Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_197
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_170589.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=170589&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB170589A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения съезда (Германия): октябрь. 21, 7920. 170,589 Дата подачи заявки (в Соединенном
Королевстве): октябрь. 21, 1921. № 27,998/21.
Завершено: 18 января 1923 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в двигателях внутреннего сгорания, работающих на топливе непосредственно над
вращающейся жидкостной оболочкой, или относящиеся к ним.
Я, д-р И. Дж. Герман Фоттингер, проживающий по адресу: Бддекервег, 1.3, Цоппот, недалеко от Данцига,
житель Данцига, настоящим заявляет о характере данного изобретения и о способе его осуществления,
которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Настоящее изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, в которых давление сгорания
газообразного топлива действует непосредственно на жидкость.
Известны двигатели внутреннего сгорания такого типа, в которых рабочее пространство, содержащее камеру
сгорания, вращается. Известны также двигатели внутреннего сгорания этого типа, в которых газообразное
топливо воздействует непосредственно на внутреннюю поверхность жидкой оболочки или кольцевого
жидкостного слоя, вращающегося в неподвижном рабочем пространстве, при этом внутренняя периферия
кольцевого жидкостного слоя образует одну из стенок камеры сгорания. Согласно известной конструкции
такого типа, двигатель внутреннего сгорания включает в себя два ротора и два статора, при этом сгорание в
одном из указанных статоров приводит в движение ротор в другом указанном статоре, а элементом передачи
мощности является жидкость, которая впрыскивается во второй статор из первого статора в результате
сгорания в нем.
Согласно настоящему изобретению, сохраняется особенность камеры сгорания, образованной внутри
внутренней периферии кольцевого вращающегося кольца жидкости, но вращение кольцевого кольца
жидкости в неподвижной рабочей камере осуществляется за счет заклепки, образованной поступающей
жидкостью, вместо вращения в неподвижной рабочей камере ротором, расположенным внутри статора.
Еще одной существенной особенностью настоящего изобретения является то, что жидкость, вращающаяся в
неподвижной рабочей камере, не передает энергию, полученную в результате сгорания, каким-либо частям,
расположенным внутри неподвижной рабочей камеры, а передает энергию, полученную в неподвижной
рабочей камере, только после выхода из этой камеры.
Указанная энергия может быть использована либо для привода турбин соответствующей конструкции, либо
для привода насоса, либо любым другим подходящим способом. 55 Изобретение основано на том факте, что
при определенных условиях вращение жидкости внутри неподвижного рабочего пространства, приводящее к
образованию цилиндрического или конического внутреннего слоя и полого пространства внутри указанного
внутреннего слоя 60, может быть вызвано вращением, которым обладает поступающая жидкость.
Если, например, согласно рис. 1 прилагаемых чертежей, вода поступает в воронку или цилиндрический
неподвижный сосуд с тангенциальной скоростью u в точке 4, то тангенциальная скорость будет увеличиваться
при дальнейшем потоке к точке 5 приблизительно по гиперболической кривой до величины u, и в центре
образуется полость в форме шланга 3, коническая сверху и несколько более цилиндрическая снизу. Закон
периферических скоростей приблизительно равен 75 ll.11 = u0,rJ2,= const. При достаточно высокой скорости
подачи аналогичная полость образуется и в сосуде с горизонтальной осью.
На фиг. 2 и 3 в проекции и плане показана основная идея стационарного рабочего цилиндра для двигателей
внутреннего сгорания в соответствии с настоящим изобретением.
Жидкость поступает в отверстие 8 преимущественно в тангенциальном направлении, под действием
центробежной силы образует центральное полое пространство 3, в котором происходит сгорание с обычными
изменениями объема (сжатие, расширение и т. д.), и выводится через отверстие 9 либо непрерывно, либо
периодически в приблизительно тангенциальном направлении с целью использования своего давления и
скорости.
16, 17, 18, Укажите необходимые элементы системы продувки, впуска, выпуска, запуска и другие компоненты
любой подходящей конструкции, которые требуются для используемого цикла сгорания, например,
двухтактного цикла. Цикл, по которому проходит движущая сила, не является предметом настоящего
изобретения, и элементы, необходимые для осуществления цикла, как правило, не изображаются на
чертежах.
Таким образом, главное преимущество изобретения заключается в том, что камера сгорания 3, которая
совершает (путем изменения диаметра 3) своего рода дыхательное движение, частично образована
вращающейся жидкостной оболочкой, а частично, по меньшей мере, одной неподвижной торцевой стенкой, в
которой могут быть закреплены все входные и выходные отверстия, а также устройства управления топливом
26, так что вышеупомянутое прямое воздействие топлива на жидкостную оболочку может быть обеспечено
без использования вращающегося барабана.
10, 11 Предусмотреть альтернативные каналы для жидкости, которые постепенно расширяются в
направлении рабочего пространства (для эффективного замедления скорости на входе), при этом выходное
отверстие должно быть расположено в продолжении входного канала (для непосредственного использования
скорости на входе).
На следующих рисунках соответствующие детали обозначены теми же буквами или цифрами, что и на
рисунках 1-3.
На фиг. 4 и 5 схематически показаны примеры рабочих цилиндров, имеющих несколько выходных отверстий
12 или входных отверстий 8, и направляющие лопатки 13 или 14, аналогичные тем, которые используются в
направляющих устройствах турбин. На фиг. 6 и 7 показан корпус конической формы с входной спиралью 46
(спираль 8) и выходной спиралью 9 на противоположных концах.
На рис. 8 схематически показан рабочий цилиндр, имеющий радиальный выход 14, который может быть
разделен, как показано на рис. 5, и осевой вход 1:3. На фиг. 8 также показано устройство, в котором за счет
наличия внутренней кольцевой стенки '22 создается кольцевая камера сгорания, через которую проходит вал
21.
На рис. 10 показана конструкция, в которой общее трение о стенки уменьшается (способом, известным в связи
с центробежными насосами) за счет использования открытых дисковых или колоколообразных тел 25 или 26,
которые свободно вращаются на шарикоподшипниках 28, 29 и перемещаются за счет трения с вращающейся
жидкостью. Крайне важно, чтобы эти тела 25 или 26 не заключали жидкость в себе, а имели отверстия или
проемы, через которые жидкость могла бы проходить с одной стороны на другую. Данное расположение
менее важно в связи с рабочими цилиндрами, чем в связи с компенсирующими давление сосудами, которые
будут описаны далее. 70 Особые преимущества достигаются, если вращательное движение жидкости,
образующейся в рабочем цилиндре, после выгрузки поддерживается приблизительно равномерно, например,
в воздушной емкости 75, расположенной позади цилиндра, которая служит для обеспечения равномерной
подачи. Подобные воздушные суда сами по себе хорошо известны. Для этой цели жидкость пропускается
(рис.
11) после разгрузки из рабочего цилиндра 80 3 в тангенциально соединенную, спирально или винтово
намотанную соединительную трубку 9, а затем через соответствующую трубку 32 в аналогично
сконструированный воздушный сосуд 30, в котором он также 85 вращается в тангенциальном направлении и
образует полое пространство 30, которое в этот момент служит лишь пассивным буферным пространством
для создания амортизирующего эффекта. Аналогичный выход осуществляется через тангенциально
соединенные трубки (рис. 12). На рисунке 12 показана аналогичная схема, в которой, однако, отсутствует
прямой участок трубки между 9 и 32, а вращение 95 в 3 и в 30 происходит в противоположных направлениях.
Благодаря равномерному лентообразному направлению жидкости в кольце потери, вызванные вихрями
трения и ударными волнами, могут быть значительно снижены.
На фиг. 13 и 14 показано еще одно применение этого принципа, в котором воздухозаборный сосуд 40
расположен перед рабочим цилиндром и служит буфером. 105 В этом случае жидкость течет тангенциально
через: 38 во впускной воздушный резервуар 40 и через 39 в систему, показанную на рис. 11 или 12, при этом
постоянно поддерживается вращение, подобное вращению маховика. 110 Особенно выгодным является
коаксиальное расположение, показанное на рис. 15, различные части которого соответствуют предыдущим
рисункам. Необходимые переходные трубки 39 или 32 в данном случае 115 спирально намотаны на несколько
цилиндров или в них, так что кривизна канала и, следовательно, распределение скорости примерно
равномерны во всех точках. 120 Благодаря описанному спиральному расположению переходных или
соединительных трубок указанные потери значительно снижаются как в отношении занимаемого
пространства, так и веса.
В отличие от известных двигателей внутреннего сгорания, использующих вращающиеся рабочие цилиндры,
каналы и клапанные элементы, необходимые для управления рабочими веществами (воздухом, газом,
маслом, воспламенением, запуском и т. д.), в соответствии с настоящим изобретением могут быть легко
установлены на неподвижных торцевых стенках или крышках рабочего цилиндра 3 и могут быть выгодно
размещены поодиночке, группами или внутри большого центрального отверстия, через каналы жидкости, так
что они пересекают каналы жидкости или проходят через последние.
В конструкции, показанной на рис. 15, элементы клапана могут располагаться в каналах 41, 42. Вместо такого
расположения управляющие элементы или клапаны могут быть размещены в центре пространства,
проходящего через один из воздушных резервуаров (рис. 23 и далее).
Кроме того, управляющие каналы и элементы могут быть выгодно расположены таким образом, чтобы
придавать смеси или другому поступающему топливу такое вращательное движение, которое будет
приблизительно соответствовать движению этого уровня жидкости, благодаря чему относительное
перемещение будет сведено к минимуму.
Таким образом, передача тепла жидкости, образование пара и, следовательно, потеря жидкости, а также
проникновение вредных газов и паров (например, диоксида серы и подобных кислотообразователей) в
жидкость значительно сократятся, а срок службы металлических деталей, подверженных воздействию
(оррослона), и экономичность установки значительно возрастут.
Эффективность процесса можно дополнительно повысить, организовав подачу воздуха и топлива таким
образом, чтобы создать пассивный и более холодный слой воздуха или, по крайней мере, слой, более
насыщенный воздухом, непосредственно контактирующий с поверхностью жидкости.
В некоторых случаях размещение камер обдува воздушных цилиндров в двигателях компактной конструкции
представляет собой сложную задачу. В таких случаях газовые пространства буферных камер могут быть
соединены, как показано, например, на рис. 9, посредством соединительных труб и регулируемых клапанов 44
с расположенными снаружи камерами, такими как 20. Таким образом, объем буфера может изменяться по
мере необходимости, а эффективное охлаждение может быть достигнуто при возникновении колебаний
жидкости путем регулирования потока воздуха или газа с помощью клапана.
Такая конструкция позволяет гасить нежелательные колебания столбов жидкости между различными
уровнями или поверхностями, а также регулировать количество колебаний таких столбов в определенных
пределах путем изменения силы пружины воздушного резервуара. Для предотвращения вредных
резонансных колебаний может потребоваться соответствующая схема.
И наоборот, в некоторых случаях может быть выгодно целенаправленно создавать резонанс между
отдельными уровнями жидкости или парами уровней, чтобы получить определенные полезные результаты,
заключающиеся, например, в автоматическом обеспечении работы систем продувки и зарядки выхлопных
газов, изменении количества циклов двигателя или в регулировании распределения давления в
определенных частях двигателя.
Данное регулирование особенно эффективно при существующей конструкции, поскольку оно усиливается за
счет увеличения или уменьшения вращающегося кольца жидкости, которое действует в том же смысле
регулирования.
Очевидно, что помимо описанных выше средств могут использоваться любые другие известные способы
изменения числа колебаний (например, изменение длины колонн), а также другие более или менее известные
средства демпфирования, например, создание точек, в которых жидкость или газ дросселируются,
подвергаются трению или вызываются вихревые потоки. В сочетании с такими устройствами могут
использоваться тормозные цилиндры с поршнями, на которые с одной стороны воздействует газ, а с другой —
жидкость, а также отклоняющие направляющие стенки, вспомогательные воздушные баллоны, встроенные в
контур в необходимых точках или оперативно соединенные с ним, устройства обратного хода для
предотвращения или гашения любых обратных колебаний и т. д.
В различных конструкциях современных двигателей внутреннего сгорания необходимо предусмотреть
обратные клапаны между рабочим цилиндром и сосудами давления и впуска воздуха. В данном случае речь
идет о работе с необычно высокими скоростями, давлением и количеством воды. Проблема на 105 пунктов
отличается от той, которая возникает в связи с обычными насосами, и не сводится лишь к бесшумному
закрытию и открытию определенных клапанов. Проблема носит несколько новый характер и заключается в
придании определенного направления скорости жидкости, текущей со скоростью, значительно превышающей
скорость, известную в связи с насосами.
Согласно настоящему изобретению, эти трудности решаются за счет своеобразного сочетания
турбинообразного направляющего устройства 46 с непосредственно соединенными и тонко разделенными
пружинными заслонками 48 (см. рис. 16-18). Особенностью данной конструкции является то, что
направляющие лопатки 46 вместе с жесткими частями 47 во время взрыва подвергаются чрезвычайно
высоким силам давления жидкости, но при этом в большей или меньшей степени обеспечивают требуемое
направление потока жидкости. Более точная регулировка направления потока и закрытие осуществляются
пружинными заслонками 48, которые, согласно FiR, могут состоять из двойного или многослойного
ламинированного 130 170,589 упругого листового металла, закрепленного у основания 49 каким-либо
подходящим способом. Данная конструкция отвечает вышеуказанным требованиям, используя при этом
минимальную подвижную массу и обеспечивая очень высокую прочность.
Эти направляющие устройства в виде заслонок выгодно сконструированы таким образом, чтобы замедлять и
преобразовывать в давление в точке b максимальную скорость потока, возникающую в точке a, за счет
диффузорного действия открытых заслонок. Это важное преимущество для всех конструкций с
неравномерным поступлением жидкости, в которых из-за возникающих ускорений и замедлений временно
будут происходить очень высокие локальные повышения давления и скорости перед и за клапаном.
Для усиления указанного диффузорного действия направляющие устройства предпочтительно
проектируются, как показано на рисунке, таким образом, чтобы они создавали центробежный поток, образуя
расходящиеся каналы при открытии заслонок. Также особенно выгодно располагать заслонки в направлении
потока жидкости на максимально возможной окружной площади, чтобы они открывались и закрывались одна
за другой под действием постепенного локального изменения давления движущегося или переливающегося
столба жидкости. Таким образом, значительно снижаются колебания клапанов и потери. Также
целесообразно располагать указанное направляющее устройство в различных пустотах (например, 3, 30, 40,
рис. 1-5) таким образом, чтобы как можно большая часть подаваемого потока жидкости могла как можно
быстрее попасть к разгрузочному устройству (направляющему устройству или переливной колонне), не теряя
предварительно частично своей скорости в результате смешивания с основным содержимым
соответствующего сосуда.
Это особенно важно для упрощения конструкции турбины внутреннего сгорания со вспомогательной
жидкостью, созданной в соответствии с настоящим изобретением, которое будет описано далее, поскольку
это позволяет использовать каждую волну увеличения скорости одновременно в роторе.
Действие дополнительно усовершенствовано за счет обеспечения, согласно рис. 19, в точках, где гладкая
поверхность оболочки 62 находится в цилиндрических пространствах.3 или 230 или 40 соединяют спираль
или другие переливные трубы или направляющие, как описано ранее, тонкие пружины из листового металла
образуют продолжение гладкой поверхности цилиндрической оболочки, показанной на рис. 63(). Эти пластины
60 открываются во время разгрузки в направлении последующей части, содержащей поток (трубопровод 61
или направляющее устройство A.6, рис. 16), и обеспечивают в сочетании со станцией nrV onenberss 6.3
плавный поток без вихрей, одновременно обеспечивая вращающейся жидкости гладкую оболочку корпуса в
интервалах разгрузки. Элементы 63 в форме рыбы также служат для повышения прочности конструкции 70 в
продольном направлении цилиндра.
Дальнейшее усовершенствование заключается в придании не только движущему агенту, но и откачивающему
воздуху 75 соответствующего вращательного движения в направлении вращения жидкости, предпочтительно
таким образом, чтобы вращающийся откачивающий воздух выталкивал остатки сгорания перед собой к
выпускному отверстию 80, таким образом используя скорость вращения, ранее приданную ему в том же
направлении. При необходимости остатки сгорания могут быть отведены от выхлопного отверстия через
концентрическую трубу к выходным устройствам. Благодаря использованию этих вращающихся устройств,
сечение для газовых потоков может быть значительно уменьшено.
Двигатель, являющийся предметом настоящего изобретения, позволяет в случае нескольких совместно
работающих цилиндров сгорания с общими впускными и напорными воздухозаборными патрубками получать
очень благоприятное регулирование выходной мощности без ухудшения теплового процесса при частичной
нагрузке. В таком случае возможно заполнить один или несколько цилиндров сгорания жидкостью,
предпочтительно со стороны впуска, и таким образом вывести их из строя, сохраняя при этом
работоспособность остальных 100 цилиндров и воздушных сосудов, позволяя использовать воздух из первого
заполненного цилиндра.
Выпуск паров из цилиндров (либо через вспомогательный клапан, либо через главный выпускной клапан)
осуществляется вручную или через промежуточное звено регулятора. В двигателях с цилиндрами и поршнями
такое регулирование невозможно, поскольку поршень продолжает двигаться. Очевидно, что подходящий
клапан может быть закрыт в нужное время во впускных или переливных трубах.
В случае необходимости использования вспомогательных устройств или вспомогательных двигателей для
осуществления процесса внутреннего сгорания (например, турбокомпрессоров).
(охлаждающие насосы или устройства подачи воздуха к воздушным сосудам, устройства подачи жидкости и т.
д.) рабочий метод может быть выполнен таким образом, чтобы основная часть топлива передавала свою
мощность непосредственно жидкости, в то время как оставшаяся небольшая часть топлива приводила в
движение непосредственно (т. е. без помощи вспомогательной жидкости) одно или несколько из указанных
вспомогательных устройств (например, воздушную турбину или, в случае устройства подачи воздуха, после
предварительного охлаждения).
и так далее). 1л В случае многоцилиндрового двигателя.
Переливной или коммуникационный проход А, имеющие неравный наклон, должны иметь одинаковую
эффективную длину.
Описанный выше двигатель внутреннего сгорания 70 обеспечивает различные улучшения в процессе работы.
Основные особенности процесса заключаются в том, что основной поток жидкости поступает в рабочий
цилиндр 101 через каналы или трубопроводы <7i5 или подобные им (рис. 24 и 25), простирающиеся в среднем
направлении 11 следующим образом:
чтобы получить очень значительное относительное вращение и создать центробежные эффекты такой силы,
чтобы вызвать очень сильное повышение давления жидкости от центра или точки входа 171 до внешней
оболочки 101, и чтобы создать цилиндрический уровень жидкости диаметром от 111 до 121 в неподвижном
сосуде 85, причем этот жидкостный цилиндр вместе с неподвижными боковыми стенками 1, 3 и 141 образует
полое пространство для сгорания. Жидкость поступает в это пространство, например, из подающего
трубопровода через 90 известных обратных клапанов, таких как клапаны 16' и направляющие устройства 171.
Способы работы, используемые в двигателе, являющемся предметом изобретения, могут осуществляться
следующим образом: 96 предполагается использование одного неподвижного рабочего цилиндра 101 и
обычного процесса взрыва. Жидкость, поступающая из подающей трубы 151 (или из упомянутых выше
вспомогательных устройств) 100, периодически в цилиндр 101, заполненный горючей смесью, создает в
цилиндре за счет его относительного вращения жидкостное кольцо 111 или 121, которое быстро сжимается и
сжимает заключенную в него смесь 105. После воспламенения и взрыва жидкостное кольцо расширяется и
под значительно повышенным давлением выталкивает часть вращающегося кольца 201 через выходное
отверстие F2 (которое при необходимости может быть снабжено направляющими лопатками) в достаточно
длинную выпускную трубу 211, 221 или ее эквивалент (воздушный резервуар, аккумулятор, турбинное колесо
и т.п.). Затем жидкость продолжает свой поток в выпускной трубе известным образом под воздействием
собственного тепла в течение определенного времени после прекращения давления взрыва.
Согласно настоящему изобретению, это действие сопровождается действием относительно вращающегося
жидкостного кольца 1220, которое существенно способствует, увеличивает и продлевает действие
жидкостного столба, поскольку часть кинетической энергии, запасенной во вращающемся жидкостном кольце
125 массы в рабочем цилиндре, передается жидкости в трубе.
Сгоревшие газы расширяются до очень высокой степени шипения, иногда даже до вакуумного давления,
после чего выхлопные газы... 1 30 Настоящий двигатель может использоваться различными способами,
например, в качестве насоса, газовой турбины, газового компрессора и так далее, в зависимости от того, как
используется энергия жидкости, выходящей из рабочего цилиндра. Для достижения первой цели достаточно
добавить, согласно рис. 11-14, на выходе 9 или в точке 33 диффузор 34 для преобразования скорости потока
в давление.
Для использования двигателя в качестве газовой турбины, согласно рис. 20, предусмотрен короткий
замкнутый контур, включающий рабочий цилиндр 3, сосуд сжатого воздуха 30, жидкостную турбину 50 и
входной сосуд воздуха 40. Предпочтительно использовать схему, показанную на рис. 21, и установить на
корпусе воздушного компрессора 30 соосную турбину i30 с регулируемым направляющим устройством 51 и
силовым валом 55. Обратный поток от турбинного колеса 50 предпочтительно располагается соосно через
трубку 5-3, проходящую через воздушный сосуд и цилиндр, которая открывается в диффузор 54, который
может быть снабжен направляющим устройством 56 и расположен во внутреннем воздушном сосуде 40.
При использовании жидкого топлива может быть целесообразно предусмотреть центральную подачу топлива,
в этом случае трубки обратного потока 53 могут быть размещены снаружи вокруг турбины либо в виде трубы,
либо в виде каналов или карманов, встроенных в корпус (рис. 22).
На фиг. 23 показана еще одна, несколько более компактная конструкция, включающая цилиндр 3, сосуд
высокого давления 30, входной воздушный сосуд 40, переливные или соединительные каналы 39 и 32,
направляющее устройство 52, турбину 50, обратный трубопровод 53, каналы для топлива 42.
Многоцилиндровые двигатели предпочтительно должны быть сконструированы путем объединения
нескольких систем, аналогичных показанной на рис. 2:
на одном валу или, по крайней мере, в одной линии, таким образом, чтобы объединить либо впускные или
нагнетательные воздушные сосуды, либо несколько цилиндров сгорания, либо путем объединения турбинных
колес.
Например, детали могут быть расположены в следующем порядке:
Цилиндр, сосуды для всасываемого воздуха, регулируемые каналы, цилиндр, сосуд для сжатого воздуха,
цилиндр, регулируемые каналы, сосуд для всасываемого воздуха, цилиндр; два внешних цилиндра имеют
регулирующие элементы, доступные с торцов. Или же схема может быть следующей: турбинное колесо с
сосудом для сжатого воздуха.
Цилиндр ГО, воздухозаборный сосуд с регулируемыми каналами, цилиндр. В данном случае имеется всего
два воздушных судна на две кабины. Аналогичная конструкция может быть симметрично воспроизведена
относительно (5 турбинного колеса.
170,583 170,589 Процессы удаления примесей, заполнения резервуара свежим зарядом и повторного
введения жидкости происходят по хорошо известной схеме, и цикл повторяется.
Вышеупомянутый закон периферийных скоростей предпочтительно использовать, выбрав диаметр входной
области F (в точке 171) значительно меньшим, чем диаметр цилиндра 101 и выходной области F_. Это
позволяет жидкости 10-1-0 переходить из зоны более низких давлений 151 или 171 в зону более высоких
давлений 101 и F. Этот метод может быть использован в связи с любыми типами циклов сгорания, т.е.
Двухтактные, четырехтактные, с равномерным взрывом под давлением, дизельные и т.д. циклы.
Довольно необычное действие и упрощение или более широкое применение метода может быть достигнуто
путем осуществления подачи жидкости не через известное стационарное устройство обратного потока, а
через центробежное насосное колесо, характеристика Q/H которого быстро возрастает с уменьшением
расхода Q (см. рис. 26, сплошная линия). Характеристика Q/1H представляет собой кривую, показывающую
зависимость между объемом истечения Q в секунду и соответствующим полным давлением или полной
подъемной силой, создаваемой насосом. Следует отметить, что при использовании колес с радиальными
лопастями будет получен противоположный результат; в таких колесах противодавление (см. пунктирные
линии) в этом случае уменьшается; следовательно, такие колеса совершенно непригодны для этой цели. С
другой стороны, могут использоваться колеса с лопастями, сильно изогнутыми назад.
Пропорции могут быть выбраны таким образом, чтобы давление на выходе увеличивалось с уменьшением
количества истечения Q вблизи нулевого расхода до такой степени, чтобы уравновесить давление,
создаваемое во время взрыва (с учетом центробежного давления жидкости в цилиндре, обусловленного
разницей радиусов центробежного насосного колеса и уровня жидкости), и таким образом предотвратить
обратный поток 56. Следовательно, такой насос в определенных пределах действует как обратное
устройство, которое в данном случае предотвращает обратный поток не за счет неподвижных обратных
элементов, а путем очень быстрого и автоматического повышения противодавления. Соотношение давлений,
скоростей, сечений, углов и времени может быть выбрано таким образом, чтобы обеспечить возврат
ограниченного количества жидкости из рабочей камеры в указанное выше центробежное насосное колесо
даже при самом высоком давлении взрыва, что приводит к отрицательному расходу Q (рис.).
26). Потери, возникающие из-за ударных нагрузок, могут быть сведены к умеренным пределам за счет
соответствующего выбора пропорций; кроме того, такие потери частично компенсируются происходящей в это
время передачей мощности на насосное колесо.
В любом случае, поток жидкости в подающей трубе (70) может быть таким образом значительно более
равномерным и устойчивым, чем при использовании стационарных обратных клапанов, и даже при
определенных обстоятельствах может быть преобразован в непрерывный пульсирующий поток, подобный
потоку в напорной трубе.
Это преимущество будет особенно очевидно, если данный двигатель внутреннего сгорания будет
использоваться в качестве насоса для привода газовой или масляной турбины с вспомогательной жидкостью
(рис.).
27), при этом жидкость, известным способом, подается из напорного трубопровода 251 или подобного
устройства через направляющее устройство 261 в турбинное колесо 271 с целью его привода в движение.
Поскольку в данном случае уже предусмотрен вращающийся вал 281, подача в рабочий цилиндр может с
успехом регулироваться указанным центробежным насосным колесом 301 (вместо 90 через обычное
невозвратное устройство). Это колесо также может, при необходимости, обеспечивать требуемое
относительное вращение в статической системе. Это колесо может использоваться как отдельно, так и в
сочетании с направляющим устройством 95, аналогичным устройству 171 на рис.
2
.5.
Это руководство: аппарат 311. (Рис>.
27) При необходимости может быть оснащен поворотной направляющей лопаткой для регулирования подачи
в рабочий цилиндр 100 321 в зависимости от переменной нагрузки. На рисунке показано, что привод этого
регулирующего устройства может осуществляться с помощью рычагов, расположенных во входном
воздушном резервуаре331, способом, хорошо известным, например, в связи с линиями Фрэнсиса.
В данном случае жидкость течет по короткому замкнутому контуру от рабочего цилиндра 321 через
спиральную подающую трубу 251 в сосуд со сжатым воздухом 341, а затем через направляющее устройство
турбины 261 или 26' (которое также может регулироваться с помощью поворотных лопаток), через турбинное
колесо 271, центробежное насосное колесо 301 и через направляющее устройство 311 обратно к рабочему
цилиндру.
Избыток турбинной воды, подаваемой в центробежный насос 301 с приблизительно равномерным расходом,
подается под давлением 451 в сосуд подачи воздуха 120 331, давление в котором должно быть достаточно
высоким, чтобы передавать на жидкость мощность, необходимую для сжатия смеси. Сжатый воздуховод 341
дополнительно способствует повышению равномерности расхода воздуха, который в данном случае и без
того достаточно высок.
Описанная здесь турбина внутреннего сгорания, как средство для осуществления данного метода (130
110,589), может рассматриваться как достаточно совершенная форма турбины внутреннего сгорания.
На рис. 27 предполагается, что стационарные воздушные сосуды 331 и 341, служащие для улучшения подачи
и отвода жидкости, работают по тем же физическим принципам, что и сам рабочий цилиндр, а именно, по
принципу относительного вращения жидкости в стационарном полом пространстве и прямого турбинного
ввода и вывода жидкости в устройство с аналогичным вращением жидкости.
Благодаря короткому замыканию реализация этого принципа значительно упрощается, а его систематическое
применение позволяет добиться существенной экономии энергии и материалов.
Теперь, когда я подробно описал и определил природу своего изобретения! 0 Что касается и того, каким
образом это должно быть выполнено, я заявляю, что то, что я
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_170590.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=170590&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB170590A
[]
— [Второе издание.] ]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения съезда (США): октябрь. 22, 1920.
1703590 Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): октябрь. 21, 1921. № 28,011127, Принято к
публикации: 22 января 1923 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствованный метод и устройство для сжигания пылевидного топлива в печах.
Мы, компания COMBUSTION ENGOINEERING CORPORATION, учрежденная в соответствии с настоящими
правилами.
В соответствии с законами штата Нью-Йорк, по адресу: Брод-стрит, 43, город, округ и штат Нью-Йорк,
Соединенные Штаты Америки, правопреемники Х. Ннрви КнрЭйси.ГЕР, инженера, гражданина Соединенных
Штатов Америки, по адресу: Шербрук-стрит, 2362, Питтсбург, округ Аллегейни, штат Пенсильвания,
Соединенные Штаты Америки, настоящим заявляют, что характер данного изобретения и способ его
осуществления должны быть подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к печам для сжигания пылевидного топлива, и в частности к
усовершенствованной конструкции и способу обработки и утилизации шлакообразующей золы и отходов.
Целью моего изобретения является создание средств для обработки такой золы и отходов в процессе
сжигания топлива таким образом, чтобы предотвратить их образование в виде шлаковой массы на дне печи,
которую трудно, если не невозможно, удалить.
Из-за высокой температуры осадок золы и отходов обычно плавится и сплавляется, образуя на дне печи
массу жидкого шлака, которую трудно удалить и которая, если ей дать остыть, затвердевает в твердый комок,
который приходится буквально выкапывать.
Мне известно, что было предложено преодолеть эти трудности путем охлаждения осаждающейся золы и
отходов ниже температур, способствующих образованию шлака, посредством создания зоны охлаждения под
зоной сгорания, через которую зола и отходы попадают на пути к колосниковой решетке; а также для
предотвращения накопления золы и отходов на колосниковой решетке путем ее изготовления в виде
механической колосниковой решетки, по возможности с воздушным охлаждением.
[Цена указана.] Согласно настоящему изобретению, необходимое охлаждение падающей и осевшей золы
осуществляется с помощью водоохлаждаемого экрана, который расположен на высоте 50 над зольным
ящиком таким образом, что зола, проходящая через экран, и зола, осевшая в зольном ящике, охлаждаются
путем излучения тепла на экран. Предпочтительно, чтобы этот охлаждающий экран циркулировал вместе с
котлом, поддерживая необходимую сравнительно низкую температуру.
Вышеизложенное, а также другие цели изобретения будут более ясно поняты и оценены в связи со
следующим описанием прилагаемых чертежей, на которых я проиллюстрировал изобретение в двух из
различных форм, которые оно может принимать, и в которых: - 65 Фиг. 1 представляет собой вертикальный
продольный разрез парогенераторной печи, к которой применено мое усовершенствование, выполненный по
линии 1-1 на фиг. 2; Фиг. 2 представляет собой вид спереди конструкции, изображенной на фиг. 1; Фиг. 3
представляет собой разрез, аналогичный разрезу на фиг. 1, иллюстрирующий печь, воплощающую
модификацию изобретения; и Фиг. 4 представляет собой фрагментарный разрез, иллюстрирующий другую
модификацию моего изобретения.
На рисунках 1 и 2 изображена камера сгорания А парогенераторной печи, которая в целом обозначена
символом B, и снабжена любым желаемым или подходящим способом подачи топлива или горелкой C. Может
использоваться одна или несколько горелок, и в данном случае я изобразил две, расположенные в верхней
стенке камеры сгорания несколько позади передней стенки 1. Следует отметить, что эти горелки
расположены вертикально, поскольку я предпочитаю подавать топливо сверху, позволяя ему более плавно
опускаться (170,590) к зоне, в которой происходит его сгорание. Печь снабжена подходящим выходным
отверстием 2 для горячих газов и других продуктов сгорания, которые отводятся под воздействием тяги, и
через это выходное отверстие я предусматриваю любое подходящее или желаемое расположение
водопроводных труб 3 для генерации пара.
Обращаясь к деталям горелки, следует отметить, что топливная смесь подается через трубу 4, поток которой
при необходимости облегчается струей пара или воздуха, подаваемой через трубу 5. Я предпочитаю, чтобы
эта струя, если она вообще будет использоваться, ни в коем случае не была резкой, поскольку я хочу, чтобы
топливо после попадания в топку следовало более или менее плавному и естественному пути через зону
горения, создаваемую и контролируемую тягой.
Горелка также снабжена вспомогательными отверстиями или каналами 6 и 7, через которые в камеру
сгорания может подаваться дополнительный воздух. Заслонка 8 обеспечивает возможность регулирования
подачи воды через канал 6.
В различных точках передней стенки 1 печи расположены вспомогательные воздухозаборники 9,
регулирование которых осуществляется с помощью заслонок 10. При желании для этих дверей может быть
предусмотрен цепной привод (11). На рисунках 2 и 4 цепочки не показаны во избежание путаницы.
На небольшом расстоянии над полом 12 я располагаю множество разнесенных трубок 13, которые слегка
наклонены от задней стенки 14 к передней стенке 1. Под верхними концами труб и на передней стенке печи
расположены две дверцы 15 для удаления золы или шлака.
Предлагаемая новая конструкция обеспечивает циркуляцию воды через трубки 13. Поперечно от печи, в ее
задней стенке 14, расположен входной коллектор 16, сообщающийся со всеми трубами, а в передней стенке
печи, также поперечно от печи, расположен выходной коллектор 17, соединяющийся с другими концами труб.
Некоторые из вырванных трубок 3, предпочтительно расположенные во внешних нижних углах,
выламываются, и соединение между ними и внешними концами коллектора 16 осуществляется посредством
труб 19. Остальные части вырванных трубок соединяются посредством труб 19 с концами коллектора 17.
Следует отметить, что верхняя часть трубок 19 изогнута внутрь и проходит через боковые стенки камеры
сгорания, а затем продолжается параллельно указанным стенкам до точки соединения с водотрубками.
Кровообращение происходит в направлении стрелок.
Соседние файлы в папке патенты