Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_169
.pdf
и сможет двигаться наружу во время своего рабочего хода. Насос, посредством которого впрыскивается
топливо, может удобно управляться механизмом, который приводит в действие клапан, регулирующий поток
воздуха из насоса 10 цилиндра в регенератор, чтобы обеспечить правильную синхронизацию в работе этих
частей. В предпочтительном варианте компоновки единственное свободное пространство, предусмотренное
как в насосе, так и в рабочих цилиндрах, — это пространство, необходимое по механическим причинам.
Прозрачный объем канала регенератора служит в качестве компрессионного пространства, в которое
сжимаются остаточные отработавшие газы, что способствует амортизации масс в рабочем цилиндре и
доведению содержимого регенератора до давления воздуха, подаваемого насосом.
Изобретение может быть реализовано на практике различными способами, но в качестве основных
конструктивных особенностей, которые можно взять за пример, можно привести следующие.
В случае двигателя, приспособленного для работы на жидком топливе и имеющего один рабочий цилиндр и
один цилиндр насоса, размеры этих цилиндров таковы, что если ход поршней одинаков, то соотношение
площадей поршней составляет 2 для главного поршня и 1 для поршня насоса. Эти поршни соединены с
кривошипами, расположенными под углом приблизительно GlO друг к другу, так что движение поршня насоса
отстает от движения поршня в рабочем цилиндре. Однако угол опережения вращения коленчатого вала или
рабочего поршня относительно коленчатого вала поршня насоса может варьироваться от 651 до 70.
Регенераторный канал может быть выполнен различными способами и проходит между отверстиями в
головках рабочего и насосного цилиндров соответственно.
Все клапаны сгруппированы в окрестности головки цилиндра pUllp. Перепускной клапан, регулирующий поток
сжатого воздуха из цилиндра насоса в канал регенератора, соответствующим образом расположен и
управляется механически, как и впускной клапан воздуха, который удобно расположен в головке цилиндра
насоса. В канале регенератора, а вблизи конца этого канала, со стороны цилиндра насоса, расположен
выпускной патрубок или патрубки соответствующих размеров, управляемые одним или несколькими
клапанами, приводимыми в действие соответствующими средствами. На другом конце этого канала, где он
открывается в рабочий цилиндр, или вблизи него, находится сопло или другое отверстие? через который
жидкое топливо подается в канал, чтобы это топливо попало в высокоскоростной поток горячего воздуха,
теряя его через канал в рабочий воздухораспределитель. «Топливо, подаваемое через карбюратор, быстро
достигает 770°C, когда поршень прошел достаточную часть своего хода (если ход поршня составляет около
150°C от мертвой точки), так что воздух, протекающий через канал рециркулятора в рабочий цилиндр, имеет
значительную скорость.»
Регенератор подсвечивается лампой или другими удобными средствами при запуске двигателя, так что
впоследствии необходимое тепло поддерживается автоматически.
Использование регенератора указанным способом благоприятно для полезного использования отработанного
тепла (0,05 л) с целью нагрева основной массы топлива, испарения и воспламенения жидкого или другого
топлива, и этот эффект достигается без ущерба для объемного КПД двигателя, поскольку каждая новая
порция воздуха не нагревается регенератором до тех пор, пока не будет сжата насосом. Благодаря
использованию теплоносителя, регенератор с каналом между насосом и рабочими механизмами, а также
благодаря расположению выпускного клапана со стороны насоса в конце этого канала, обеспечивает нагрев
регенератора отработанными газами, а также нагрев воздуха, поступающего от насоса. Кроме того, зона
наиболее интенсивного нагрева находится в конце канала регенератора, примыкающего к цилиндру.
Выпускной клапан и корпус регенератора защищены от чрезмерной температуры.
Благодаря группировке всех клапанов на конце канала регулятора со стороны насоса, механическая работа
клапанов облегчается, и эти клапаны находятся в зоне охлаждения.
Следует отметить, что топливо добавляется к воздушному заряду и воспламеняется во время перекачки
сжатого воздуха из насоса в рабочую камеру. 11.5 der. Таким образом, условия очень благоприятны для
сжигания мазута или спирта, поскольку топливо впрыскивается в поток быстро движущегося горячего воздуха
при температуре, достаточной для воспламенения топлива, что обеспечивает полное испарение и
гарантированное воспламенение, при этом исключается возможность детонации, поскольку отсутствует
конформация горючей смеси.
1
25 Усовершенствованный двигатель работает по двухтактному циклу 1 70,031 1k74),031 с высоким средним
давлением.
и способен использовать тяжелую нефть без затруднений, связанных с удалением выхлопных газов.
Двигатель может быть двойного действия, поскольку такая конструкция исключает обычные трудности с
обеспечением подходящего зазора благодаря минимальному зазору, используемому в рабочем цилиндре,
когда сальник расположен вблизи горячего выпускного клапана. (Согласно дате 11 мая 1920 г.)
Компания KIIBURN & S;TRODE, агенты заявителя.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области двигателей внутреннего сгорания или относящиеся к ним, 1 5 Я, Гальюри
Ральф Ричардо, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Саффолк-стрит, 21, Палл-Малл,
Лондон, Южная Австралия, настоящим заявляю, что характер данного изобретения и способ его
осуществления должны быть подробно описаны и определены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания и имеет своей целью внесение
определенных усовершенствований в этот тип двигателя, в котором воздух подается в рабочий цилиндр
через ренегератор.
В известной конструкции двигателя этого типа заряд воздуха подавался насосом через регенераторный канал
в конец рабочего цилиндра, при этом регенераторный канал был облицован и частично заполнен
огнеупорным материалом.
Регулировочный канал открывался в 3 5-дюймовый конец рабочего цилиндра с одной стороны, а с другой
стороны и напротив конца этого канала располагалась форсунка, через которую жидкое топливо подавалось в
конец цилиндра. Выпускной клапан воздушного насоса располагался напротив выпускного клапана в конце
канала регенератора, удаленного от цилиндра, и отработавшие газы выходили через отверстие, управляемое
этим выпускным клапаном, после прохождения через канал регенератора. Механизм приводился в действие
от шатуна рабочего поршня таким образом, что последний перемещался несколько впереди помпового
пистолета. Также в другом, модифицированном варианте конструкции указанного выше двигателя, в котором
насос имеет другое устройство и привод, предложено подавать топливо под углом в канал, ведущий от конца
регенератора в рабочий цилиндр. Настоящее изобретение представляет собой усовершенствование этих
конструкций двигателя, и эта усовершенствованная (только) конструкция в целом включает в себя такое
сочетание характеристик, которое позволяет создать двигатель, обладающий высокой механической и
тормозной тепловой эффективностью и пригодный для коммерческого использования.
Согласно данному изобретению, регенератор 65 включает один или несколько открытых и ничем не
ограниченных каналов, через которые воздух проходит от насоса в рабочий цилиндр, и через которые
отработанные газы проходят из рабочего цилиндра 70 в выпускной патрубок, управляемый клапаном. Каждый
канал имеет такую форму на том конце, который открывается в рабочий цилиндр, что воздух будет поступать
в цилиндр с высокой скоростью. Жидкое топливо 7,5 постепенно впрыскивается в конец каждого канала
регенератора соответствующим способом, так что практически весь воздух, поступающий в рабочий цилиндр,
контактирует с топливом. Теплота воздуха, протекающего с высокой скоростью через канал регенератора в
рабочий цилиндр, вызывает воспламенение топлива, поступающего в конец канала регенератора,
прилегающий к рабочему цилиндру. Регенераторный канал или каждый из таких каналов сконструирован
таким образом, чтобы отводить тепло от выхлопных газов, протекающих через него в одном направлении, и
отдавать тепло воздушному потоку, протекающему через регенератор в противоположном направлении, без
передачи тепла через какие-либо металлические стенки.
Поршни в рабочем цилиндре и в цилиндре воздушного насоса соединены соответственно с кривошипами,
которые расположены относительно друг друга на одном и том же коленчатом валу таким образом, что
поршень в рабочем цилиндре перемещается на заданное расстояние вперед относительно поршня в
цилиндре насоса. Между цилиндрами проходит один открытый канал или два или более аналогичных канала,
каждый из которых образует регенератор, а насос имеет клапан, предпочтительно поршневого типа 105,
который регулирует поток сжатого воздуха из цилиндра насоса через регенератор к рабочему цилиндру.
Клапан на том же конце регенератора управляет отверстием, через которое продукты сгорания отводятся
после прохождения через регенератор. Топливо подается соответствующим образом в каждый канал
регенерационного устройства 4 170,031 на конце, ведущем в рабочий цилиндр. При таком расположении
регенератора и клапанов регенератор промывается изнутри горячими отработавшими газами, и каждый
новый объем топлива нагревается после сжатия в цилиндре насоса по мере его продвижения к рабочему
цилиндру.
Насос перекачивает воздух, который нагревается за счет сжатия в цилиндре насоса, а затем дополнительно
нагревается в канале через регенератор. Топливо подается в этот сильно нагретый воздух, движущийся с
высокой скоростью 1,5, и если используется жидкое топливо, подаваемое соответствующим насосом, то это
топливо эффективно расщепляется, испаряется и воспламеняется под воздействием высокой температуры и
высокой скорости воздушного потока. Как момент начала впрыска топлива, так и скорость его впрыска могут
изменяться, но предпочтительно впрыск начинается после того, как рабочий поршень пройдет свою мертвую
точку и начнет двигаться наружу во время своего рабочего хода. Как уже упоминалось, подача топлива
происходит постепенно, то есть поток топлива в поток воздуха продолжается в течение значительного
времени. Таким образом, практически весь воздух, поступающий в рабочий цилиндр, контактирует с
топливом, которое поступает в воздух, когда последнее проходит через ограниченный канал, образованный
регенератором.
Насос, посредством которого впрыскивается топливо, может удобно управляться механизмом, который
приводит в действие клапан, регулирующий поток воздуха из цилиндра насоса в регенератор, обеспечивая
тем самым правильную синхронизацию работы этих частей. В предпочтительном варианте исполнения
единственное свободное пространство, предусмотренное как в насосе, так и в рабочих цилиндрах, — это
пространство, необходимое по механическим причинам. Пространство для очистки каналов регенератора
служит в качестве компрессионного пространства, в которое сжимаются остаточные отработавшие газы, что
способствует амортизации масс в рабочем цилиндре и доводит содержимое регенератора до давления
воздуха, подаваемого насосом.
В усовершенствованном двигателе можно отметить следующие преимущества. Температура выхлопных
газов, проходящих через выпускной клапан, значительно снижается. Поскольку рабочий цилиндр,
единственный, который подвергается воздействию высоких температур, не содержит клапанов, его можно
изготовить симметричной формы. Все клапаны сгруппированы вместе и установлены на головке цилиндра
насоса, где они могут охлаждаться и удобно управляться одним промежуточным валом. Важной
особенностью данной конструкции является то, что топливо впрыскивается не непосредственно в рабочий
цилиндр, а подается в канал или в каждый канал, ведущий в цилиндр, в точке, расположенной
непосредственно у входа в каждый рабочий цилиндр. Если требуется более одного канала генератора,
предусмотрены средства 75 для раздельного впрыскивания топлива в каждый из этих каналов.
В двигателе внутреннего сгорания, работающем по циклу, в котором сначала сжимается чистый воздух, а
затем в него непосредственно распыляется жидкое топливо, возникают трудности с измельчением и
распределением частиц топлива таким образом, чтобы каждая частица одновременно находила достаточное
количество воздуха для полного сгорания, и в то же время весь воздух в цилиндре соединялся с топливом. На
практике можно использовать лишь около половины топлива, находящегося в цилиндре, без неполного
сгорания. Попытка добавить больше топлива для сгорания с оставшейся частью воздуха приводит к
образованию зоны переобогащенной смеси в нижней части крышки топливного клапана с последующим
отложением конденсата и небольшим количеством топлива. V-образный выхлоп. В усовершенствованном
двигателе обычная практика изменена на обратную, и топливо подается в поток сильно нагретого воздуха,
который движется с высокой скоростью от насоса к рабочему цилиндру через суженное отверстие.
Подача топлива осуществляется практически непрерывно в течение всего периода, пока воздух проходит из
одного цилиндра в другой, и сам воздух используется в обоих цилиндрах для измельчения, распределения и
воспламенения топлива.
Следовательно, то же количество топлива может быть сожжено при значительно более низкой температуре. 0
Что касается регенерационного устройства, следует отметить, что тепло как принимается, так и передается
внутренней стенкой канала регенерационного устройства, и поэтому для прохождения тепла через какие-либо
металлические стенки не требуется. 115 Поскольку тепло получает и передает только внутренняя
поверхность регенератора, отсюда следует, что только тепло, проникающее в стенки, практически теряется и,
следовательно, без заметного снижения эффективности регенератора, его можно охлаждать снаружи либо с
помощью нагревательных элементов, либо, при необходимости, с помощью водяной рубашки. Кроме того,
теплообмен от эксиусных продуктов к воздуху явно осуществляется гораздо эффективнее, если тепло не
проходит через металлическую стенку, и, более того, температура материала, из которого изготовлен
регенератор, может поддерживаться под контролем. При желании канал регенератора может быть снабжен
футеровкой из огнеупорного материала, но на практике такая футеровка, которая может служить этой цели,
может быть получена путем автоматического образования тонкого углеродного покрытия.
Изобретение может быть реализовано на практике различными способами, но прилагаемые чертежи
иллюстрируют в качестве примера одну из конструкций, которая может быть применена на практике. На этих
чертежах на рисунке 1 представлен схематический боковой разрез всего двигателя, демонстрирующий его
основные особенности.
На рисунке 2 представлен вертикальный разрез головки цилиндра насоса, на котором показаны перепускной и
выпускной клапаны, а также прилегающий конец канала регенератора; этот разрез выполнен в плоскости,
перпендикулярной оси коленчатого вала.
Рисунок 3 представляет собой вертикальное сечение по пунктирной линии 3-3 рисунка 2, рассматриваемое в
направлении стрелок; положение сечения в горизонтальной плоскости обозначено пунктирной линией 3-3 на
рисунке 4.
Рисунок 4 представляет собой горизонтальный разрез по линии 4-4 рисунка 3 в направлении стрелок,
иллюстрирующий конструкцию и расположение 3,5 клапанов подачи и перекачки воздуха в головке цилиндра
насоса.
Рисунок 5 представляет собой горизонтальный разрез по линии 5-5 рисунка 2, выполненный в направлении
стрелок и показывающий канал регенератора, его соединения с насосом и рабочими цилиндрами
соответственно, а также расположение топливного впускного клапана.
Одинаковые буквы обозначают одинаковые детали на протяжении всего рисунка.
На рисунке 1 изображен двигатель, предназначенный для работы на жидком топливе, и снабжен одним
рабочим цилиндром А, одним насосным цилиндром В и одним регенераторным каналом С между этими
цилиндрами. Рабочий и поршневой цилиндры имеют такие размеры, что при равных ходах поршней
соотношение площадей поршней составляет 2 для рабочего поршня D и 1 для поршня насоса E.
Поршни D и E соединены соответственно с кривошипами F и F' только на коленчатом валу F2, и угол между
кривошипами предпочтительно составляет 50°, при этом кривошип F1 поршня насоса E отстает от кривошипа
F рабочего поршня D.
Однако относительные размеры цилиндров А и В могут варьироваться, как и угол между кривошипами F и E',
так что угол расширения или соотношение между сжатием и расширением могут изменяться. Угол
опережения кривошипа F может варьироваться от 50° до 7°. d C) Канал регенератора C, который может быть
выполнен различными способами, проходит между отверстием в головке цилиндра насоса B и отверстием в
головке рабочего цилиндра A. Все 7S клапаны сгруппированы на головке цилиндра насоса B или рядом с ней.
Эти клапаны включают в себя впускной клапан G0, нагнетательный или перепускной клапан H, оба из которых
установлены непосредственно на головке 80 цилиндра, и выпускной клапан J, который расположен рядом с
перепускным клапаном H или над ним. Нагнетательный конец канала регенератора C заканчивается в узкой
части воронкообразного удлинителя A' головки рабочего цилиндра A. Узкая часть этого удлинителя
практически образует конец канала регенератора, и здесь расположено устройство впрыска топлива K, с
помощью которого топливо может подаваться в конец канала регенератора.
Рабочий цилиндр имеет водяную рубашку, как показано на рис. L, а цилиндр насоса имеет аналогичную
водяную рубашку, как показано на рис. M (водяная рубашка 9!). 5 будучи (протянутым вверх вокруг впускного и
перепускного клапанов G и H.
Теперь обратимся к деталям конструкции, которые показаны в качестве примера на рисунках 2 и 5, и,
обращаясь сначала к рисункам 2, 3 и 4, увидим, что впускной и перепускной клапаны имеют пистолетный тип
и оба имеют аналогичную конструкцию. Например, возьмем перепускной клапан H, который подробно показан
на рисунке 2, а также на рисунке 4. Он включает в себя цилиндр H', который удерживается между двумя
концевыми элементами H2 и H3 болтом H', к одному концу которого присоединен шток H' эксцентрика Ha,
установленного на валу N. Все цилиндры H2 и H3 имеют два одинаковых кольца. 1I и H', каждая из которых
расположена между одним из концевых элементов H' и HI и одним из двух кольцевых ребер H, образованных
на цилиндре H' с каждой стороны от центра его длины. Весь клапан совершает возвратно-поступательное
движение (Ylinder 0, один конец которого закрыт, как в точке 0'). В стенке цилиндра расположены два кольца
отверстий 02 и 03, которые находятся на небольшом расстоянии друг от друга, при этом отверстия 02
совпадают с каналом B', проходящим через головку B2 цилиндра B, и с кольцевым пространством B3,
сообщающимся с каналом B'.
Второе кольцо портов 03 125 совпадает с портом C', который ведет от конца C2 канала регенератора; этот
порт C' сообщается с кольцевым пространством A 1 i 0. o31 C. 'i11e кольцевым пространством вокруг клапана
e. Initder hI' Lei-veen the rihs II! ) имеет такие размеры, чтобы можно было одновременно открыть порты ()' и -0,
так что воздух из цилиндра B может затем проходить через канал B' и порты 02 в цилиндр 0, а затем через
порты 03 и порт C' в регенератор C. Впускной клапан G имеет аналогичную конструкцию, в которой цилиндр G'
удерживается между концевыми элементами G2 и G3 болтом G! который соединен стержнем U'G с
эксцентриком G' на валу N. Впускной клапан совершает возвратно-поступательное движение внутри цилиндра
P, конец P' которого может быть открыт, в то время как в стенке цилиндра расположены порты P'2 и P1. Порты
P2 сообщаются с воздухозаборником Q. Относительное положение впускного и перепускного клапанов четко
показано на рисунке 4, из которого видно, что порт или канал B, ведущий от цилиндра B, проходит поперечно
под обоими этими клапанами и соединяется с кольцами портов O2 и P3.
Таким образом, воздух поступает в цилиндр B через входное отверстие Q, через порты P2, P3 и канал B', и
при сжатии течет, как указано, через порты 0, 0' к генератору C.
На рисунке 2 четко показано крепление выпускного клапана J. Клапан установлен на шпинделе JI и
приводится в действие пружиной. Открытие клапана осуществляется двойным кулачком R, установленным на
валу wN, который воздействует на двухрычажный коромысло J2, шарнирно закрепленное в точке PJ. Кулачок
имеет двойную конструкцию, поскольку перепускной и впускной клапаны работают для подачи воздуха в
цилиндр B и передачи сжатого воздуха в регенератор C дважды за каждый оборот вала N, который,
следовательно, вращается со скоростью, равной половине скорости вращения коленчатого вала.
Обращаясь к рисунку 5, видно, что топливный клапан установлен под углом к концу канала регенератора C,
где он переходит в узкое продолжение A' в головке цилиндра A.
Этот конец канала регенератора снабжен выступом C3, внутри которого или напротив которого подается
топливо из клапана.
Топливный клапан включает в себя корпус K', внутри которого находится цилиндрическая камера K2,
имеющая небольшое подающее отверстие K". На рисунке 5,5 камера K2 перемещает игольчатый клапан K',
установленный на поршне K', за которым находится пружина K6, стремящаяся удерживать клапан K4 в
отверстии K'I. Топливо подается в камеру K2 через отверстие K7, расположенное между поршнем K' и
клапаном K3, к которому через это отверстие ведет труба K8 от насоса Kg, приводимого в действие двойным
кулачком K'), установленным на валу N.
Вентиляционная труба K" ведет из камеры K2 за поршнем K. При каждом ходе поршня K' машина, которая
поднимает игольчатый клапан K, разворачивает его. Поршень K поднимает игольчатый клапан K с его седла в
отверстии K', и топливо подается струей или потоком в конец канала регенератора C.
Впрыск топлива предпочтительно происходит в тот момент, когда поршень D в рабочем цилиндре A прошел
такую часть своего хода, которая соответствует 7,5 перемещению кривошипа F относительно мертвой точки,
так что воздух, протекающий через канал регенератора C в рабочий цилиндр, имеет значительную скорость.
80 Регенератор C нагревается с помощью лампы или другого удобного средства при запуске двигателя, при
этом его конструкция обеспечивает автоматическое поддержание необходимого тепла в дальнейшем. S.5
Поскольку один из наиболее интенсивных ударов происходит в конце канала регенератора C, прилегающего к
рабочему цилиндру A, выпускной клапан J и корпус регенератора защищены от чрезмерно высоких
температур. Кроме того, благодаря группировке всех клапанов на конце насоса (со стороны прохода
ie7eiierator), механическая работа клапанов упрощается, и эти клапаны являются основными.
хранилось в прохладном месте. Условия очень благоприятны для сжигания тяжелого топлива, поскольку
топливо впрыскивается в поток быстро движущегося горячего воздуха при температуре, достаточной для
воспламенения топлива, что обеспечивает полное испарение или распыление, а также гарантирует надежное
воспламенение, исключая при этом возможность детонации, поскольку отсутствует сжатие горючей смеси.
1(.1 Усовершенствованный двигатель работает по двухтактному циклу с высоким средним давлением и
способен без труда использовать тяжелое масло благодаря продувке.
Эти высокие средние давления достигаются при относительно низких максимальных температурах, поскольку
топливо сжигается таким образом, что его плотность равномерно низкая.
В то время как при непосредственном впрыскивании топлива в цилиндр, хотя средняя температура может
быть ниже, неизменно образуется локальная зона высокой температуры из-за высокой локальной плотности.
Т.
Двигатель может быть двухстороннего действия, что подходит для такой конструкции, поскольку устраняется
обычная трудность обеспечения подходящего зазора, что позволит достичь минимального зазора,
создаваемого в рабочем цилиндре, пока сальник находится вне зоны действия горячего выпускного клапана. 1
? 5 Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я пришел к
выводу, что 101w подробно описывает и 1-0031 устанавливает природу моего изобретения.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_170032.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=170032&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB170032A
[]
МО ' С'
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 13 мая 1920 года.
№ 13202/20.
[709032 Полный текст слева: февраль. 14, 1921.
Принято к рассмотрению: октябрь. 13, 7921.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, связанные с отделением или осаждением взвешенных частиц в сточных водах и других
жидкостях от таких жидкостей.
Мы, компания ACTIVATED SLUDGE LINITED, британская компания, и инженер Джеймис Этдж П. Кумбс,
подданный Великобритании, оба проживающие по адресу: 14, Llowick Place. Виктория-стрит. Вестминстер,
Лондон. Настоящим заявляем, что данное изобретение описывает его следующим образом: Изобретение
относится к отстойникам для отделения и отстаивания взвешенных частиц в таких жидкостях,
обрабатываемых на очистных сооружениях сточных вод или аналогичных объектах по утилизации жидких
отходов, и в частности, относится к отстойникам, используемым в процессе очистки сточных вод, известном
как «процесс активного ила», в котором используется множество резервуаров; однако оно применимо к
отделению взвешенных частиц в любых жидкостях указанного выше характера. Главные цели и результаты
настоящего изобретения заключаются в создании лучших условий для осаждения, получении более плотного
осадка, снижении вероятности или опасности образования септических осадков, подобных тем, которые
образуются в процессе активного ила, уменьшении количества воды, содержащейся в соответствующих
осадках, и, следовательно, значительном сокращении объема перекачиваемого осадка, а также уменьшении
последующей операции обезвоживания таких осадков; при этом дополнительные цели и результаты
заключаются в обеспечении относительно небольшой суммарной кубической емкости нескольких отстойных
резервуаров, необходимых для обработки заданного количества жидкости и осадка.
В способе осуществления отстаивания [Цена 1/-] и осаждения осадка или взвешенных частиц в сточных
водах, а также в конструкции резервуаров, описанных ниже, 40, включаются усовершенствования,
предусмотренные настоящим изобретением. -= В дальнейшем описании будет предполагаться, что жидкость,
подлежащая отстаиванию, была обработана 45 в соответствии с процессом активного ила, и что такая
обработанная жидкость, содержащая осадок и другие взвешенные частицы, подается в отстойные
резервуары в обработанном состоянии. 50 В процессе отстаивания жидкость из очистных резервуаров
попеременно подается в один или несколько отстойных резервуаров, после чего подача прекращается, а
затем в другой резервуар или группу резервуаров, после чего подача прекращается. Таким образом, во время
подачи жидкости в резервуар или группу резервуаров будет происходить процесс отстаивания, и он
продолжится после прекращения подачи; отстаивание в этот период происходит в полностью спокойном
состоянии жидкости.
Таким образом, несмотря на переменную подачу очищенной жидкости в соответствующие отстойники или
группы резервуаров, может поддерживаться непрерывный сброс из аэрационных или очистных резервуаров
6G.
Чередование подачи и прекращения подачи воды в соответствующие резервуары или группы резервуаров, то
есть отвод 70 притока, автоматически осуществляется с помощью системы «воздушного шлюза»,
соединенной с резервуарами, и работа этого устройства или системы автоматически синхронизирована
170,032 для контроля и регулирования потока, как описано выше. Чередование потоков жидкости в один из
отстойных резервуаров контролируется подачей и воздействием сжатого воздуха на трубопроводы шлюзовой
системы, и это чередование подачи и прекращения подачи сжатого воздуха в различные трубопроводы
шлюза в одном из вариантов осуществляется с помощью пневматически управляемых цилиндров или
подобных устройств, используемых в сочетании с реверсивными воздушными клапанами или подобными
устройствами, которые могут срабатывать и переворачиваться через требуемые интервалы времени,
например, от 15 минут до одного часа. Аппарат может быть сконструирован таким образом, что любое
количество шлюзов может управляться одним комплектом приводных механизмов или парами, хотя три или
неравное количество шлюзов могут работать последовательно.
В одном из вариантов обработки жидкость из резервуара или резервуаров для обработки или аэрации
подается в трубопровод или камеру, общую, например, для двух шлюзовых каналов, которые также
соединены соответственно с отдельными отстойными резервуарами или группами отстойных резервуаров, а
шлюзовые каналы представляют собой разновидность или сифонные трубопроводы, включающие
восходящие и нисходящие потоки и изгиб сверху; а собственно регулирующее или запорное пространство
образовано изгибом или верхней частью восходящих и нисходящих потоков, к каждому из которых примыкает
труба для сжатого воздуха, к которой подсоединен клапанный механизм управления подачей воздуха,
например, трехходовой клапан. Одна из таких труб соединена с каждым шлюзом, и когда сжатый воздух
подается в шлюз или изгиб сифонной трубы, жидкость в восходящем участке прижимается вниз,
предотвращая, таким образом, поток через этот шлюз в его отстойник или его комплект предотвращается из
указанной общей распределительной или подающей камеры; в то же время воздух в изгибе другого
воздушного участка, соединенного с другим резервуаром или комплектом резервуаров, отводится клапанным
механизмом, соединенным с ним, и жидкость из общей подающей или распределительной камеры будет
проходить через него вверх и вниз по участкам сифонной трубы в другой отстойник или его комплект.
Эти воздушные шлюзы могут иметь различные формы, и при их применении в различных конструкциях или
конфигурациях резервуаров для очистки и отстойника сточных вод они могут быть по-разному расположены
или сформированы в соответствии с такими конструкциями и особыми случаями. 60 В одном из вариантов
обработки, очищенная жидкость из шлюза поступает в отстойник через восходящий канал с переливным
поддоном или бортиком, а затем в распределительный канал, находящийся на одном уровне с верхней
частью отстойника, откуда она подается в несколько точек резервуара через секции резервуара с
воронкообразным дном; и эти каналы сбрасывают жидкость в устройства или средства, которые уменьшают
скорость входящего потока и распределяют жидкость по различным секциям резервуара. Из нижних секций
резервуара, куда оседают ил и взвешенные частицы, эти частицы отводятся по трубопроводу способом.
В некоторых случаях вместо того, чтобы располагать шлюзы, скажем, сбоку или за пределами общей линии
отстойных резервуаров, их можно разместить в центре или в другой подходящей части самих резервуаров.
и адаптированы для управления и эксплуатации описанным выше способом.
В таком случае, то есть когда шлюзы 85 расположены внутри внешних стенок резервуара и распределены по
его различным секциям из этого положения, скажем, из центра.
Обработанная жидкость из резервуаров для обработки будет подаваться по трубе к восходящим отводам
шлюзов, из верхней части которых она будет стекать вниз по кольцевому трубопроводу, закрытому сверху, и к
которому подается и регулируется воздух описанным выше способом. Из камеры, расположенной вокруг
нижней части кольцевого патрубка, предназначенного для отвода жидкости, жидкость поступает в указанные
секции резервуара.
Дата: 16 апреля. 1920.
Э. Р. Ройстокс и Ко.
Патентные поверенные заявителей, здание Tower Building, улица W Water Street. Ливерпуль.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, связанные с отделением или осаждением веществ, находящихся во взвешенном
состоянии в севаде и других жидкостях, от таких жидкостей.
Мы, компания ACTIVATED SLUDGE LIMITEI, британская компания, и Джеймс Алджер (Коосптс, инженер,
подданный Великобритании), оба проживающие по адресу: 14, Howick Place, Victoria Street. Вестминстер,
Лондон, настоящим заявляет, что характер данного изобретения и способ его осуществления будут подробно
описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к отстойникам для отделения и отстаивания взвешенных частиц в таких
жидкостях, обрабатываемых на очистных сооружениях сточных вод или аналогичных очистных сооружениях,
и более конкретно относится к отстойникам, используемым в процессе очистки сточных вод, известном как
«процесс активного ила», в котором используется множество резервуаров; при этом жидкость попеременно
подается в разные резервуары, а регулирование потока жидкости в эти разные резервуары, позволяющее ей
перетекать в один и тот же резервуар или отключаться от него, осуществляется с помощью воздушных
шлюзов — иногда автоматически управляемых и приводимых в действие — сифонных типов, через которые
жидкость протекает при своем перемещении в резервуары; однако оно применимо для отделения
взвешенных частиц в любых жидкостях вышеуказанного характера. Главные цели и результаты настоящего
изобретения заключаются в создании лучших условий для осаждения, получении более плотного осадка,
снижении вероятности или опасности септического разложения осадка, подобного тому, который образуется в
процессе активного ила, уменьшении количества воды, содержащейся в осадках данного типа, и,
следовательно, значительном сокращении объема перекачиваемого осадка, а также сокращении
последующей операции обезвоживания такого осадка; при этом дополнительные цели и результаты
заключаются в обеспечении относительно небольшой суммарной эвбической емкости нескольких
отстойников, необходимых для обработки заданного количества жидкости и осадка.
В дальнейшем описании будет предполагаться, что жидкость, подлежащая отстаиванию, — это жидкость,
обработанная по технологии активного ила, и что такая обработанная жидкость, содержащая ил и другие
взвешенные вещества, подается в отстойные резервуары в обработанном состоянии.
Согласно данному изобретению, при разделении или осаждении взвешенных веществ в сточных водах и
других жидкостях отстойные резервуары постоянно заполнены жидкостью, 6A0, и осаждение и отложение
осадка происходит непрерывно, в то время как жидкость из очистного резервуара или резервуаров, из
которых жидкость поступает в отстойные резервуары, попеременно подается в один или несколько отстойных
резервуаров, а затем подача прекращается, а затем подается в другой резервуар или несколько резервуаров,
а затем подача прекращается, то есть во время подачи в отстойный резервуар или несколько резервуаров
процесс осаждения будет продолжаться непрерывно и, следовательно, будет продолжаться после
прекращения подачи жидкости, причем осаждение в последний период будет происходить в сравнительно
спокойном состоянии жидкости.
Чередование подачи и прекращения подачи воды в соответствующие резервуары или группы резервуаров, то
есть перенаправление притока, автоматически осуществляется с помощью шлюзовой системы, соединенной
с резервуарами, и работа этого устройства или системы автоматически синхронизируется для контроля и
регулирования потока, как описано выше. S5 Чередование подачи жидкости в один из отстойных резервуаров
осуществляется в соответствии с одним режимом, управляемым подачей и действием сжатого воздуха в
трубопроводы или части системы шлюза, 90 и это чередование подачи и прекращения подачи сжатого
воздуха в различные трубопроводы шлюза осуществляется в одном устройстве с помощью пневматически
управляемых цилиндров или подобных устройств, используемых в сочетании 95 с реверсивными воздушными
клапанами или 1 ke, которые адаптированы для работы и реверсирования через требуемые интервалы
времени, например, от 15 минут до одного часа; и устройство может быть сконструировано таким образом, что
любое количество шлюзов может управляться одним комплектом приводных механизмов или парами, хотя
три или неравное количество могут быть расположены для работы последовательно.
В одном из вариантов конструкции обработанная жидкость из резервуара или резервуаров для обработки или
аэрации подается в трубопровод или камеру, общую, например, для двух шлюзовых трубопроводов, которые
также соединены соответственно с отдельными отстойными резервуарами или группами отстойных
резервуаров; при этом шлюзы представляют собой сифонные трубопроводы, включающие восходящие и
нисходящие потоки и изгиб сверху; а собственно регулирующее или запорное пространство образовано
изгибом или верхней частью восходящих и нисходящих потоков, к каждому из которых примыкает
воздухораспределительная труба, к которой подсоединен клапан управления подачей воздуха, например,
трехходовой клапан.
То есть, одна из таких труб соединена с каждым шлюзом, и когда сжатый воздух подается в шлюз или изгиб
сифонной трубы, жидкость в восходящей трубе сжимается вниз, и, следовательно, предотвращается поток
через этот шлюз в его отстойный резервуар или его комплект из указанной общей распределительной или
подающей камеры; в то же время воздух в изгибе другой трубы, соединенной с другим резервуаром или
комплектом резервуаров, отводится клапанным механизмом, соединенным с ним, и жидкость из общей
подающей или распределительной камеры будет проходить через него вверх и вниз по трубам сифонной
трубы в другой отстойный резервуар или его комплект.
Эти воздушные шлюзы могут иметь различные формы, и при их применении в различных конструкциях и
конфигурациях резервуаров для очистки и отстойника сточных вод они могут быть по-разному расположены
или сформированы в соответствии с такими условиями и особыми случаями.
Прилагаемые чертежи демонстрируют два варианта компоновки шлюза.
Одна из конструкций показана в плане на рисунке 1 и в разрезе на рисунке 2, а другая — в разрезе на рисунке
3 и в плане на рисунке 4. На рисунках 5, 6 и 7 показан автоматический пневматический механизм для
осуществления работы шлюзов, а именно, подачи в них сжатого воздуха и его отвода.
На рисунке 8 представлен фрагмент, схематически иллюстрирующий модифицированный способ и режим
работы воздушных шлюзов; рисунки 9, 10 и 11 — более подробные изображения.
На различных чертежах 1 или 1 и 1а, как правило, обозначают резервуары, в которых обрабатывается
жидкость, а 2 — отстойники; и 3 обозначает часть резервуара, через которую осадок, отложившийся в
отстойниках, перемещается из отстойника в очистной резервуар и аэрируется.
В схеме, показанной на рисунках 1 и 2, имеются два отстойника 2, причем жидкость из очистных резервуаров
1, 70 1a может попеременно подаваться в один отстойник в течение определенного периода времени, затем
прекращаться, а затем перенаправляться и подаваться в другой отстойник в течение определенного периода
времени, в течение которого жидкость 75 в отстойниках, подача в которые прекращена, находится в состоянии
покоя, и отстаивание происходит в совершенно невозмущенном состоянии.
Обращаясь сначала к рисункам 1 и 2, неочищенные сточные воды подаются в входной канал 5 по трубе 7,
осадок из резервуара для аэрации или обработки осадка поступает в канал 5 через водослив 6, а смесь
осадка и неочищенных сточных вод поступает в левый блок резервуаров 1 через отверстие S.
имеет на себе водовод 9 для управления им; и сброс частично очищенной жидкости проходит из этого набора
резервуаров 90 через отверстие 10, управляемое водоводом 11, в трубопровод 12', показанный пунктирными
линиями, который транспортирует ее в первый из второго набора резервуаров 1a, входное отверстие которого
управляется входным водоводом 15, и после того, как сточные воды и осадок пройдут через все резервуары,
очищенная жидкость проходит из последнего резервуара 1a и поступает в трубопровод 16, имеющий на входе
управляющий водовод 17, который транспортирует ее в центральную камеру 13.
Соседние файлы в папке патенты