Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_2037
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_207873.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=207873&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB207873A
[]
Усовершенствования, касающиеся электросчетчиков. Компания, должным образом зарегистрированная в
соответствии с законодательством Великобритании, и Сэмюэл Джеймс, подданный Великобритании,
проживающие по адресу: Нью-Бартоломью-стрит, 4, город Бирмингем, настоящим заявляют, что сущность
данного изобретения заключается в следующем: электроэнергия часто поставляется потребителям на
следующих и аналогичных условиях. Взимается фиксированная сумма в год, размер которой зависит от
согласованного максимального потребления, и до тех пор, пока потребление потребителя не превышает
заранее оговоренную сумму, за поставляемую электроэнергию взимается определенная цена за единицу.
Если согласованный объем потребления будет превышен, то за избыточную поставку энергии будет
взиматься более высокая плата за единицу. Целью настоящего изобретения является создание
усовершенствованного счетчика для использования в системах с тарифами, указанными выше. Изобретение
также применимо к тарифам на переменный ток, в которых определенный коэффициент мощности является
основой договора. Например, иногда договариваются, что до тех пор, пока коэффициент мощности не
опускается ниже согласованного значения, взимается определенная плата за единицу потребленной энергии,
но когда коэффициент мощности падает ниже этого значения, энергия, потребленная при более низком
коэффициенте мощности, оплачивается по более высокой ставке.
В дальнейшем, когда упоминаются коэффициент мощности или максимальная потребляемая мощность,
следует понимать, что эти термины используются в отношении средних значений за интервал времени,
определяемый счетчиком, а не мгновенных значений. Изобретение включает в себя использование пары
основных элементов (один из которых может представлять собой часы или их эквивалент, а другой —
подходящий электросчетчик, или оба могут быть электросчетчиками) и механизма, управляемого обоими
элементами, причем один из последних служит для придания механизму движения в одном направлении, а
другой — для возврата механизма в исходное положение по истечении заданных интервалов времени, при
этом механизм используется для приведения в действие при необходимости устройства для регистрации
энергии, превышающей установленный потребителем лимит. В одном из способов применения изобретения к
счетчику, используемому в системе, подобной описанной выше, одним из основных элементов является
обычный счетчик, предназначенный для передачи движения к обычному счетному механизму, а также через
соответствующую зубчатую передачу к вращающемуся контактному рычагу, являющемуся частью цепи,
посредством электромагнита, который управляет средствами для вывода указанного счетного механизма из
строя и ввода в действие другого.
В сочетании с зубчатой передачей находится другой основной элемент, который может представлять собой
двигатель постоянной скорости или часы, функция которых заключается в периодической перезагрузке
вращающегося контакта. Этого можно добиться, кратковременно отсоединив рычаг от зубчатой передачи и
позволив ему быстро вернуться в исходное положение под действием пружины. Вместе с вращающимся
контактом расположен неподвижный контакт, угловое положение которого относительно исходного положения
вращающегося контакта может регулироваться с помощью рычага, перемещаемого по градуированному
циферблату. Неподвижный контакт также устроен таким образом, что вращающийся контакт может
оставаться в зацеплении с ним. Таким образом, неподвижный контакт может быть снабжен упругой частью,
которая на протяжении всего взаимодействия с вращающимся контактом не будет оказывать существенного
сопротивления его движению, или же он может быть снабжен расширенной поверхностью, по которой
вращающийся контакт может скользить. В первом случае индекс перемещается по циферблату в положение,
соответствующее максимальному количеству энергии, на котором основан договор с потребителем.
Циферблат расположен в легкодоступном месте внутри корпуса счетчика, так что потребитель может его
видеть, и если в договор вносятся какие-либо изменения, достаточно простого перемещения стрелки по
циферблату, чтобы вызвать соответствующее изменение показаний счетчика. Когда счётчик находится в
рабочем состоянии, подвижный контакт перемещается к неподвижному контакту, и при этом потреблённые
единицы регистрируются на упомянутой выше счетной линии. Пока не будет превышен максимальный спрос,
контакт в течение интервалов движения, определяемых другим измерительным элементом. Однако в случае
чрезмерной нагрузки подвижный контакт переместится в зацепление с неподвижным контактом до
завершения интервала и будет оставаться в зацеплении до конца интервала. Пока продолжается
взаимодействие, потребление регистрируется во второй системе подсчета. По истечении указанного
интервала поворотный контакт вернется в исходное положение, и связь с первым счетным звеном будет
восстановлена.
Таким образом, будет видно, что до тех пор, пока не будет превышен максимальный спрос, вся потребленная
энергия регистрируется в одной счетной линии. Энергия, превышающая этот спрос, регистрируется другой
стороной. Переключение с одного счетного поезда на другой может осуществляться механически, а не
электрически. Например, поворотный контакт может быть заменен механизмом отключения. вовлекает
другого в действие. Как уже указывалось, изобретение применимо к тарифам, в которых коэффициент
мощности является основой договора между потребителем и поставщиком. В этом случае два измерительных
элемента могут включать, например, подходящий счетчик энергии и подходящий счетчик безваттных
компонентов, каждый из которых снабжен счетной цепочкой. Счетчик энергии также служит для сброса
механизма, приводимого в действие счетчиком безваттных компонентов. Указанный механизм включает в
себя зубчатую передачу, которая приводит в действие подвижный контакт, способный... Последний
регулируется в любое заранее заданное положение с помощью перемещаемого по нему указателя.
коэффициент мощности. До тех пор, пока коэффициент мощности не упадет ниже заданного значения,
регистрация показаний на счетной линии, установленной на счетчике электроэнергии, не будет
производиться, и из-за периодической перезагрузки механизма под действием счетчика электроэнергии два
контакта, управляемые счетчиком электроэнергии, никогда не сойдутся. Но если в течение интервала,
контролируемого счетчиком электроэнергии, счетчик безваттных компонентов приводит к замыканию двух
контактов, то электромагнит активирует счетную систему счетчика безваттных компонентов, которая затем
регистрирует избыточное количество безваттных киловольт-ампер-часов, потребленных до конца интервала.
В связи с тарифами, основанными на максимальной нагрузке или коэффициенте мощности, может быть
целесообразно взимать с потребителя плату за так называемые «сложные единицы», то есть единицы,
состоящие из различных пропорций двух величин. Например, в случае тарифов, основанных на
коэффициенте мощности, плата будет определяться как сумма потребленных киловатт-часов и
киловатт-ампер-часов избыточной неэффективной составляющей.
С помощью дифференциального механизма, приводимого в движение от обоих вышеупомянутых счетных
механизмов, может быть организован третий счетный механизм, позволяющий получить сумму двух
регистраций, выраженную в комплексных единицах. Если энергия и киловольт-ампер-часы без учета ватт
оплачиваются по разным тарифам, то третий счетный механизм, путем использования соответствующего
редуктора, может регистрировать такие пропорции каждого из компонентов, чтобы результирующая
регистрация оплачивалась по фиксированной цене. Например, если энергия заряжается по ставке Id за
единицу, а кулачковый механизм без ватт — по ставке 1/3d за единицу, то, приводя в движение один элемент
дифференциала с той же скоростью, что и счетчик энергии, а другой элемент — со скоростью 1/3 от скорости
счетчика кулачкового механизма без ватт, общая регистрация в комплексных единицах может заряжаться по
ставке Id за комплексную единицу. Очевидно, что изобретение может быть реализовано различными
способами и, следовательно, не ограничивается конкретными примерами или деталями, описанными выше.
Усовершенствования, касающиеся электросчетчиков.
Мы, компания CHAMBERLAIN & HOOKHAM LIMITED, должным образом зарегистрированная в соответствии с
законодательством Великобритании, и Сэмюэл Джеймс, подданный Великобритании, все проживающие по
адресу: Нью-Бартоломью-стрит, 4, город Бирмингем, настоящим заявляем о характере данного изобретения и
о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Электроэнергия часто поставляется потребителям на следующих и аналогичных условиях. Взимается
фиксированная сумма в год, размер которой зависит от согласованного максимального потребления, и до тех
пор, пока потребление потребителя не превышает заранее оговоренную сумму, за поставляемую
электроэнергию взимается определенная цена за единицу. Если согласованный объем потребления будет
превышен, то за избыточную поставку энергии будет взиматься более высокая плата за единицу. Целью
настоящего изобретения является создание усовершенствованного счетчика для использования в системах с
тарифами, указанными выше. Изобретение также применимо к тарифам на переменный ток, в которых
определенный коэффициент мощности является основой договора.
Например, иногда договариваются, что до тех пор, пока коэффициент мощности не опускается ниже
согласованного значения, взимается определенная плата за единицу потребленной энергии, но когда
коэффициент мощности падает ниже этого значения, энергия, потребленная при более низком коэффициенте
мощности, оплачивается по более высокой ставке. В дальнейшем, когда упоминаются коэффициент
мощности или максимальная потребляемая мощность, следует понимать, что эти термины используются в
отношении средних значений за интервал времени, определяемый счетчиком, а не мгновенных значений.
Ранее в электросчетчиках предлагалось использовать пару основных элементов (один из которых мог быть
часами или их эквивалентом, а другой — подходящим электросчетчиком, или оба могли быть
электросчетчиками) и механизм, управляемый обоими элементами, причем один из последних служит для
придания механизму движения в одном направлении, а другой — для возврата механизма в исходное
положение по истечении заданных интервалов времени. При реализации нашего изобретения мы используем
аналогичную комбинацию, и в соответствии с изобретением мы адаптируем указанный механизм для
приведения в действие устройства, которое регистрирует отдельно или совместно с другими устройствами
энергию или другую величину, выходящую за пределы заданного предела, и мы обеспечиваем в сочетании с
указанным механизмом легко регулируемые средства для изменения положения, в котором указанное
регистрирующее устройство приводится в действие.
На прилагаемых чертежах на рисунке 1 схематически показан один из способов реализации изобретения. На
этой схеме механизм, приводимый в действие измерительным прибором, показан как принимающий
скользящее или линейное движение. Это сделано в основном для удобства иллюстрации. Очевидно, что
механизм может быть вращающегося типа, и на практике обычно используется именно такой тип. Устройство,
используемое для регистрации "сложных" единиц. При применении изобретения, как показано на рисунке 1, к
счетчику, предназначенному для использования в системе, подобной описанной впервые, а именно в
системе, в которой существует согласованный максимальный спрос, одним из основных элементов является
обычный счетчик (не показан), предназначенный для передачи движения на шестерню a, которая приводит в
действие обычный счетчик, а также на шестерню b, которая приводит в действие зубчатую рейку c. Последний
имеет контактный рычаг d, являющийся частью цепи, образованной электромагнитом e, который управляет
рычагом f, с помощью которого шестерня a может быть отсоединена от колеса g в одном счетчике и
соединена с другим колесом 11 во втором счетчике.
Вместе с механизмом расположен другой основной элемент, обозначенный буквой i, который может
представлять собой двигатель с постоянной скоростью вращения или часы, функция которых заключается в
периодической перезагрузке контакта d. Это может быть достигнуто путем кратковременного замыкания цепи
электромагнита j с помощью контактного устройства k. Воздействие магнита на рычаг l, несущий шестерню b,
заключается в отсоединении шестерни от рейки c и возвращении ее в исходное положение под действием
силы тяжести или пружины. Рядом с контактом d расположен второй контакт in, положение которого
относительно исходного положения контакта d может регулироваться с помощью опорного элемента n,
который перемещается по соответствующей градуированной шкале o. Контакт m устроен таким образом, что
он может быть отведён от опорного элемента n контактом d, но когда последний возвращается, контакт m
задерживается опорным элементом. Первоначально опорный элемент фиксируется относительно шкалы в
положении, соответствующем максимальной скорости потребления энергии (или мощности), на которой
основан договор с потребителем.
Шкала расположена в легкодоступном месте внутри корпуса счетчика, чтобы потребитель мог ее видеть, и
если в договор вносятся какие-либо изменения, для внесения соответствующих изменений в показания
счетчика достаточно простого перемещения упорного элемента по шкале. «Когда счётчик находится в
рабочем состоянии, контакт d перемещается к контакту m, и при этом потреблённые единицы регистрируются
на первом упомянутом счётчике g.» ] До тех пор, пока не будет превышен максимальный спрос, контакт d
никогда не достигнет точки контакта в течение интервалов движения, определяемых другим измерительным
элементом i. Однако в случае чрезмерного спроса контакт d перейдет в контакт m до завершения интервала и
будет продолжать взаимодействие до конца интервала. Пока продолжается взаимодействие, потребление
регистрируется на втором счетчике h. По истечении интервала контакт d- вернется в исходное положение, и
связь с первым счетчиком будет восстановлена.
Таким образом, будет видно, что до тех пор, пока не будет превышен максимальный спрос, вся потребленная
энергия регистрируется на одном счетчике g. Энергия, превышающая этот спрос, регистрируется другим
источником h. Переключение с одного счетчика на другой может осуществляться механическим, а не
электрическим способом. Например, рычаг d может быть расположен таким образом, чтобы воздействовать
на рычаг f посредством любого подходящего механического устройства, которое позволит контактному рычагу
d продолжать свое движение, в то время как шестерня a остается в соединении с контр-рычагом h. Как уже
было сказано, механизм, связанный с контактами d, m, может быть вращательного типа, а не таким, как
показано. Очевидно, что шестерня b может быть сконструирована таким образом, чтобы приводить в
действие вращающийся элемент, несущий один из контактов, а другой контакт может быть сконструирован
так, чтобы перемещаться по круговой траектории относительно круговой шкалы или циферблата. Обычно на
практике предпочтение отдается последнему варианту. При применении изобретения к тарифам, в которых
коэффициент мощности является основой договора между потребителем и энергоснабжающей компанией,
два измерительных элемента могут включать, например, подходящий счетчик электроэнергии и подходящий
ваттный компонент, ампер-часовой счетчик или другой удобный счетчик, каждый из которых снабжен
счетчиком: Счетчик электроэнергии также служит для сброса механизма, приводимого в действие ваттным
компонентом счетчика, аналогичным описанному выше способу. Например, на рисунке 1 может быть
представлен обычный счетчик электроэнергии со своим собственным счетчиком и дополнительным
контактным устройством.
после прохождения заранее определенного количества энергии. Шестерни a и b могут приводиться в
действие безваттным компонентом-счетчиком, в котором h является счетчиком. В этом случае контр-вектор g
не используется, и обычно шестерня a выходит из зацепления с контр-вектором h. Пока Это произойдет на
счетчике, управляемом счетчиком ватт-компонентов, и из-за периодической перезагрузки механизма под
действием счетчика энергии два контакта d и m, управляемые счетчиком ватт-компонентов, никогда не
сойдутся. Однако, если в течение интервала, контролируемого счетчиком электроэнергии, счетчик безваттных
компонентов приводит к замыканию двух контактов, электромагнит e приводит в действие счетную систему
счетчика безваттных компонентов, которая затем регистрирует избыточное количество безваттных
киловольт-ампер-часов, потребленных до конца интервала. В качестве альтернативы, счетчик энергии может
быть снабжен двумя счетчиками, один из которых будет регистрировать энергию в течение периода, когда
контакты d и m разомкнуты, а другой — неэнергетическую составляющую в течение периода, когда указанные
контакты соединены.
В этом случае схема напоминает схему на рисунке 1, где шестерня a приводится в движение счетчиком
электроэнергии, а шестерня b — счетчиком потребляемой мощности. В связи с некоторыми тарифами может
быть целесообразно взимать с потребителя плату за так называемые «сложные единицы», то есть единицы,
состоящие из различных пропорций двух величин. Например, в случае тарифов, основанных на
коэффициенте мощности, плата будет определяться как сумма потребленных киловатт-часов и
киловатт-ампер-часов избыточной неэффективной составляющей. С помощью дифференциального
механизма, приводимого в движение от обоих вышеупомянутых счетных механизмов, может быть
организован третий счетный механизм, позволяющий получить сумму двух регистраций в виде «комплексных
единиц». Если энергия и киловольт-ампер-часы без учета мощности заряжаются по разным тарифам, то
третий счетный механизм, за счет использования соответствующего редуктора, может быть настроен на
регистрацию таких пропорций каждого из компонентов, чтобы результирующая регистрация могла
оплачиваться по фиксированной цене.
Например, если энергия оплачивается по 1 пенсу за единицу, а избыток ваттной составляющей — по 1/3
пенса за единицу, то, приводя в действие один элемент дифференциала с той же скоростью, что и счетчик
энергии, а другой элемент — с той же скоростью, что и счетчик ваттной составляющей, общая плата за
регистрацию в комплексных единицах может взиматься по ставке 1 пенс за комплексную единицу. Пример
механизма, подходящего для регистрации сложных единиц, показан на рисунке 2. Движение передается от
счетчика энергии к счетчику p через колеса q, r и дифференциальный механизм s. Вместе с последним
находятся другие колеса t,: n-, которые получают движение от : бесваттного компонента, измерителя. Пока
средний коэффициент мощности не опускается ниже согласованного значения, колеса остаются отдельными
компонентами. Но когда средний коэффициент мощности падает, электромагнит w (управляемый контактами
d, m, рис. 1) сближает колеса, и движение передается на дифференциальный механизм, который, в свою
очередь, передает сумму двух движений на счетчик.
Предусмотрены соответствующие средства для предотвращения обратного вращения колес, когда они
находятся вне зацепления. Очевидно, что изобретение может быть реализовано различными способами и,
следовательно, не ограничивается конкретными примерами или деталями, описанными выше. Подробно
описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_207874.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=207874&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB207874A
[]
Усовершенствования, касающиеся конструкции и сборки быстроразборных секционных котлов, генераторов,
пароперегревателей и тому подобного. Я, Марк Бенсон, проживающий по адресу: Парк Плейс, 12,
Сент-Джеймс, Лондон, юго-запад 1, химик-исследователь, гражданин Чехословацкой Республики, настоящим
заявляю: Данное изобретение относится к монтажу нагревательных и охлаждающих элементов в целом и, в
частности, в секционных котлах и пароперегревателях. Данное изобретение не ограничивается ни типом
используемых секций, ни их количеством, ни материалом или материалами, из которых они изготовлены, ни
их типом, ни каким-либо специальным устройством, связанным с ними. Данное изобретение раскрывает
новый тип генератора первичного рабочего тела, такого как котел и/или пароперегреватель, который
характеризуется тем, что его отдельные секции смонтированы и скреплены между собой подобно лепесткам в
фильтр-прессе любым подходящим способом, но предпочтительно с помощью гидравлического давления,
горизонтального, вертикального или иного. В случае генератора (я имею в виду комбинированный котел и
пароперегреватель), предназначенного для выработки пара, скажем, при температуре 1000 °C и под любым
желаемым давлением (которое может быть ниже или выше критического давления воды, т.е. 3200 фунтов на
квадратный дюйм), весь аппарат может быть изготовлен из любого подходящего металла, например, из
определенного никель-хромового сплава, который, как известно, имеет предел прочности на растяжение 15
тонн на квадратный дюйм при 1000 °C.
Подача питательной воды может осуществляться как в одну, так и в другую часть каждого участка, а также в
последовательные участки параллельно, последовательно или и тем, и другим способом, в зависимости от
типа и размера используемого оборудования. В процессе эксплуатации каждая из секций практически
полностью окружена теплоносителем, пламенем или дымовыми газами; точный способ нагрева не имеет
значения для целей данного изобретения, хотя рассматриваются все виды теплопередачи. Между каждой
парой секций может быть любое желаемое количество соединений, при этом сами секции могут быть любого
вида, размера или формы, и они могут быть обращены друг к другу напрямую или между ними могут быть
установлены прокладки или аналогичные устройства. На практике эти секции изготавливаются из
металлических пластин или труб, прокатанных, отформованных, перфорированных, пробитых и скрепленных
заклепками или сваренных вместе и т. д., предпочтительно с помощью автоматизированных станков. Хотя
данное изобретение с большим успехом применимо к обычным котлам и пароперегревателям низкого
давления (под низким давлением я подразумеваю любое давление ниже критического давления воды), оно
особенно выгодно для работы под высоким давлением, поскольку полностью устраняет существующие
трудности, возникающие при использовании соединений высокого давления.
Благодаря использованию гидравлического оборудования в сочетании с соответствующими
высоконапорными соединениями и прокладками между секциями, становится возможным надежно скреплять
любое количество секций независимо от уровня внутреннего давления, и делать это по желанию,
периодически или непрерывно, в том числе автоматически. Этого можно добиться, просто поддерживая
подходящую разницу давлений между рабочим давлением внутри элементов или секций и давлением,
которое приводит в действие гидравлический цилиндр или цилиндры. При желании оба механизма могут
получать жидкость из одного источника, или же поршень может приводиться в действие не питательным
насосом генератора (в последнем случае необходимо предусмотреть гидравлические редукционные клапаны
и т. д.), а отдельным гидравлическим насосом, двигателем, аккумулятором и т. д., которые могут, но не
обязательно, работать в автоматическом режиме. Таким образом, поверхности между секциями
удерживаются вместе тщательно регулируемым, равномерным и постоянным давлением, что исключает
напряжения и деформации, характерные для других типов соединений.
Разумеется, в секционных аппаратах указанного типа циркуляция в любом случае является положительной и
регулируется питательным насосом в случае котла и потоком пара в пароперегревателе, так что даже при
самом сильном огне прогорание секций исключено. Если когда-либо потребуется ремонт, его можно будет
осуществить путем замены поврежденного участка на новый, что позволит свести затраты на ремонт к
минимуму. Дополнительным преимуществом моего изобретения является значительная экономия на
первоначальной себестоимости оборудования по сравнению с существующей практикой. Это становится
возможным благодаря возможности практически мгновенного ремонта, что позволяет отказаться от
дорогостоящего резервного оборудования, которое сейчас необходимо. Усовершенствования, касающиеся
конструкции и сборки быстроразборных секционных котлов, генераторов, пароперегревателей и тому
подобного. Я, Марк Бенсон, гражданин Чехословацкой Республики, проживающий по адресу: Парк Плейс, 12,
Сент-Джеймс, Лондон, юго-запад 1, химик-исследователь, настоящим заявляю, что данное изобретение имеет
следующий характер: данное изобретение относится к дальнейшему усовершенствованию производства и
конструкции парогенератора или подобного устройства, работающего при высоких давлениях и температурах
и пригодного для генерации пара при давлении выше критического давления 3200 фунтов на квадратный
дюйм.
В данном изобретении я предлагаю генератор пара или другой жидкости, пригодный для работы при давлении
до критического значения и выше, который отличается простой конструкцией и легкостью в изготовлении. Это
также позволяет легко и быстро заменить любой элемент в случае необходимости. Изобретение
проиллюстрировано на прилагаемых схемах, где на рисунке 1 представлен разрез печи и нагревательных
элементов, демонстрирующий применение силовых прессов для герметичного крепления нагревательных
элементов. На рисунке 2 представлен вид генератора с торца (правая половина в разрезе, левая половина в
передней части), демонстрирующий одно из расположений нагревательных элементов и силовых прессов, а
также размещение топливных горелок. На рисунке 3 в первом разделе показан способ изготовления
нагревательных элементов. На рисунке 4 показан один из способов соединения концов смежных элементов.
На рисунке 5 показан вид сверху на генератор, демонстрирующий расположение коллекторов и
иллюстрирующий поток жидкости. Общий принцип работы заключается в том, что жидкость, циркулирующая
под принудительным давлением насоса или другого подходящего средства, подается в нагревательные
элементы генератора a (рис. 1) в точках e через один общий контур.
Зигзагообразный поток проходит через каждую группу элементов, проходя по каналам f, показанным на
рисунке 3, в каждом элементе, поворачивает в соединении g, показанном на рисунке 4, и так далее вперед и
назад, пока жидкость, наконец, не покинет генератор в точках h. Показаны четыре группы элементов, которые
соединены по отдельности с общим коллектором j для подачи жидкости и паросборником k. Различные
элементы, которые могут быть любого количества и соединены в любое количество групп, удерживаются в
герметичном паровом состоянии на концах с помощью одного или нескольких силовых прессов, имеющих
один или несколько плунжеров, каждый из которых приводится в действие давлением воды или другой
жидкости. Цилиндры этих силовых прессов могут быть снабжены рубашкой охлаждения и использоваться в
качестве подогревателей питательной воды, или же выходное отверстие подающего насоса может быть
организовано таким образом, чтобы подавать энергию для силовых прессов до поступления в генератор, тем
самым компенсируя тепло, теряемое за счет теплопроводности через пресс. Обращаясь к рисунку 1, можно
представить печь l в любом удобном для прохождения продуктов сгорания между различными группами
элементов, как показано на рисунке, до тех пор, пока газы, после одного или нескольких проходов, не будут
окончательно выброшены в дымоход m, экономайзер или воздухонагреватель.
На рис. 1 и 2 изображено оборудование, работающее на масляных горелках, но печь может быть
сконструирована для сжигания любого твердого, жидкого или газообразного топлива и может работать как с
механическим, так и с ручным нагревом. Вентиляция регулируется заслонкой. Внутренние газовые
перегородки не требуются, поскольку сами нагревательные элементы действуют как перегородки и
направляют продукты сгорания по пути, перпендикулярному потоку жидкости внутри элементов. Генератор
также включает в себя в качестве подогревателя b конструкцию, выполненную аналогичным образом с
нагревательными элементами. Степень перегрева регулируется с помощью заслонки n, управляемой из
любого удобного положения. Каждая группа элементов оснащена управляющим устройством (рис. 2),
предназначенным для регулирования потока жидкости, поступающей в каждую группу, либо вручную, либо
автоматически. Концы элементов генераторной группы a и элементов пароперегревателя b отдельно
приварены к коллекторам p и q (рис. 5), которые соединены через редукционный клапан r. Рабочая жидкость
при любом заданном давлении и температуре поступает из пароперегревателя в коллектор, который
соединен с главным паропроводом.
Рабочая жидкость, проходя через элементы от передней части F к задней части B, нагревается за счет
контакта со стенками элементов, которые очищаются проходящими через них газами сгорания. Затем
жидкость проходит через редукционный клапан r в пароперегреватель b, где ее температура повышается до
любой желаемой степени. Для защиты элементов и насоса от избыточного давления предусмотрен
предохранительный клапан. Также предусмотрен продувочный клапан для удаления воздуха из системы при
запуске. Основная цель изобретения — обеспечить способ получения пара или другого парообразного
вещества в таких условиях, при которых не происходит кипения. Это достигается путем поддержания
давления в нагревательных элементах выше критического давления, при этом температура рабочей жидкости
в этой части генератора повышается до уровня выше критической температуры. В этих условиях рабочая
жидкость в коллекторе p представляет собой идеально сухой перегретый пар. Этот тепло дополнительно
перегревается за счет расширения через редукционный клапан r и за счет контакта с нагревательной
поверхностью в пароперегревателе b.
В качестве альтернативы этому методу работы давление в элементах генератора a может быть ниже
критического давления, но достаточно высоким, чтобы предотвратить кипение, при этом рабочая жидкость
поступает в коллектор p в виде сильно нагретой жидкости. В этих условиях расширение рабочей жидкости
через редукционный клапан r приводит к частичному испарению, которое завершается дальнейшим контактом
рабочей жидкости с нагревательной поверхностью в перегревателе b. Элементы пароперегревателя b могут
быть полностью выведены из строя заслонкой n, или же эта заслонка может поддерживать необходимую
степень перегрева. Нагревательные элементы, фрагмент которых показан на рисунке 3, предпочтительно
изготавливаются путем сплющивания и гофрирования стальных или любых других высококачественных
металлических труб, образуя таким образом ряд небольших каналов f. При необходимости эти элементы
могут быть усилены точечной сваркой в точках контакта, а концы элементов могут быть расширены для
установки соединительных элементов (рис. 4), которые затем привариваются к элементам.
Проволочные распорки привариваются к элементам и обрабатываются для образования соединения «лицом к
лицу». Они также устроены таким образом, что занимают своё собственное положение относительно друг
друга, как показано на рисунке. С помощью показанного на рис. 4 поршня пресса эти соединения
поддерживаются в герметичном состоянии. Конструкция этих элементов не ограничивается показанной на
рисунке; они могут быть образованы путем равномерно расположенных углублений — вместо гофрирования в
трубе, которая затем сплющивается и приваривается точечной сваркой, — или они могут быть выполнены из
пластин или дисков с распорными элементами любым способом и в любом количестве, при условии, что
элементы обеспечивают разбиение жидкости на тонкие пленки или потоки, а затем удерживаются в
герметичном положении с помощью механических прессов. Описанное выше расположение элементов не
ограничивается конкретно указанным вариантом, но может быть изменено в соответствии с любым желаемым
направлением потока газов или жидкости. Усовершенствования, касающиеся конструкции и сборки
быстроразборных секционных котлов, генераторов, пароперегревателей и тому подобного.
Я, . Марк Бенсон, проживающий по адресу: Парк Плейс, Сент-Джеймс, Лондон, юго-запад, гражданин
Чешско-Словацкой Республики, настоящим заявляет о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: «Данное
изобретение относится к усовершенствованиям в конструкции и сборке нагревательных или охлаждающих
элементов для теплообменников, парогенераторов, перегревателей, охладителей, конденсаторов и тому
подобного, а также к способу соединения, крепления и монтажа указанных нагревательных или охлаждающих
элементов». Описываемое ниже устройство применимо ко всем классам быстроразборных секционных
теплообменников, таких как котлы, пароперегреватели, охладители и тому подобное, но особенно оно
применимо к секционным парогенераторам и/или пароперегревателям, работающим при сверхвысоких
давлениях и температурах, например. Устройство подходит для генерации и перегрева пара при критическом
давлении 3200 фунтов на квадратный дюйм.
Известно, что нагревательные элементы изготавливаются путем наращивания тонких пластин с
расположенными между ними распорками, или путем гофрирования пластин перед сборкой и последующей
точечной сварки в местах контакта, а также известно, что нагревательные элементы собираются и
скрепляются с помощью длинных болтов. В отличие от известных методов, мое изобретение раскрывает
усовершенствования в конструкции и сборке нагревательных или охлаждающих элементов, поскольку
описанные и проиллюстрированные ниже аппараты и устройства состоят из элементов, образованных путем
прокатки гофрированных участков или равномерно расположенных углублений в сплошных стальных или
других металлических трубах, а затем сплющивания последних с последующей точечной сваркой или без нее
в местах вмятин или гофрированных участков, образуя таким образом ряд небольших каналов или протоков,
по которым будет циркулировать рабочая жидкость. Торцевые или закрывающие элементы, снабженные
паропроводом и отверстием, затем привариваются к входному и выходному концам элемента, образуя таким
образом соединение, посредством которого обеспечивается связь между соответствующими элементами,
когда указанные элементы прижимаются друг к другу под давлением, как будет описано ниже.
В качестве альтернативы нагревательные элементы или секции отливаются из подходящей стали или сплава,
снабжены узкими каналами или воздуховодами, по которым будет циркулировать рабочая жидкость, а
соединительные или запорные элементы привариваются, как описано выше. В качестве еще одной
альтернативы нагревательные элементы или секции изготавливаются из плоских стальных пластин или
дисков, к которым точечной сваркой привариваются распорные элементы, образуя таким образом тонкие и
извилистые каналы, по которым должна проходить рабочая жидкость, а соединительные или запорные
элементы привариваются, как описано выше. Кроме того, во всех случаях, предусмотренных моим
изобретением, в отличие от известных методов, различные элементы или нагревательные секции
удерживаются в герметичном состоянии друг относительно друга за счет гидравлического, масляного или
иного давления жидкости, например, с помощью подающего насоса, который обычно также подает жидкость к
указанным элементам или нагревательным секциям, подлежащим нагреву или охлаждению, как будет
описано ниже. Таким образом, данное изобретение позволяет создать усовершенствованный тип генератора
первичного рабочего тела, например, для котлов и других устройств!
или пароперегреватель, который характеризуется тем, что его отдельные элементы установлены и скреплены
вместе, как листья в фильтр-прессе, давлением жидкости, например, воды или масла, но предпочтительно
гидравлическим давлением, приложенным горизонтально, вертикально или иным образом. Данное
изобретение обеспечивает простой способ изготовления, а также простой способ конструирования и сборки,
при этом любой элемент может быть легко и быстро заменен в случае необходимости. Нагревательные
элементы аппарата устанавливаются один за другим, при этом между каждой парой элементов имеется одно
или несколько соединений. Соединения могут быть любого размера и формы, и они могут быть обращены
друг к другу напрямую или между ними могут быть установлены прокладки или аналогичные устройства. Когда
все нагревательные элементы секции установлены на место, поршень или поршни гидравлического или
другого жидкостного пресса или прессов прижимаются к последнему элементу, сжимая все элементы друг к
другу и тем самым обеспечивая герметичность всех соединений между указанными элементами под
давлением пара или жидкости.
В качестве дополнительной меры предосторожности для обеспечения герметичности соединений часть
нагрузки может быть принята на себя механическим затягивающим устройством, так что в случае отказа
гидравлического пресса или давления, давление будет продолжать действовать на различные
нагревательные элементы, поддерживая герметичность соединений. Используя соответствующее давление в
гидравлическом оборудовании, можно удерживать вместе любое количество элементов независимо от
величины внутреннего давления, обеспечивая поддержание соответствующей разницы давлений между
рабочим давлением аппарата и давлением, приводящим в действие гидравлические поршни, или
обеспечивая, чтобы площадь поперечного сечения поршня превышала площадь поперечного сечения
соединений между любой парой элементов, и используя то же давление в гидравлическом прессе, что и
внутри аппарата. Гидравлическое давление для создания давления может подаваться питательным насосом
аппарата, либо отдельным подходящим гидравлическим насосом, аккумулятором или другим подходящим
устройством, работающим в автоматическом или ином режиме.
Если необходимо использовать один источник гидравлической энергии как для прессов, так и для подачи
материала в аппарат, а также обеспечить работу прессов при более высоком давлении, чем давление подачи
материала в аппарат, это можно организовать, установив редукционный клапан между гидравлической
магистралью, ведущей к прессам, и обратным клапаном подачи материала в аппарат. Во время работы
каждая из указанных нагревательных секций практически полностью окружена теплоносителем, пламенем
или дымовыми газами, при этом точный способ нагрева не имеет значения для целей данного изобретения,
хотя рассматриваются все способы теплопередачи. Изобретение проиллюстрировано на прилагаемых
схемах, на которых: - Рис. 1 представляет собой поперечный разрез печи и нагревательных элементов,
показывающий один из способов изготовления аппарата. На рис. 2 представлен вид с торца рис. 1 (правая
половина в разрезе через A Ȧ, рис. 1, и левая половина в виде спереди), показывающий одно из
расположений нагревательных элементов и прессов, а также расположение топливных горелок.
На рис. 3 показан план рис. 1, демонстрирующий одно из вариантов расположения коллекторов и
иллюстрирующий поток жидкости. На рис. 4 в первом разделе показан способ изготовления соединений
нагревательного элемента и обеспечения герметичности этих соединений с помощью гидравлического пресса
и механического устройства. На рис. 5 показан один из способов изготовления нагревательных элементов. На
рис. 6 показано поперечное сечение элементов, изображенных на рис. 5. На рисунках 7, 8, 9, 10, 11, 12 и 13
показан альтернативный способ изготовления нагревательных элементов, при этом на рисунке 9
представлено поперечное сечение элементов, изображенных на рисунке 10. На рис. 14 показан поперечный
разрез и вид сбоку литого нагревательного элемента. На рис. 15 показан боковой вид и сечение элемента,
представленного на рис. 14. На рис. 16 показан разрез посередине литых элементов, представленных на
рисунках. 14 & 15. На рис. 17 показан разрез через концевое соединение элемента. На рис. 18 показан один из
способов, с помощью которого часть нагрузки воспринимается механически, обеспечивая герметичность
соединений в случае отказа гидравлических прессов.
Общий принцип работы заключается в том, что жидкость, циркулирующая под принудительным давлением с
помощью насосов или других подходящих средств, прокачивается через последовательные нагревательные
секции аппарата либо параллельно, либо последовательно, либо и тем, и другим способом, в зависимости от
типа и размера аппарата. Один из способов конструирования аппарата показан на рис. 1, 2 и 3, где жидкость
под принудительным давлением поступает в нагревательные элементы генератора (а) в точках (е) через
общий коллектор (j) (рис. 2 и 3), и жидкость движется зигзагообразным образом через каждую группу
элементов, проходя по каналам (f), показанным на рис. 4, 6 и 9, в каждом элементе, поворачивается в
соединении (g), показанном на рис. 4, и так далее вперед и назад, пока жидкость, наконец, не покинет
генератор в точках (h), рис.
1
& 3. Показаны только четыре группы элементов, хотя может использоваться любое их количество, и
предпочтительно они соединены по отдельности на входе с общим коллектором (j) для подачи жидкости и на
выходе с паросборником (k), рис. 3. Промежуточные заголовки (p) и (q) также могут быть предоставлены, как
описано далее. Различные элементы, которые могут быть любого количества и соединены любым
подходящим образом в любое количество групп или секций, поддерживаются в герметичном состоянии под
давлением жидкости в различных концевых соединениях с помощью одного или нескольких гидравлических
прессов (w), имеющих один или несколько плунжеров (t), каждый из которых приводится в действие
давлением воды или другой жидкости, как уже было описано. Цилиндры этих гидравлических прессов могут
быть снабжены рубашкой охлаждения, как показано на рис. 4 (w1), и использоваться в качестве
подогревателей питательной воды, или же выходное отверстие подающего насоса может быть организовано
таким образом, чтобы подавать энергию для гидравлических прессов до поступления в генератор, тем самым
восстанавливая тепло, теряемое за счет теплопроводности через пресс. Обращаясь к рис. 1, печь (l) может
быть сконструирована любым способом, подходящим для прохождения продуктов сгорания между
различными группами элементов, как показано на рисунке, до тех пор, пока газы, после одного или нескольких
проходов, наконец, не будут выброшены в дымоход (m), экономайзер или воздухонагреватель.
Соседние файлы в папке патенты