок D, так что последние могут быть извлечены из корпуса и установлены обратно через эти
отверстия, когда это необходимо в зависимости от условий. Трубная доска D5 имеет приемные отверстия для
труб D7, аналогичные отверстиям D6. Отверстия D8, образованные в противоположной торцевой стенке
корпуса экономайзера, имеют размеры, достаточные лишь для того, чтобы вместить открытые концы
внутренней части трубок d. Трубчатые кожухи d трубок D прилегают к внутренней стороне торцевой стенки той
части корпуса D, в которой образованы отверстия D8, и на противоположном конце экономайзера концы
кожухов d могут быть практически заподлицо с внешней поверхностью той части корпуса D, в которой
образованы отверстия D6.
В показанной конструкции трубки D в верхнем ряду каждого блока экономайзеров имеют один конец,
расширенный или иным образом закрепленный в подающем коллекторе D9. Аналогичным образом, каждый из
трубок нижнего ряда D имеет один конец, расширенный или иным образом соединенный с выходным
коллектором D10 экономайзера. В показанной конструкции каждая из трубок экономайзера в каждом
промежуточном ряду экономайзера соединена одним концом с помощью обратного изгиба D с
соответствующим концом трубки D в ряду непосредственно выше, а ее противоположный конец соединен с
помощью обратного изгиба D с трубкой экономайзера в нижележащем ряду. Как показано на рисунке 1, трубки
экономайзера в смежных рядах расположены в шахматном порядке, а боковые стенки корпуса D имеют
гофрированную структуру, как показано на рисунке 1, в соответствии с шахматным расположением трубок D,
чтобы ограничить поток нагревающих газов через зазоры между боковыми стенками и соседними трубками D.
Два ряда трубок экономайзера разделены каналом D, который предпочтительно выполнен с металлическими
боковыми стенками D, гофрированными в соответствии со смещенным расположением трубок Dl. Канал D
образует обводной канал, через который может проходить часть нагревательных газов в условиях пиковой
нагрузки.
Поток через обводной канал D может регулироваться заслонкой или заслонкой? любой обычной или
подходящей формы. Однако предпочтительно, чтобы специальное устройство заслонок включало в себя
множество горизонтально расположенных заслонок E, находящихся одна над другой в проходе D. Каждую из
этих заслонок можно повернуть из вертикального полностью открытого положения в горизонтальное закрытое
положение. В некоторых случаях каждая заслонка E может занимать всю горизонтальную глубину канала D,
но в показанной конструкции этот канал разделен на четыре дымохода трубной решеткой D5 и
промежуточными разделительными стенками D14, и на каждом уровне заслонок в экономайзере
предусмотрены четыре заслонки E, по одной для каждого дымохода. Каждый демпфер E может быть выгодно
выполнен, как лучше всего показано на рисунках 3, 4 и 5, из расположенных на некотором расстоянии друг от
друга листовых металлических пластин E, соединенных между собой, и каждый демпфер снабжен на своих
концах подходящим штифтом или шпинделем E, который установлен в соответствующем перегородке или
торцевой стенке канала D. Как показано на рисунке, два расположенных по обе стороны центральной
разделительной стенки D5 заслонки соединены общим штифтом или шпинделем E, и каждая заслонка,
прилегающая к торцевой стенке канала D, имеет соответствующий штифт E, выступающий через торцевую
стенку и снабженный внешним рабочим соединением.
Рабочие соединения для показанных заслонок E включают в себя зубчатый сегмент E, соединенный с
наружным концом каждого выступающего наружу штифта E, и рабочий вал E4 на каждом конце экономайзера,
снабженный червячными секциями E5, зацепляющимися с соответствующими зубчатыми сегментами E. Как
показано на рисунке, каждый вал снабжен маховиком E6, с помощью которого его можно вращать для
открытия и закрытия соответствующих заслонок. В закрытом положении каждая секция заслонки в
непосредственной близости от смежных участков боковых стенок обводного канала D (см. рис. 5) не
обязательно должна образовывать идеально герметичное соединение с последними, поскольку, в
соответствии с принципом, лежащим в основе обычной лабиринтной набивки, ряд заслонок E в каждом
участке дымохода обводного канала в закрытом состоянии предотвращает любой существенный поток через
этот участок дымохода, даже если соединения на краях любой отдельной заслонки E в ряду достаточно
открыты, чтобы допустить существенный поток через эти соединения при воздействии перепада давления на
противоположных концах дымохода.
Тот факт, что в описанной конструкции байпасной заслонки ни одна из предусмотренных в серии E заслонок
не требует фактического уплотнения байпаса, значительно упрощает конструкцию и работу заслонок,
особенно с учетом того, что при такой конструкции сжатие, расширение или деформация деталей, вызванные
изменением температуры, не влияют на работу или эффективность заслонок. Для обеспечения возможности
снятия и установки заслонок центральная разделительная стенка D5, промежуточные разделительные стенки
D14 и части оболочки D на концах обводного канала D имеют прорези D15, достаточно большие для
прохождения через них заслонок, когда последние расположены вертикально и подняты вверх из своих
нормальных положений, в которых штифты E упираются в нижние кромки этих прорезей. Для пазов D15 в
оболочках D и D могут быть предусмотрены съемные крышки D16, однако пазы D15 в разделительной
перегородке D5 и промежуточных перегородках D14 закрывать необязательно.
Соединение F между корпусом экономайзера и корпусом котла для подачи топочных газов в экономайзер
через выходное отверстие А корпуса котла выполнено, как и сам корпус экономайзера, с внутренними и
внешними металлическими оболочками и изоляционным материалом между оболочками. Над экономайзером
расположен вытяжной вентилятор G, создающий необходимую тягу для перемещения топочных газов через
котел и экономайзер с требуемой скоростью. Соединение H между корпусом вытяжного вентилятора и
корпусом экономайзера предпочтительно выполнено из металла, который не нуждается в изоляции,
поскольку тепловое излучение от корпуса желательно, так как это снижает температуру и объем газов,
проходящих из экономайзера, и потерянное таким образом тепло в любом случае не будет использоваться в
аппарате. Питательная вода подается в экономайзер по подающей трубе, обычно соединенной с выходным
патрубком насоса подачи воды в котел (не показан). Труба I подсоединена к верхнему коллектору
экономайзера D9, и питательная вода для котла подается через трубки экономайзера в котел против
давления последнего через трубопровод J, соединяющий нижний коллектор экономайзера D10 с паровым и
водяным барабаном B4.
Во многих случаях я предпочитаю использовать контроллер подачи питательной воды в котел, автоматически
регулирующий поток питательной воды в зависимости от потребностей. Этот контроллер может работать
известным образом либо для непосредственного управления подачей воды в экономайзер, либо для
непосредственного управления потоком воды из экономайзера в котел. В любом случае давление воды в
трубах экономайзера должно быть таким же высоким, а в некоторых случаях может быть значительно выше
давления в паровом и водяном барабане B4 котла, которое обычно составляет 250 фунтов или выше в
парогенераторных установках, построенных в соответствии с настоящим изобретением. В показанной особой
форме трубки экономайзера внутренняя стальная трубка d обеспечивает прочность, необходимую для
сопротивления внутреннему давлению, которому она подвергается, в то время как чугунный корпус d1 в
значительной степени невосприимчив к воздействию печных газов, и такие повреждения, которые могут
возникнуть со временем в результате коррозионного воздействия печных газов, не ослабляют сопротивление
трубок внутреннему давлению разрыва, которому они подвергаются, и не оказывают существенного влияния
на теплопоглощающую способность чугунного корпуса.
Эта способность поглощать тепло, безусловно, значительно повышается за счет относительно большой
внешней поверхности нагрева, контактирующей с выделяемыми ею печными газами. Площадь внешней
поверхности нагрева каждой трубки, обдуваемой газом, может быть выгодно в пять с половиной — шесть с
половиной раз больше, чем площадь внутренней влажной поверхности трубки. В конструкции, показанной на
рисунках 1 и 2, гофрированные трубки экономайзера Dl расположены горизонтальными рядами, которые
простираются поперечно общему направлению потока газа мимо них, а также рядами, простирающимися
параллельно общему направлению потока газа, при этом трубки в соседних горизонтальных или поперечных
рядах расположены со смещением. Трубки D расположены очень близко друг к другу. На практике я
предпочитаю, чтобы среднее значение расстояний между центрами каждой трубки Dl и центрами
непосредственно соседних трубок составляло примерно одну целую четверть максимального диаметра
трубки. Несмотря на небольшое расстояние между внешними поверхностями трубок экономайзера,
внутренние трубчатые части d расположены достаточно далеко друг от друга, чтобы обеспечить удобное
использование подходящих концевых соединений между различными трубками, поскольку эти соединения
находятся снаружи внутренней металлической оболочки D корпуса экономайзера, и корпуса трубок d не
обязательно должны выступать через оболочку D.
Необходимо предусмотреть надлежащую систему для сдувания или промывки трубок экономайзера от пыли
через достаточно частые интервалы времени. В предпочтительной конструкции, показанной на иллюстрации,
для этой цели предусмотрены распылительные трубы K, расположенные горизонтально над рядами
экономайзерных труб и проходящие поперечно к трубам, а также соответствующие соединения для подачи
воды через определенные интервалы к этим распылительным трубам. Желательно, чтобы соединения для
подачи воды были расположены таким образом, чтобы вода сбрасывалась только из нескольких труб K
одновременно, что позволяет избежать чрезмерного охлаждения какой-либо одной трубки экономайзера в
целом и предотвратить нарушение тяги, которое возникло бы из-за очень значительного объема пара,
образующегося при одновременном сбросе воды из всех распылительных труб K. В нижней части корпуса
экономайзера целесообразно предусмотреть соответствующие карманы D25, как показано на рисунке, для
сбора промывочной воды и пыли, при этом из этих карманов отводятся сливные трубы D26 с клапанами.
В предполагаемой конструкции и способе использования аппарата, показанного на рисунках 1–6, суммарная
площадь нагревательной поверхности экономайзера, обдуваемая нагревательными газами, по меньшей мере
равна суммарной площади нагревательной поверхности самого котла, так что гораздо большая часть общего
количества тепла, отводимого от нагревательных газов, поглощается экономайзером, чем это было принято
ранее, когда площадь нагревательной поверхности экономайзера обычно составляла 70% или менее от
площади нагревательной поверхности котла. Используемое мной распределение нагревательных
поверхностей котла и экономайзера позволяет получить относительно большой перегрев при наличии
пароперегревателя средних размеров, расположенного над основным блоком водотрубных теплообменников.
Плотное расположение трубок экономайзера и их гофрированные внешние поверхности обеспечивают
извилистые газовые каналы, по которым нагревающие газы движутся с относительно высокой скоростью, что
гарантирует высокий коэффициент теплопередачи и большую производительность экономайзера на единицу
объема. Вследствие этого сравнительно небольшой объем экономайзера, необходимый для выполнения
заданной задачи, делает практически возможным использование корпуса экономайзера, практически
герметичного, что практически исключает утечку воздуха в экономайзер, несмотря на сравнительно высокую
тягу, необходимую для перемещения тепловых газов через котел и экономайзер.
Утечка воздуха нежелательна как из-за охлаждающего эффекта проникающего воздуха, так и из-за
увеличения объема газов, которые должны отводиться вентилятором, создающим тягу. Утечка воздуха,
приводящая к увеличению требуемой мощности вытяжного вентилятора, особенно нежелательна на практике
при применении моего изобретения, поскольку относительно высокая тяга, которую я обычно использую,
требует значительных затрат энергии на привод вентилятора при нормальной нагрузке, даже при отсутствии
утечек. До настоящего времени существовала практика эксплуатации котельной установки, включающей
экономайзер, с тягой на всасывании, которая обычно не превышала одного и трех четвертей дюйма водяного
столба, максимум. При реализации настоящего изобретения я могу с успехом использовать тяговое
всасывание при нормальной нагрузке, достигающее трех, четырех или пяти дюймов водяного столба, причем
более половины этого объема используется для перемещения теплоносителей через экономайзер.
Относительно высокая тяга на всасывании при нормальной нагрузке, которую я предпочитаю использовать,
делает байпас D экономайзера особенно важным, что становится очевидным, если учесть значительное
увеличение производительности и мощности привода вытяжного вентилятора, которые потребовались бы,
если бы все тепловые газы проходили через экономайзер в условиях пиковой нагрузки, которая может
сохраняться в течение часа или около того из каждых двадцати четырех часов работы.
Предположим, например, что площадь нагревательной поверхности котла составляет десять тысяч
квадратных футов, а нормальная нагрузка предполагает работу на 400% от номинальной мощности, при этом
примерно час из каждых двадцати четырех часов котел должен работать на 640% от номинальной мощности;
также предположим, что при работе на нормальной нагрузке тяга на входе в вентилятор составляет три
дюйма, а для работы вентилятора требуется 20 л.с. При условии, что температура на входе в вентилятор
одинакова как при пиковой, так и при нормальной нагрузке, объем теплоносителей, которые будут
обрабатываться вентилятором в условиях пиковой нагрузки, составит восемь пятых от объема,
обрабатываемого при нормальной нагрузке. Для перемещения этого увеличенного объема газов через котел
и экономайзер необходимо увеличить диаметр всасывания вентилятора с трех дюймов до (8/5) раз по три
дюйма, или примерно до семи и двух третей дюймов. Для работы вентилятора при повышенной нагрузке
потребуется дополнительная движущая сила, пропорциональная произведению объема обрабатываемого
газа и требуемой мощности всасывания; другими словами, движущая сила, необходимая для работы
вентилятора в условиях пиковой нагрузки, составит не 20 л.с., а (8/5 x 8/5) × 20 л.с., или около 82 л.с.
Фактически, температура газа на входе в вентилятор будет выше в условиях пиковой нагрузки, чем в условиях
нормальной нагрузки, что повлечет за собой дальнейшее увеличение мощности, необходимой для работы
вентилятора.
Если вместо пропуска всех теплоносителей через межтрубное пространство экономайзера при пиковой
нагрузке, предполагается, что треть теплоносителей отводится через байпас D, то объем газа, отводимого
через экономайзер при пиковой нагрузке, составит шестнадцать пятнадцатых (т.е. /8 2) 8/5x2/3) объема газа
при нормальной нагрузке; тяга, необходимая для перемещения этого газа через экономайзер, составит
примерно одну целую одну восьмую (т.е. (16 15) раз больше тяги, необходимой для перемещения газа через
экономайзер при нормальной нагрузке; и усилие привода вентилятора, необходимое для перемещения газа
через экономайзер x20HP. Кроме того, из-за более высокой температуры газов, поступающих в экономайзер
при пиковой нагрузке, и большей скорости потока газа через экономайзер, часть нагревающего газа,
протекающего через экономайзер при пиковой нагрузке при открытом байпасе D, будет нагревать
питательную воду котла в экономайзере до температуры, близкой к той, до которой она нагревается в
нормальном режиме работы.
Для эффективного использования экономайзера необходимо постепенное повышение температуры воды,
протекающей через него, от температуры воды на входе в экономайзер до температуры на выходе в его
нижней части. Я обнаружил, что этот результат может быть получен в экономайзере, в котором общее
направление потока воды через ряд горизонтально расположенных трубок направлено вниз, только тогда,
когда скорость потока воды через трубки экономайзера равна или превышает определенную критическую
скорость. Если скорость потока воды через трубки экономайзера меньше этой критической скорости,
возникает тенденция к поддержанию паразитных или конвекционных потоков в воде в трубках, которые в
значительной степени выравнивают температуру воды по всей системе трубок экономайзера, так что
температура в верхних трубках экономайзера будет практически такой же высокой, как и температура в
нижних трубках экономайзера. Точная критическая скорость, которая должна быть равна или превышена для
обеспечения желаемого температурного градиента сверху вниз в экономайзере, в котором поток воды
направлен вниз, зависит от ряда факторов, некоторые из которых трудно точно определить заранее.
Критическая скорость может быть легко определена экспериментально, однако в случае любого конкретного
экономайзера и набора рабочих условий, и в качестве примера я приведу пример, что в случае
парогенераторной установки, подобной показанной на рисунках 1 и 2, работающей на 250% от номинальной
мощности, при давлении в котле 250 фунтов и с трубами экономайзера с внутренним диаметром два дюйма,
критическая скорость потока воды через трубы экономайзера составляет приблизительно полфута в секунду.
Для практического применения этой особенности моего изобретения я соединяю трубки экономайзера таким
образом, чтобы нормальный расход через трубки экономайзера при минимальной скорости испарения, при
которой предполагается эксплуатировать котел в течение значительной части времени, был по меньшей мере
равен критической скорости. Разумеется, очевидно, что скорость потока через трубки экономайзера зависит
от количества отдельных путей потока, предусмотренных между входом и выходом экономайзера.
Таким образом, в экономайзере, в котором в каждом горизонтальном ряду находится четырнадцать
экономайзерных трубок, если трубки экономайзера соединены (как показано на рисунках 1 и 2) так, что каждая
трубка в одном ряду отдельно соединена с трубкой в соседнем ряду, то между входом и выходом
экономайзера будет четырнадцать путей потока. Если бы трубки в каждом горизонтальном ряду были
соединены парами таким образом, что вода, поступающая с одного конца трубки, проходила бы через эту
трубку к противоположному концу экономайзера, а затем возвращалась бы через другую трубку в том же ряду,
прежде чем попасть в трубку в нижнем ряду, то через экономайзер проходило бы всего семь путей потока
воды, и скорость потока для заданного количества воды была бы вдвое больше, чем в первом приведенном
примере. Как уже объяснялось, поддержание определенного градиента температуры воды в трубках
экономайзера позволяет ограничить внутреннее коррозионное воздействие выделяющегося воздуха
сравнительно небольшим количеством трубок, в которых нормальная температура соответствует
температуре, при которой происходит основное коррозионное воздействие.
Таким образом, если в экономайзере, показанном на рисунке 1, температура в трубках на уровне,
обозначенном линией X, обычно составляет около 180°, то коррозионное воздействие выделяющегося
воздуха будет в основном сосредоточено в трубках на этом уровне. Описанный способ монтажа и соединения
трубок позволит специалистам в данной области легко заменить любую конкретную трубку или трубки. При
показанной особой форме концевых соединений замена трубчатых элементов включает в себя отрезание
концов внутренней трубки d соответствующих элементов, которые легко доступны для этой цели, после чего
элементы извлекаются аксиально через отверстия D6 и D7 в опорных стенках трубки D и D5 соответственно.
Разумеется, следует понимать, что металлическая наружная стенка D выполнена со съемными секциями для
возможности замены трубок, однако конкретные приспособления, предусмотренные для этой цели, не
являются частью моего настоящего изобретения и поэтому здесь не показаны.
На рисунке 7 показана модифицированная форма экономайзера DA, в которой трубки экономайзера D
расположены в двух блоках D28 и D29, разделенных перегородкой D30 и размещенных в корпусе
экономайзера, снабженном входным отверстием D для нагреваемых газов, выходящим на нижнюю сторону
блока трубок D28, и камерой D, через которую нагреваемые газы проходят сверху блока D28 в верхнюю часть
блока D29, а также выходным отверстием D для отработанных нагреваемых газов, выходящим снизу блока
трубок D29. Внешние стенки корпуса экономайзера DA могут быть по конструкции аналогичны стенкам
корпуса экономайзера D. В экономайзере DA вода, подлежащая нагреву, первоначально проходит через
коллектор D34 в трубки D1 в нижнем ряду трубного блока D29. Затем вода поднимается вверх по трубам в
блоке D29 к верхнему коллектору D35, к которому подсоединены различные трубы в верхних рядах обоих
блоков труб D28 и D29. Из коллектора D35 вода проходит вниз по трубам в блоке D28 к коллектору D36, к
которому подсоединены трубы в нижнем ряду блока D28.
От коллектора D36 вода может поступать в котел через соответствующие соединения, не показанные на
схеме. В каждом из трубных блоков D28 и D29 экономайзера DA общее направление потока воды
противоположно направлению потока нагревательных газов через межтрубное пространство трубного блока.
Для получения максимальной выгоды от противотока скорость потока воды через трубки в блоке D28 должна
быть равна или превышать критическую скорость, упомянутую ранее. Что касается блока D29, то желаемое
изменение температуры воды снизу вверх будет достигнуто независимо от скорости потока через отдельные
трубки блока, и трубки D блока D29 могут быть соединены таким образом, чтобы скорость потока через них
была меньше критической скорости, если это необходимо в соответствии с условиями. В экономайзере DA
порты. Складки D37 образуются в участке стены D30 под двумя берегами D28 и D9. Заслонки EA
предназначены для регулирования потока тепловых газов через отверстия D27, обеспечивая таким образом
обход обоих блоков трубок экономайзера между входом D31 и выходом D, через который часть тепловых
газов может проходить в условиях пиковой нагрузки.
Чтобы избежать любой возможности нежелательного накопления пара и воздуха в верхних коллекторах
экономайзера и предотвратить избыточное давление в экономайзерах, верхний коллектор D9 экономайзера D
и верхний коллектор D35 экономайзера DA могут быть снабжены одним или несколькими
предохранительными клапанами L. Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения и
способ его осуществления, я заявляю, что – то, что я
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_200061.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=200061&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB200061A
[]
Усовершенствования в косозубых передачах. Мы, компания THE FELLOWS GEAR Shapes, корпорация,
организованная и действующая в соответствии с законами штата Вермонт, расположенная по адресу: 23,
Pearl Street, Springfield, округ Виндзор, штат Вермонт, Соединенные Штаты Америки, Парк-стрит, Спрингфилд,
округ Виндзор, штат Вермонт, Соединенные Штаты Америки, и Эдвин Рассел Феллоуз, проживающий по
адресу: Черри-Хилл-стрит, 61, Спрингфилд, округ Виндзор, штат Вермонт, Соединенные Штаты Америки, оба
граждане Соединенных Штатов Америки, настоящим заявляют о характере данного изобретения и о том,
каким образом оно должно быть выполнено, что будет подробно описано и установлено в следующем
заявлении: Настоящее изобретение относится к зубчатым передачам, и его общая цель, в широком и
всеобъемлющем виде, состоит в создании зубчатых передач, принципы которых в различных вариантах
осуществления могут быть применены для целей и применений, для которых до настоящего времени
зубчатые передачи были практически непригодны. Существует множество ситуаций, когда привод с помощью
зубчатых передач был бы крайне желателен, но на практике это оказалось невозможным, поскольку
известные до настоящего времени формы зубчатых передач либо не позволяли достаточно устойчиво
удерживать ведомые части при вращении с требуемой скоростью, либо не позволяли обеспечить
необходимые передаточные числа в имеющемся пространстве, либо были чрезмерно шумными или слишком
дорогими в производстве для коммерческого использования.
В качестве иллюстрации такой ситуации я могу упомянуть прядильные машины кольцевого типа для
производства готовой пряжи, в которых большое количество дублирующих веретен должно вращаться с
чрезмерно высокой скоростью от общего силового вала. Способ крепления таких шпинделей, позволяющий
предотвратить нежелательные вибрации, исключает возможность расположения силового вала в одной
плоскости со шпинделями, которые он приводит в движение, а также до сих пор не известны такие формы
зубчатых передач, которые обеспечивали бы надежную зубчатую передачу от вала к шпинделям в нужном
направлении и с необходимой скоростью в условиях ограниченного пространства без недопустимого шума и
вибрации. Поэтому в промышленной практике шпиндели таких машин всегда приводились в движение
лентами или рулетками. Во многих других ситуациях, более или менее аналогичных приведенному
конкретному примеру, детали, вращающиеся вокруг непересекающихся и непараллельных осей, с успехом
могли бы быть соединены зубчатой передачей, если бы было возможно обеспечить подходящую передачу, но
из-за отсутствия до настоящего времени подходящих зубчатых передач пришлось использовать другие
способы привода.
Ранее разработанные зубчатые передачи и муфты, предназначенные для передачи мощности между
непересекающимися валами, либо были настолько грубыми и неточными, что создавали невыносимую
вибрацию и шум при высоких скоростях вращения, либо были чрезмерно дороги в изготовлении и
невыполнимы в меньших передаточных числах, характерных для передач большего и меньшего диаметра,
либо вынуждали располагать валы слишком далеко друг от друга, что делало их непригодными для
использования в ситуациях, когда валы должны располагаться близко друг к другу. В свете вышеизложенного,
нашу цель теперь можно сформулировать более конкретно: создать зубчатую пару, приспособленную для
изготовления с различными передаточными числами, элементы которой могут быть установлены таким
образом, чтобы вращаться вокруг непересекающихся осей, перпендикулярных друг другу, но в то же время
относительно близко друг к другу при любом передаточном числе, а зубья которой могут быть сформированы
методом формовки таким образом, чтобы зацепляться друг с другом с правильным качением и надлежащей
опорой по всей значительной длине, и коммерческое производство которой может осуществляться с
минимальными затратами.
Изобретение, таким образом, представляет собой зубчатую пару, включающую винтовую прямозубую
шестерню и корончатую шестерню, сопряженную с такой шестерней; и оно также состоит в элементах
корончатой шестерни: этой пары как нового изделия; такая пара и корончатая шестерня обладают
характеристиками, позволяющими им достигать вышеуказанных целей, как будет подробно объяснено далее
со ссылкой на прилагаемые чертежи. На чертежах: - На рисунке 1 показан вид спереди, демонстрирующий
элемент винтовой прямозубой шестерни и часть корончатой шестерни, находящейся в зацеплении с ней, в
составе зубчатой пары, воплощающей изобретение. На рисунке 2 представлен перспективный вид фрагмента
корончатой шестерни, а на рисунке 3 — вид спереди фрагмента корончатой шестерни в увеличенном
масштабе. Одинаковые ссылочные символы обозначают одни и те же части на всех рисунках. Принципы
конструкции и расположения моей новой зубчатой передачи наглядно показаны на рисунке 1, где a
обозначает корончатую шестерню с зубьями al, а b обозначает прямозубую шестерню с косозубыми зубьями
b.
Расположение оси зубчатого колеса обозначено точкой a, а оси шестерни — линией b. Как ясно видно на
рисунке, эти оси непараллельны и не пересекаются. Каждая ось в показанном примере перпендикулярна
линии, параллельной другой, но ось шестерни может быть наклонена к плоскости зубчатого колеса при
условии, что корончатое зубчатое колесо сопряжено с прямозубой шестерней. При таком расположении осей
зубчатое колесо подобно корончатому, за исключением того, что его зубья не находятся в одной плоскости и
отклоняются от характерной формы. Она будет зацепляться с винтовой прямозубой шестерней, но не с
конической. В то же время ось винтовой прямозубой шестерни находится относительно близко к оси зубчатого
колеса, будучи менее удалена от последней оси, чем «окружность зубчатого колеса», то есть зона контакта
зубьев с шестерней. Для удобства описания я назвал эту шестерню «винтовой зубчатой передачей». Она
отличается оригинальной формой и контурами зубьев, но её уникальные характеристики лучше всего можно
определить, обратившись к шестерне и методу формирования кривизны её зубьев.
Шестерня, хотя и имеет в принципе известную конструкцию, выполнена особым образом с учетом ее
положения относительно зубчатого колеса, так что угол наклона ее зубьев установлен таким образом, что
«рабочая поверхность каждого зуба, находясь в середине своей дуги действия, приблизительно радиальна
зубчатому колесу в пределах отклонений, изложенных в настоящем документе». Это состояние можно более
точно определить следующим образом. Предположим, что линия c d радиальна шестерне и перпендикулярна
ее оси, и проходит через точку f, где линейные скорости шестерни и зубчатого колеса равны и где их
мгновенные направления движения наиболее близки друг к другу; то есть, где расхождение их направлений
движения обусловлено только косым расположением шестерни. Эту точку можно назвать точкой общего
делительного угла шестерни и зубчатого колеса. Теперь, относительно определенной таким образом точки и
линии, угол наклона винтовой линии шестерни можно считать таким, что активные поверхности зубьев
шестерни в середине дуги их действия приблизительно касаются, в определенных пределах, общей
делительной точки / радиуса c-d шестерни, проходящей через эту точку.
Очевидно, что абсолютное значение этого угла относительно оси шестерни зависит от расстояния, на которое
ось шестерни смещена относительно оси зубчатого колеса. Пределы возможного отклонения зубьев
шестерни от приблизительно радиального положения относительно зубчатого колеса, определенного ранее,
определяются возникновением интерференции между шестерней и внутренними концами зубьев зубчатого
колеса, или, скорее, необходимостью подрезки поверхностей зубьев зубчатого колеса на этих концах для
предотвращения интерференции. То есть зубья шестерни должны иметь правильную кривизну поверхности,
сопряженную с зубьями ведущей шестерни на расстоянии общей делительной точки f от центра шестерни.
Предполагая, что изогнутая линия g представляет собой цилиндрическую поверхность, соосную с осью
шестерни a и проходящую через общую делительную точку /, тогда зубья шестерни не должны быть
наклонены в какую-либо сторону от радиуса c-d настолько, чтобы потребовалось, чтобы подрезка кривых
торцов между линией g и центром шестерни происходила исключительно с одной стороны зуба.
Для предотвращения интер- Участки зубьев шестерни, расположенные внутри этой изогнутой линии, имеют
меньшую линейную скорость, чем зубья ведущей шестерни. Однако отклонение зуба шестерни от
радиального положения не должно быть настолько большим, чтобы вся подрезка пришлась на одну сторону
зуба. Более широкие пределы возможного отклонения наблюдаются в случае больших передаточных чисел
шестерни и зубчатого колеса, чем в случае меньших передаточных чисел. Не претендуя на указание
каких-либо точных пределов, а лишь в качестве иллюстрации, можно сказать, что когда отношение зубчатого
колеса к шестерне составляет четыре или пять к одному, изменение угла наклона зубьев шестерни может
достигать пятнадцати или двадцати градусов в любую сторону от радиального соотношения, определенного
ранее, тогда как для отношений два к одному или меньше пределы изменений значительно уже. Подобную
шестерню можно изготовить и нарезать известными методами. Предпочтительный способ формирования
правильных зубчатых кривых для зацепления с заданной шестерней заключается в построении таких кривых в
соответствии с известными принципами.
При применении этих принципов мы предпочтительно используем косозубую фрезу, имеющую тот же диаметр
и то же количество зубьев, с тем же шагом и углом наклона спирали, что и шестерня; и мы предпочтительно
устанавливаем фрезу для работы на заготовке шестерни в станке, который является в этом отношении
новым, так чтобы оси шпинделей, на которых установлены фреза и заготовка шестерни, имели то же
соотношение друг к другу, что и оси, на которых должны быть расположены шестерня и корончатое зубчатое
колесо. При последующей обработке на станке, оборудованном для нарезания зубьев на заготовке шестерни,
зубья шестерни a формируются с кривыми граней, которые во всех плоскостях сечения, перпендикулярных
длине этих зубьев и находящихся вне линии g, сопряжены с существенной математической точностью и
приспособлены для обеспечения правильного качения с выступами зубьев шестерни, которые входят в
зацепление с зубьями шестерни в тех же плоскостях сечения. Хотя между шестернями, изготовленными в
соответствии с данным изобретением и предназначенными для зацепления с шестернями с различным
смещением, различными углами наклона винтовой линии и/или различными передаточными числами, будут
наблюдаться определенные различия, можно отметить некоторые общие поверхностные характеристики всех
видов.
Таким образом, хотя зубья расположены более или менее радиально относительно шестерни, они не совсем
таковы, а изогнуты, как показывают линии h h и k k, которые совпадают с нижними элементами
противоположных сторон одного и того же зуба. Они также несимметричны с противоположных сторон: грани
a имеют более плоскую кривизну (в отношении элементов, лежащих в плоскостях, перпендикулярных оси a),
чем противоположные грани a4. Зубья шестерни, описанной таким образом, достаточно длинные, чтобы
обладать достаточной прочностью, а кривизна их поверхностей имеет форму, необходимую для правильного
качения и равномерного контакта с зубьями шестерни. Точность формы и расстояния между элементами
позволяет паре разворачиваться на высокой скорости без неприятного шума или вибрации. Смещение между
осями шестерни и зубчатого колеса позволяет использовать эту пару там, где невозможно использовать
зубчатые колеса, которые должны вращаться вокруг пересекающихся осей, но поскольку величина смещения
меньше радиуса большого зубчатого колеса, изобретение позволяет применять высокое передаточное число
в компактной конструкции, где ведущий и ведомый валы расположены относительно близко друг к другу; а тот
факт, что обе стороны зубьев могут быть нарезаны за одну операцию, делает стоимость изготовления ниже,
чем у зубчатых колес, у которых сначала все зубья должны быть нарезаны с одной стороны, а затем все зубья
— с противоположной.
В дополнение ко всему вышесказанному, данная пара имеет еще одно преимущество: шестерню можно
регулировать в осевом направлении в широких пределах, не влияя на характер зацепления между
сопряженными зубьями. Помимо структурных ограничений пространства, обусловленных обстоятельствами,
не имеющими отношения к этому «изобретению», единственными ограничениями для таких регулировок
являются ограничения, установленные шириной рабочей поверхности шестерни. Подробно описав и
определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_200062.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=200062&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB200062A
[]
Вычислительные машины. Усовершенствования в устройствах разблокировки клавиш для кассовых
аппаратов и Компания SCHAFT, зарегистрированная в соответствии с законодательством Германии,
находится в Эссене. Настоящим производители заявляют о характере данного изобретения и способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Данное
изобретение относится к устройствам разблокировки ключей для кассовых аппаратов и вычислительных
машин, включающим специальные ключи, предназначенные для разблокировки машины для работы и
включения приводного двигателя в случае, если машина работает от электричества. Целью изобретения
является создание устройства указанного типа, содержащего регулируемые рычаги разблокировки ключа,
которые могут удерживаться в нерабочем положении до тех пор, пока нажата одна из упомянутых выше
специальных клавиш. Следовательно, при качании вала с рычагами разблокировки ключа последний не
сможет воздействовать на запирающие пластины других рядов ключей, если предварительно не был отпущен
нажатый специальный ключ.
Соседние файлы в папке патенты