Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_2131
.pdf
образом с приводными элементами самой машины. Ось заднего барабана 4 неподвижна и поддерживается
соответствующими подшипниками, установленными на емкости 20, которая опирается на двухдонный желоб
10, поддерживаемый роликами 11, что позволяет легко извлекать весь аппарат из рабочего положения.
Ось переднего барабана 3 установлена в подшипниках 12, поддерживаемых звеньями 13, соединенными
своими нижними концами с эксцентриками 14, установленными на оси зубчатого колеса 15, зацепляющегося с
конической шестерней 16, закрепленной на переднем конце вала 6, установленного на желобе 10. Червяк 5
также зацепляется с червячным колесом 17, установленным на оси ролика 18, погруженного в ванну с
химическим составом 19, содержащуюся в бассейне 20 подходящей формы, поддерживаемом желобом 10,
который имеет двухсоставную конструкцию: собственно желоб и камера 21, обе содержащие воду или другую
подходящую жидкость, поддерживаемую при подходящей температуре любым подходящим способом,
например, потоком пара. Как более подробно показано на рис. 4, иллюстрирующем съемный резервуар 20,
отделенный от желоба 10, валик 18, нижняя сторона которого погружается в пасту 1:9, расположен верхней
стороной довольно близко к бесконечной ленте 2, так что химическая паста, переносимая валиком 18 при его
вращении в направлении стрелки, будет наноситься на ленту 2.
Регулируемый скребок 22 выполнен таким образом, что одной из его кромок регулируется толщина слоя
пасты, переносимого конвейером, а другая кромка служит для очистки поверхности валика 18. Перед роликом
3 расположен дополнительный скребок 23, закрепленный на опорном элементе 3, предназначенный для
удаления с бесконечной ленты 2 всей пасты, кроме тонкой пленки, которую она несет, а также любых спичек
или остатков спичек, которые могли упасть во время движения этих спичек по указанной ленте. Для сбора
пасты и отходов, отделяемых скребком 23, предусмотрен поддон 24 с решеткой 25, позволяющий пасте
возвращаться в хорошем состоянии в емкость 20, при этом задерживая твердые отходы, которые можно легко
удалить. Ось ролика 18 опирается на подшипники, расположенные снаружи емкости 20, чтобы предотвратить
попадание в подшипники химической пасты, способной причинить вред. Бесконечная лента может, как
показано на рис. 5, иметь вблизи своих краев выступы 26, предназначенные для ограничения степени
распространения слоя 27 пасты, или же она может представлять собой плоскую ленту, на которую наносится
слой пасты 27.
В обоих случаях усовершенствованный аппарат включает в себя круглые щетки 28, например, две,
расположенные, как показано на рис. 7-9, таким образом, чтобы их верхние части терлись о выступы 26 (рис.
7) или о края ленты 2 (рис. 8), тем самым ограничивая ширину слоя пасты. Нижние части этих щеток 28
погружаются в воду 21а в камере 21 и, таким образом, ограничивают ширину тонкой пленки пасты,
оставляемой скребком 23, а также увлажняют края этой пленки, предотвращая ее высыхание и тем самым
уменьшая риск возгорания. Принцип работы усовершенствованного устройства следующий: ремень 2
получает от своего приводного механизма движение в направлении стрелки на рис. 1 в том же направлении и
с той же скоростью, что и движение спичек 1. Валик 18, совершающий непрерывное вращательное движение
и погружающийся в пасту 19 в нижней части, постоянно покрывается слоем пасты, которую он переносит на
ленту 2, покрывая ее сплошным слоем, толщина которого соответствующим образом регулируется скребком
22.
Верхний участок ремня 2, поддерживаемый столом 2, непрерывно движется по прямой линии в том же
направлении, что и спички 1, и с той же скоростью, что и последние, но из-за расположения эксцентриков 14 и
звеньев 13 ось переднего барабана 3 совершает вертикальные колебания, так что вся плоскость,
образованная верхней частью бесконечного ремня 2, совершает непрерывное колебательное движение
вокруг оси заднего барабана 4 таким образом, что в то время как та часть верхнего участка ремня 2, которая
находится на шкиве 4, остается непосредственно примыкающей к спицам, остальная часть верхнего участка
имеет прогрессивную амплитуду движения к спицам и от них в пределах хода эксцентриков 14. Колебания
ленты 2 происходят относительно быстрее, чем горизонтальное перемещение щепок, так что за время их
перемещения на расстояние, равное верхнему участку, лента три-четыре раза приводит пасту в контакт со
щепками, причем последние при каждом колебании погружаются в пасту на одинаковую глубину.
После первого погружения интервал между последующими погружениями увеличивается из-за возрастающей
амплитуды движения, в результате чего полужидкое вещество спички на каждой отдельной спичке под
действием силы тяжести и поверхностного натяжения принимает форму головки естественного профиля, как
схематически показано на рис. 10, где изображены три погружения. Таким образом достигается постепенное
сужение головок спичек, так что когда головки спичек проходят по переднему ролику 3 и, наконец, покидают
секцию головок спичек, они образуют головки правильной и однородной формы, прочно прилегающие к
спичкам. Проходя по бесконечному конвейеру над валиком 3, задний скребок 23 очищает пасту, которая
уносит с собой кусочки спичек или другие предметы, которые могут упасть в чашу 24, оставляя лишь тонкую
пленку пасты. Продолжая движение, бесконечная лента соприкасается со щетками 28, которые очищают ее
боковые края от прилипшей к ней пасты, и увлажняет края пасты, не удаленные скребком 23, таким образом,
чтобы предотвратить ее высыхание.
Как показано на чертежах, все детали, необходимые для работы головного устройства, установлены на
желобе 10, который, в свою очередь, поддерживается роликами 11. Таким образом, этот желоб можно легко
снять с машины вместе со всеми его деталями для очистки, ремонта, осмотра или регулировки, выведя из
зацепления шестерни 7, приводящие в движение вал 6. Ролики 11 установлены на эксцентриковой оси,
которая позволяет фиксировать желоб 10 во время работы, обеспечивая его опору на ножках 11, входящих в
пазы, образованные в направляющей для роликов. Как показано на рис. 4, чаша 20 вместе с различными
прикрепленными к ней элементами может быть полностью отделена от желоба 10 для целей очистки. Также
предусмотрено устройство, позволяющее подвешивать заголовок на более длительный или более короткий
период времени. Для этой цели предусмотрен подъемный механизм, состоящий, например, из звеньев 29,
шарнирно соединенных с рычагами 30, приводимыми в действие тягами 31, снабженными, например,
рабочими винтовыми гайками 32, позволяющими переместить ось 33 опорной рамы 34 для спичечных щепок 1
в положение, указанное пунктирными линиями, при котором щепки 1 больше не соприкасаются с бесконечной
лентой 2.
Формы элементов могут отличаться от показанных на чертежах, поскольку указанные формы приведены
исключительно в качестве примеров. Привод различных элементов головочного механизма может
осуществляться независимым двигателем, хотя предпочтительно, чтобы они приводились в действие
непосредственно спичечной машиной, для достижения полной синхронизации между движениями ремня 2 и
спичечных стержней 1, чтобы обеспечить правильную форму головок спичек. Ремень 2 может иметь любую
желаемую форму и может быть выполнен из полужесткой или губчатой поверхности в зависимости от
конструкции, которая будет изготовлена. Усовершенствованные устройства для придания формы головкам
спичек могут использоваться, помимо придания формы головкам спичек, также для проведения парафиновой
обработки при изготовлении щепок и спичек. Амплитуда колебательного движения переднего барабана 3
может изменяться в зависимости от требований и характера выполняемой операции. В некоторых случаях
сужение головки может быть достигнуто путем фиксации оси барабана 3 и обеспечения колебаний оси ролика
4, что соответствующим образом изменяет расположение приводных частей.
Следует понимать, что сужение головок спичек может быть также достигнуто путем придания самим спичкам
движения с различной амплитудой для получения желаемого сужения посредством попеременного
вертикального движения оси 33 опоры цепи спичек, хотя описанный выше способ предпочтительнее из-за
малого веса перемещаемых грузов. Данное изобретение применимо к производству спичек любого вида,
формы и химического состава, который они должны принимать, при этом данная конструкция позволяет также
применять спички любой формы и любой желаемой длины, независимо от того, имеют ли обрабатываемые
спички треугольное, многоугольное, круглое или иное поперечное сечение. Подробно описав и определив
природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_209752.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=209752&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB209752A
[]
Регулятор скорости для поддержания постоянной скорости вращения основных двигателей, особенно
высокочастотных машин. Компания Lorenzweg, Берлин-Темпельхоф, Германия, настоящим заявляет о
характере данного изобретения и способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в [ссылка на описание изобретения]. Следующим утверждением является следующее: Данное
изобретение относится к регулятору скорости для поддержания постоянной скорости вращения первичных
двигателей, и в частности высокочастотных машин, целью изобретения является создание регулятора,
который позволит поддерживать выходную мощность или скорость постоянной с точностью менее 1/100 %.
Регулятор скорости согласно настоящему изобретению включает в себя элемент, вращающийся вокруг
горизонтальной оси, и пару взаимодействующих контактов, установленных на указанном вращающемся
элементе, причем один из этих контактов выполнен и установлен таким образом, чтобы колебаться во время
вращения вращающегося элемента и попеременно размыкать и замыкать электрическую цепь, в которую он
вставлен, один раз за каждый оборот, за счет взаимодействия центробежной силы и силы тяжести.
Теперь рассмотрим работу регулятора на примере, используя схематическое изображение, представленное
на прилагаемом чертеже. Пружина f, нагруженная грузом в подходящей точке, установлена вблизи периферии
вращающегося диска s. В представленной на чертеже конструкции груз расположен в точке пружины f, где
амплитуда колебаний последней максимальна, при этом груз действует как контакт, взаимодействующий с
контактом k. Когда диск s вращается с такой скоростью, что электрическая цепь (указанная на рисунке)
замыкается через контакты g, It, эта цепь будет непрерывно замыкаться и размыкаться таким образом, что ее
замыкание и размыкание будет происходить один раз за каждый оборот диска, то есть таким образом, что
контакт будет замыкаться на более длительное или более короткое время в зависимости от тенденции
скорости. Если диск вращается в горизонтальном положении относительно своей оси, в положении,
показанном сплошными линиями, цепь будет разомкнута, а в положении, указанном пунктирными линиями,
она будет замкнута, поскольку в последнем случае центробежная сила усиливается силой тяжести, то есть
весом пружины за вычетом центробежной силы последней.
В положении, показанном сплошными линиями, вес пружины вычитается из центробежной силы, так что
контакт разомкнут. Время, в течение которого происходит контакт, и, соответственно, длительность тока,
воздействующего на приводной механизм, зависит от скорости. Поскольку направление изгиба пружины
изменяется один раз за каждый оборот, вызывая возникновение импульса тока, значение собственной
частоты колебаний пружины должно быть значительно выше числа оборотов, поэтому предпочтительно,
чтобы пружина представляла собой зажатый кусок стали или мембрану. Изобретение особенно подходит для
использования в качестве регуляторов скорости электродвигателей, в частности, двигателей постоянного
тока, в которых магнитное поле необходимо изменять не резко, а постепенно, преодолевая тем самым
противодействие самоиндукции и, следовательно, инерции магнитного поля. Регулятор, согласно
изобретению, применяемый к высокочастотным машинам для поддержания постоянной скорости вращения,
показал способность поддерживать постоянство в пределах 1/1000 на сто оборотов.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_209753.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=209753&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB209753A
[]
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования методов и средств, используемых для консолидации вкладышей подшипников, или
относящиеся к ним.
Мы, компания BRITISH ULCO COMPANY, LIMITED, расположенная по адресу: 25-31, Moorgate, London, E. G. 2,
британская компания, являющаяся правообладателем METALL- BANE UND METALLUBGrISCHE G-ESELL-
SCHAFT A. G., Франкфурт-на-Майне, Германия, настоящим заявляем о характере данного изобретения и
способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: —
Данное изобретение касается способа и средства для консолидации подшипниковой вставки из «мягкого
металла» в ее оболочке.
Термин «мягкий металл» в данном контексте используется для обозначения металла или сплава,
сжимаемость которого высока по сравнению со сжимаемостью латуни, бронзы и подобных сплавов.
Типичным представителем «мягких металлов» является хорошо известная серия сплавов, в которых свинец
присутствует в преобладающей пропорции.
Согласно настоящему изобретению, способ консолидации подшипниковой вставки из мягкого металла в ее
оболочке заключается в приложении радиальной составляющей осевого усилия через отверстие вставки к
подшипниковой поверхности, без существенного повреждения металла на этой поверхности.
В одном из вариантов изобретения указанное радиально направленное давление прикладывается в
несколько этапов, при этом давление увеличивается на каждом этапе. Предпочтительно, чтобы каждая
ступень нагнетания была отделена интервалом времени, в течение которого металл на опорной поверхности
удерживается с помощью специальных средств, предотвращая его восстановление после деформации,
которой он подвергся на предыдущей ступени нагнетания.
Изобретение также предусматривает устройства для осуществления вышеописанного способа, включающие
цилиндрический штифт, передняя кромка которого скошена таким образом, чтобы прикладывать указанное
радиально направленное давление без существенного срезания металла на опорной поверхности.
В случаях, когда радиально направленное давление должно прикладываться последовательно, может
использоваться ступенчатая выемка, диаметр секций которой последовательно увеличивается, при этом
передняя кромка каждой скошена, а остальная часть по всей длине имеет цилиндрическую форму.
Предпочтительно, чтобы описанная выше ступенчатая дрейфовая конструкция включала в себя ряд
отдельных элементов, расположенных соосно! посредством взаимодействующих средств (таких как
штыревые соединения), предусмотренных на стыках смежных элементов.
На прилагаемом чертеже показана ступенчатая выемка, пригодная для осуществления метода согласно
данному изобретению. Изображенный инструмент состоит из четырех отдельных секций, хотя следует
понимать, что можно использовать любое желаемое количество. На чертеже показаны два участка штрека в
разрезе и два — во внешнем виде. Каждая секция имеет форму полого коробчатого элемента 1
цилиндрической формы, за исключением короткого скошенного участка 2 вблизи передней кромки. Каждая
секция имеет на одном конце штырь 3, а на другом — гнездо 4. Форма штифта одной секции позволяет ему
входить в гнездо следующей секции, так что независимо от количества элементов, входящих в состав
инструмента, все они могут быть расположены соосно.
При укреплении обсадной трубы штифт проталкивается аксиально через ее отверстие в направлении,
указанном стрелкой на чертеже. Каждый последующий участок, от первого до последнего, входящего в
облицовку, имеет увеличенный диаметр, так что процесс уплотнения осуществляется в последовательном
порядке.
Следует отметить, что кромка, образованная на скошенной части 2, слегка закруглена, то есть не является
режущей кромкой. Скошенная часть на каждом участке направляющей предназначена для приложения
радиально направленного давления на металл на внутренней или опорной поверхности вкладыша. Это
давление представляет собой радиальную составляющую осевого усилия инструмента, действующее через
отверстие. Когда передняя часть направляющей входит в гильзу, металл на опорной поверхности сжимается
наклонной поверхностью в скошенной части 2, а затем удерживается от упругого восстановления после
деформации, которой он был подвергнут, следующей цилиндрической частью направляющей.
Эта цилиндрическая деталь представляет собой упомянутое выше удерживающее средство.
Когда штифт проталкивается дальше по отверстию, вступает в действие следующий участок штифта, и
происходит дальнейшее сжатие металла на опорной поверхности. Каждый участок действует одинаково:
давление возрастает из-за увеличения диаметра последующих участков.
Цилиндрические части оправки выполняют не только функцию удержания, но и полируют опорную
поверхность.
Основная цель настоящего изобретения — добиться до ввода подшипника в эксплуатацию эффекта, который
при обычных условиях проявляется в течение всего срока службы подшипника. При работе обычного
подшипника, то есть подшипника, не прошедшего предварительную обработку, давление на его поверхность
оказывается валом или другим элементом, с которым он используется, и мягкая металлическая вставка
постепенно деформируется под действием сжатия. Эта деформация приводит к увеличению внутреннего
диаметра гильзы, вал начинает неплотно входить в нее, и подшипник перестает выполнять свою надлежащую
функцию. При реализации настоящего изобретения сжимаемость вкладыша подшипника полностью или в
любой желаемой степени устраняется до начала эксплуатации подшипника, что значительно увеличивает
срок его службы. Дополнительное преимущество заключается в первоначальной консолидации подшипника.
Достичь идеального сцепления между облицовкой и ее оболочкой сложно из-за того, что металлы,
составляющие эти две части, имеют разные коэффициенты теплового расширения и, следовательно,
охлаждаются с разной скоростью.
В процессе укладки облицовки обычно образуются углубления между задней стороной облицовки и
прилегающей поверхностью оболочки. Благодаря данному изобретению не только сжимается опорная
поверхность вкладыша, но и достигается более прочное сцепление между вкладышем и его оболочкой. В
случае неконсолидированного подшипника эти зазоры между вкладышем и его оболочкой постепенно
заполняются во время вращения вала, и, как станет понятно, это приводит к дальнейшему увеличению
диаметра вкладыша.
До настоящего времени в подшипниках из латуни, бронзы и подобных сплавов предлагалось обрабатывать
подшипниковую поверхность путем аксиального продавливания ступенчатой оправки через отверстие. Однако
на каждом участке оправка была снабжена режущей кромкой, предназначенной для соскабливания и
полировки опорной поверхности. Как уже отмечалось ранее, характерной особенностью настоящего
изобретения является отсутствие существенного срезания или соскабливания поверхности подшипника.
Кроме того, как станет понятно, упомянутый выше режущий инструмент использовался на подшипнике,
изготовленном из металла, который нелегко деформируется при сжатии, как это происходит с вкладышами
подшипников из мягкого металла, к которым относится настоящее изобретение.
После подробного описания и выяснения природы нашего изобретения и способа его осуществления, мы
заявляем, что то, что мы заявляем, это: 1. Способ укрепления подшипниковой вставки из «мягкого металла» в
ее оболочке, заключающийся в приложении радиальной составляющей осевого усилия через отверстие
вставки радиально направленного давления на подшипниковую поверхность, без существенного повреждения
металла на этой поверхности.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_209754.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=209754&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB209754A
[]
Способ и устройство для крекинга нефти. Мы, компания POWER SPECIALITY COMPANY, корпорация из
Нью-Йорка, США, имеющая местонахождение по адресу: Бродвей, 111, Нью-Йорк, Соединенные Штаты
Америки, правопреемники Джона Примроуза, гражданина Соединенных Штатов Америки, проживающего по
тому же адресу, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления,
которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Данное изобретение относится к
деструктивной дистилляции нефтяных масел. В описании нашего предыдущего патента № 179493 описана
печь для нагрева масла, которая характеризуется тем, что трубки для масла, обдуваемые печными газами,
заключены в градуированные кожухи, обеспечивающие более или менее равномерную передачу тепла от
печных газов к маслу. Настоящее изобретение представляет собой усовершенствование или модификацию
изобретения, являющегося предметом патента № 179493, в том смысле, что теперь в печь, помимо трубок с
градуированными кожухами на пути горячих газов, включено значительное количество поверхности для
нагрева маслом на боковых стенках и, предпочтительно, также на крыше камеры сгорания таким образом,
чтобы во всех частях печи сохранялась существенная равномерность теплопередачи.
Таким образом, газы отдают значительную часть своего тепла излучением, прежде чем пройти по
расположенным на их пути к дымоходу маслопроводам, что позволяет использовать сравнительно высокие
температуры в печи без опасности перегрева масла. _ . В настоящем изобретении мы используем
определенные особенности, раскрытые нами в наших предыдущих патентах №№. 176,099, Следует понимать,
что мы не заявляем в настоящем документе никаких претензий на изобретения, описанные в описаниях этих
предшествующих патентов. Процесс крекинга масел до настоящего времени широко использовался для
получения масел с более низкой температурой кипения из масел с более высокой температурой кипения.
Один из способов осуществления такого процесса заключается в пропускании нефтяного масла через
трубчатый нагреватель, напоминающий обычный водотрубный котел, имеющий несколько рядов трубок,
расположенных одна над другой. Эти трубки расположены над печью, и горячие газы от сгорания обтекают
трубки, нагревая содержащееся в них масло до желаемой температуры крекинга.
Температура крекинга варьируется в зависимости от процесса, но для наглядности в качестве типичной
можно принять температуру 765 градусов по Фаренгейту. При достаточно высокой температуре нефть
подвергается расщеплению молекул на компоненты, которые можно кратко описать как свободный углерод,
связанный газ, а также желаемые легкие и промежуточные продукты, наряду с определенной долей более
тяжелых фракций. Опыт показывает, что для получения максимального количества желаемой продукции
необходимо очень тщательно контролировать поглощение тепла и температурные условия. Если масло,
проходящее через трубки, поглощает тепло с чрезмерной скоростью, масляная пленка, прилегающая к
нагревательной поверхности, растрескивается сверх желаемой степени, что приводит к снижению выхода
продуктов с более низкой температурой кипения и чрезмерному образованию углерода и твердых газов. Часть
образовавшегося углерода прилипнет к поверхности металла и образует пленку на внутренней поверхности
трубок, особенно в местах с чрезмерно высокой скоростью поглощения тепла. Эта пленка будет действовать
как теплоизолятор между маслом, отводящим тепло, и металлом трубки, что может привести к перегреву
трубки в таких местах.
В конечном итоге будет достигнута точка, в которой трубки, подверженные более высоким темпам
поглощения тепла, чрезмерно или даже полностью забьются нагаром. Еще до достижения этой стадии
накопление углерода в трубах может быть настолько значительным, что при продолжении эксплуатации в
трубах могут образоваться зоны перегрева. По этой причине до настоящего времени существовала практика
отключения нагревательных элементов, когда в трубках образовывалась сравнительно тонкая углеродная
пленка. Каждое из этих отключений требует охлаждения установки, удаления масла и очистки или замены
трубок. Затем, при повторном вводе агрегата в эксплуатацию, необходимо заменить масло и нагреть агрегат
до требуемой температуры, прежде чем можно будет возобновить процесс крекинга. Из вышеизложенного
следует, что для достижения желаемого максимального КПД и емкости необходимо избегать локального
перегрева и поддерживать температуру металла на как можно более низком уровне. Кроме того, было
установлено, что для достижения наилучших результатов в процессе крекинга диапазон температур очень
мал.
Этот вопрос рассматривается в техническом документе Бюро горнодобывающей промышленности № 258, в
котором говорится, что этот диапазон «значительно меньше 50°C». Это еще раз подчеркивает важность
точного контроля температуры металла. При поглощении тепла маслом, проходящим через металлическую
трубу, так называемые температуры металла играют важную роль в возникновении трещин внутри трубы. При
уровнях абсорбции, превышающих фактически необходимые для крекинга нефти, произойдет чрезмерное
образование углерода и связанных газов. Это состояние особенно усугубляется при обработке дистиллятов
из асфальтовых базовых масел, таких как калифорнийская нефть. Идеальным условием для крекинга нефти
было бы достижение желаемой температуры во всех точках нагревательного элемента и обеспечение
равномерного распределения температуры крекинга. Однако это невозможно в тех случаях, когда тепло
подводится к маслу через горячие металлические поверхности, например, в нагревателях, имеющих
трубопроводы, по которым проходит масло. Наиболее близким к идеальному состоянию на практике является
сведение к минимуму разницы температур между горячими металлическими поверхностями и масляным
слоем внутри трубопроводов.
Для этого тепло должно подаваться к металлической поверхности таким образом, чтобы поддерживать
практически одинаковую скорость теплопередачи от всех частей устройства к находящемуся в нем маслу.
Вышеизложенное кратко указывает на желательность надлежащего контроля скорости поглощения тепла
маслом, которая равна скорости теплопередачи через трубки, а также на необходимость и желательность
предотвращения перегрева. В заключение можно сказать, что для получения надлежащего выхода желаемых
продуктов необходимо достичь определенной температуры и скорости поглощения тепла. Во-вторых, эту
температуру масла и соответствующую скорость поглощения тепла нельзя превышать ни в какой степени,
иначе количество желаемых продуктов уменьшится, и произойдет нежелательное и вредное образование
углерода и связанных газов. В-третьих, используемый метод и конструкция должны обеспечивать высокую
общую тепловую эффективность. В-четвертых, необходимость в остановках производства следует свести к
минимуму.
На практике было доказано, что при крекинге нефти в нагревателе, состоящем из множества расположенных
друг над другом трубок, трубки, подвергающиеся прямому или лучистому теплу от огня или печи, поглощают
гораздо больше тепла, чем трубки, поглощающие тепло от газов конвекцией. Поглощение тепла маслом
происходит двумя способами: во-первых, за счет поглощения прямой и лучистой тепловой энергии, и
во-вторых, за счет конвекции. В обычных нагревателях нижние трубки, как правило, подвергаются прямому
или лучистому воздействию тепла. Стенки печи сильно излучают свет, и эта лучистая энергия воздействует
на самые нижние половины самых нижних труб. В данном устройстве, например, снабженном девятью рядами
трубок, расположенными друг над другом, было замечено, что из поглощенного тепла нижний ряд получал
столько тепла в виде прямой и лучистой энергии, что только эти трубки обеспечивали 70% поглощения тепла,
оставляя оставшиеся 30% восьми рядам трубок, расположенных вместе.
Следовательно, при использовании такого нагревателя для крекинга и подаче в него необходимого
количества тепла для осуществления крекинга масла с заданной скоростью, нижние трубки будут поглощать
тепло слишком быстро, а верхние ряды трубок не будут поглощать тепло с достаточной эффективностью.
Кроме того, при использовании такого нагревателя произойдет чрезмерное отложение углерода и чрезмерное
образование неподвижного газа в нижних трубках. Для минимизации возникновения подобных проблем ранее
было необходимо снижать температуру в печи, что обычно достигалось путем подачи избытка воздуха вместе
с топливом. Использование избыточного воздуха существенно снизило эффективность таких нагревателей,
поскольку значительная часть теплоты сгорания расходуется на повышение температуры избыточного
воздуха. Использование лишь необходимого для полного сгорания воздуха позволяет достичь гораздо более
высокой эффективности работы печи или системы отопления. Настоящее изобретение относится к новому
способу и устройству для крекинга нефтяных масел с общей целью обеспечения практически равномерной и
эффективно контролируемой скорости поглощения тепла в различных частях устройства, чтобы в каждой
части устройства была достигнута идеальная скорость поглощения тепла.
В результате вся установка может работать в идеальных условиях для крекинга с целью получения
максимального количества желаемых продуктов, при которых обеспечивается максимальная
продолжительность работы без остановки установки и достигается максимальный выход желаемых продуктов
и минимальное содержание углерода и связанных газов из данного масла. Кроме того, такое регулирование
распределения тепла позволит добиться высокой тепловой эффективности отопительного оборудования.
Еще одной целью изобретения является регулирование распределения тепла таким образом, чтобы
компенсировать как интенсивность прямого и лучистого тепла, так и относительную медлительность
конвективной передачи тепла от горячих газов, с целью предотвращения перегрева масла, получающего
тепло излучением, и обеспечения его нагрева до необходимой степени. Изобретение лучше всего
проиллюстрировать, обратившись к чертежам, на которых изображен предпочтительный вариант
осуществления аппарата, с помощью которого может быть выполнен данный процесс.
На чертежах на рисунке 1 представлен центральный вертикальный разрез аппарата. На рисунке 2
представлен вид сверху на это же сооружение. На рисунке 3 представлен детальный вид некоторых оболочек
трубопроводов. На рисунке 4 представлена схематическая иллюстрация всего аппарата. В соответствии с
настоящим изобретением мы предлагаем устройство, которое в целом состоит из двух камер, как показано на
рисунке 1, одна из которых является камерой печи 10, а вторая — так называемой нагревательной камерой
11. Эта конструкция возводится обычным способом из огнеупорного кирпича, а топочная камера отделена от
нагревательной камеры перемычкой 13, которая предпочтительно является полой. Топливо, используемое в
качестве источника тепла, сжигается в топочной камере любым желаемым способом, например, с помощью
горелки, как показано на схеме под номером 14. Необходимое количество воздуха для поддержания горения
может подаваться снизу и регулироваться любым желаемым способом, например, с помощью заслонки 15.
Конструкция перегородки моста, а также нагревательной и печной камер такова, что прямое излучение от
нагретых стенок печной камеры, образующее пламя, предотвращается от попадания на крышу
нагревательной камеры ни напрямую, ни путем отражения.
Для достижения этого результата предпочтительно делать стенку моста значительной толщины. Когда печь
работает, горячие газы от сгорания проходят над стенками моста по трубопроводу 16 и оттуда вниз в
нагревательную камеру 11, наконец, выходя через выходной канал 17 в дымовую трубу.
ПЕЧЬ. В процессе работы стенки печи сильно нагреваются и в конечном итоге достигают состояния свечения.
Для того чтобы использовать эту лучистую энергию в камере печи без чрезмерного поглощения тепла
частями масла, подлежащими крекингу, мы предусмотрели множество каналов 18. На практике эти
трубопроводы могут быть проложены в крыше печи, а также в передней или боковых стенках или даже в
перемычке. Количество используемых трубопроводов, их относительное расположение в камере печи или их
отсутствие на одной или нескольких стенах или крыше будет зависеть от эксплуатационных требований
процесса крекинга. Если бы эти трубопроводы подвергались прямому воздействию лучистого тепла самой
камеры печи и пламени в ней, масло, протекающее по трубопроводам или трубам, поглощало бы тепло с
чрезмерно высокой скоростью, что привело бы к нежелательным последствиям, описанным выше. Чтобы
избежать подобных последствий, мы предусмотрели защитные оболочки 19 из рефакторизирующего
материала, окружающие эти трубки.
Толщина и характеристики этих оболочек будут такими, что высокотемпературное тепловое излучение будет
восприниматься внешней поверхностью оболочек, а тепло будет передаваться через оболочки и
передаваться трубкам при пониженной температуре, благодаря чему масло внутри трубок не будет поглощать
тепло с чрезмерной скоростью, а со скоростью, подходящей для получения максимального выхода желаемых
продуктов. Благодаря установке в камере печи соответствующих маслопроводов для отвода тепла, мы не
только снижаем температуру газов, проходящих из камеры печи через эти трубопроводы 16, но и эффективно
рекуперируем тепло и используем его в процессе крекинга. Таким образом, станет очевидно, что температура
газов, поступающих в нагревательную камеру, может быть настолько понижена, что стенки нагревательной
камеры не будут излучать тепло от газов.
НАГРЕВАТЕЛЬНАЯ КАМЕРА. Поглощение тепла в нагревательной камере осуществляется в основном только
за счет конвекции. Следовательно, по мере того как газы передают тепло последовательно подвергающимся
их воздействию поверхностям, температура газов будет падать, и при прочих равных условиях будет
отдаваться все меньше и меньше тепла. Как уже указывалось ранее, все детали и все теплопоглощающие
поверхности должны получать тепло практически с одинаковой скоростью. Таким образом, мы предлагаем
способ распределения и выравнивания скорости поглощения тепла в нагревательной камере, который будет
описан далее. Предпочтительно внутри нагревательной камеры предусмотрен ряд наложенных друг на друга
трубок из кованого железа или стали (20). Отдельные трубки снабжены соответствующими чугунными
кожухами. Предпочтительно верхний ряд труб, подвергающихся воздействию самых горячих газов, снабжен
гладкими цилиндрическими кожухами 21. Трубы, через которые впоследствии проходят нагретые газы,
снабжены гофрированными чугунными кожухами 22. Детали чугунных корпусов показаны на рис. 3.
Мы также изменяем глубину гофрирования таким образом, чтобы открытые теплопоглощающие поверхности
были практически обратно пропорциональны разности температур между горячими газами и маслом внутри
трубок. Как показано на рисунке, гофрирование на трубках ближе к верхней части нагревательной камеры
становится менее выраженным и увеличивается по мере приближения к нижним рядам. Точное расположение
гофрирования и количество рядов гладких цилиндрических корпусов, которые следует использовать (если
таковые имеются), будет зависеть от конкретных рабочих характеристик конкретного нагревателя. Кроме того,
способность горячих газов передавать тепло почти прямо пропорциональна скорости самих газов. Этот
фактор, конечно же, учитывается при проектировании гофрирования корпусов с общей целью обеспечения
равномерной передачи тепла по всем трубчатым участкам нагревателя. Практически равномерное
распределение тепла по всей периферии труб, подверженных лучистому теплу, достигается за счет
огнеупорных защитных оболочек, которые не только снижают передачу тепла маслу внутри трубы, но и
способствуют равномерному распределению тепла и температуры по периферии трубы.
Гладкие и гофрированные металлические кожухи, расположенные на трубах, по которым проходят горячие
газы и которые поглощают тепло за счет конвекции, выполняют аналогичную функцию. Эти
теплопоглощающие элементы отводят тепло от горячих газов и передают его трубке, тем самым выравнивая
температуру по периферии трубки. Благодаря использованию светоотражающих покрытий и гофрированных
теплопоглощающих поверхностей можно эффективно контролировать скорость поглощения тепла с целью
минимизации чрезмерного образования углерода и неподвижных газов. Кроме того, распределение и
передача тепла маслу могут контролироваться таким образом, чтобы все поверхности отдавали тепло
практически с одинаковой скоростью. Хотя следует понимать, что точные размеры труб и корпусов в
различных частях печи, наиболее подходящие для каждого типа нагревателя, определить невозможно, в этом
отношении можно руководствоваться общими указаниями, представленными на прилагаемых чертежах.
Чертежи выполнены не в строгом масштабе, но относительные размеры различных корпусов, показанные на
них, дают довольно приблизительное представление о том, что было признано подходящим для печи такого
типа, как изображено на рисунке. На практике использовались трубки диаметром 4 дюйма, и, как показано на
рисунке 3, гофрированная трубка слева имеет наружную нагревательную поверхность 1,5 квадратных фута на
погонный фут; трубка следующего размера — наружную нагревательную поверхность 4 квадратных фута на
погонный фут; а гофрированная трубка справа — наружную нагревательную поверхность 6 или более
квадратных футов на погонный фут. Здесь нет необходимости подробно описывать схему подключения
коллекторов к различным трубопроводам. Расположение трубопроводов может быть определено в
зависимости от конкретных условий, а поток масла может протекать по ним последовательно или по
нескольким или нескольким путям по желанию. В представленной здесь системе предполагается, что масло
поступает в систему в сильно нагретом состоянии.
Следует понимать, однако, что масло может подаваться в систему в охлажденном или холодном состоянии, в
этом случае для нагрева масла до температуры крекинга используются определенные нагревательные
поверхности в системе, и условие минимальной разницы температур не применяется к той части
теплопоглощающей поверхности, которая используется для предварительного нагрева масла. Высокие
скорости теплопередачи в этой части системы предварительного нагрева не приведут к каким-либо
негативным последствиям, поскольку растрескивание не происходит до достижения определенных
критических температур. В некоторых случаях может быть желательно работать с настолько высокими
температурами газов, поступающих в нагревательную камеру, что открытые стенки будут слегка излучать
свет. В таких случаях воздействие лучистого тепла на верхние трубки внутри нагревательной камеры может
привести к небольшому перегреву содержащегося в ней масла, если не будут приняты меры по устранению
разрушительного теплового излучения. С этой целью я могу предусмотреть маслопроводы или трубы 23 в
крыше нагревательной камеры 22.
Эти трубы предпочтительно снабжены чугунными защитными кожухами 24 и взаимодействуют с верхними
трубами в нагревательной камере, чтобы предотвратить передачу лучистой тепловой энергии от крыши к
верхним трубам. Аналогичные маслопроводящие трубки 25 могут быть размещены в стенках нагревательной
камеры над поперечными нагревательными элементами, и эти трубки 25 могут быть покрыты металлическими
кожухами 26 из огнеупорного чугуна в зависимости от конкретных условий. Основной разрушительный
тепловой поток при высоких температурах в нагревательной камере возникает между противоположными
теплопоглощающими поверхностями. Благодаря наличию противоположных нагревательных поверхностей 23
и 20-21 предотвращается воздействие разрушительного теплового излучения на верхний ряд или трубы в
крыше. На рисунке показано, что эти трубки 23 отходят от трубок или трубопроводов 18 в крыше камеры печи
и являются их продолжением. Направление потока масла через различные секции, ступени и зоны
нагревателя в значительной степени определяется выбором и конструкцией.
Соседние файлы в папке патенты