Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_2322
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_213567.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=213567&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB213567A
[]
Усовершенствованный способ производства продуктов конденсации из мочевины или ее производных и
формальдегида. 20, Вена, VIII, Австрия, гражданин Чехословацкой Республики, настоящим заявляет о
характере данного изобретения и способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении: Данное изобретение относится к производству лаков и твердых
материалов путем конденсации мочевины или ее производных с формальдегидом. Согласно проведенным на
данный момент наблюдениям, реакция протекает в три этапа. На первом этапе образуются исходные
продукты вязкой природы, растворимые в воде; вязкость этих продуктов постепенно увеличивается при
хранении в холодном или нагревательном состоянии. В определенный момент эти исходные продукты
желатинизируются, превращаясь в полутвердые промежуточные продукты, обладающие меньшей
растворимостью в воде, чем исходные продукты реакции. После дальнейшего охлаждения или нагревания
(при котором, по-видимому, отделяется оставшаяся вода) эти полутвердые промежуточные продукты
превращаются в нерастворимые твердые конечные продукты, представляющие собой искусственные
материалы, обладающие большой красотой и прочностью.
Наивысшая степень водостойкости достигается этими материалами только при нагревании до температуры
выше 80°C. Первоначально было предложено (см. британский патент № 151016) разрешить протекание
конденсации в отсутствие конденсирующих агентов с целью получения пригодных для промышленного
использования продуктов конденсации посредством вышеупомянутой реакции. Первоначальные продукты
конденсации, растворимые в воде, были получены путем добавления в реакцию пяти весовых частей
коммерческого 40%-ного раствора формальдегида и одной весовой части мочевины (этап 1). Увеличение
избытка формальдегида (6:1) и более длительное воздействие тепла привели к тому, что продукт
конденсации оставался жидким в горячем состоянии, но желатинизировался при охлаждении, превращаясь в
эластичный материал стадии 2. Твердый и нерастворимый конечный материал на этапе 3 получали путем
измельчения до температуры около 80°C материала, которому дали желатинизироваться в холоде. Если
предпринять попытку модифицировать этот ранее предложенный метод таким образом, чтобы получать
конечный твердый и нерастворимый материал за одну непрерывную операцию с помощью нагрева, то есть
без получения эластичного промежуточного продукта путем охлаждения, как предлагается в Спецификации
№ 151016, будет получен пористый и непригодный для промышленного использования материал, недостатки
которого в основном объясняются наличием в нем свободного формальдегида.
С другой стороны, если выбрать меньшую долю формальдегида (даже на очень небольшое количество), чем
указано выше, при описанной процедуре (то есть без использования конденсирующих агентов), получаются
сильно мутные полутвердые промежуточные продукты, которые в твердом состоянии не обладают
прозрачностью горного хрусталя. Конечные продукты, обладающие прозрачностью стекла и полностью
свободные от пузырьков, были получены путем проведения реакции в присутствии основных конденсирующих
агентов, как описано в британской патентной заявке № 171094, при этом доля формальдегида была меньше,
чем соответствовало бы соотношению трех молекул формальдегида к одной молекуле мочевины. До
настоящего времени это был единственный процесс, позволяющий получить за одну непрерывную операцию
нагрева рассматриваемые конечные продукты, в частности, ценный материал, обладающий прозрачностью
горного хрусталя. Теперь я обнаружил, что первая стадия реакции, в результате которой образуются более
или менее вязкие исходные продукты, растворимые в воде, протекает неравномерно, а должна проводиться в
двух основных фазах, которые контролируются различным способом путем регулирования концентрации
ионов водорода.
Для краткости первая фаза далее будет обозначаться как «конденсация», а вторая — как «полимеризация»,
поскольку эти термины, вероятно, правильно описывают природу химических процессов, которые они
призваны обозначать. Для того чтобы конечный нерастворимый материал был идеально прозрачным,
конденсация должна происходить в отсутствие свободных ионов водорода. Присутствие свободных ионов
водорода в начале конденсации приводит к образованию белых осадков, которые уже невозможно обратить
вспять, поэтому конечный продукт стадии 3 неизбежно оказывается мутным. Однако, если обеспечить
правильный ход конденсации, соблюдая соответствующие условия, получится раствор, прозрачный как вода,
даже если изначально были использованы две молекулы формальдегида и одна молекула мочевины. При
охлаждении этот раствор мутнеет, но при кипячении снова становится прозрачным и через длительное время
превращается в вязкую массу. В результате этой обработки получается идеально прозрачный конечный
материал.
Фактическая реакция раствора не обязательно должна быть полностью нейтральной; фактически процесс
может проводиться в щелочных условиях, поскольку присутствие свободных ионов OH- не вызывает
помутнения. Если используемый раствор формальдегида содержит свободную муравьиную кислоту,
последнюю необходимо удалить, предпочтительно путем добавления основных веществ в таком
соотношении, чтобы реакция стала нейтральной или слабощелочной. Аналогичным образом, исходным
материалом может быть формальдегид, полностью свободный от кислоты и специально подготовленный для
этой цели, например, путем сублимации полимерного формальдегида в условиях отсутствия воздуха. Первый
этап завершается кратковременным нагреванием до тех пор, пока присутствие свободных ионов водорода
перестанет вызывать образование белых осадков, не исчезающих при дальнейшем нагревании. Вторая фаза
стадии 1, то есть фаза полимеризации, должна быть осуществлена путем дальнейшего нагрева после
регулирования CH до значения выше 10⁷, но не до достижения If). Продукт конденсации, полученный
кипячением нейтральной или щелочной смеси формальдегида и мочевины в течение короткого времени, с
трудом превращается в вязкий исходный продукт, растворимый в воде, который образуется в конце стадии 1
всей реакции.
Однако раствор становится вязким за сравнительно короткое время, если к нему добавить свободные ионы
водорода после кратковременного кипячения смеси формальдегида и мочевины, то есть после того, как
произойдет конденсация. Иными словами, полимеризация образующегося продукта конденсации в вязкую
массу ускоряется свободными ионами водорода, при этом также появляется возможность контролировать
процесс полимеризации путем изменения природы и количества добавляемой кислоты. В качестве агентов,
ускоряющих полимеризацию, рассматриваются следующие вещества: кислоты, соли кислот, сложные эфиры
кислот и соединения, образующие кислоту в результате химической реакции, например, соли аммония,
которые образуют гексаметилентетрамин с формальдегидом и выделяют кислоту. Кроме того, муравьиную
кислоту можно получить из формальдегида в реакционной смеси, предприняв соответствующие шаги,
например, аэрацию, после завершения конденсации. Вязкие растворы, полимеризованные в присутствии
свободных ионов водорода, то есть в кислой среде, могут быть желатинизированы в полутвердые
промежуточные продукты путем дальнейшего нагревания обычным способом, после чего указанные
промежуточные продукты превращаются в конечный материал.
В этой дальнейшей процедуре все этапы, ранее установленные экспериментальным путем, остаются в силе
во всех отношениях. Таким образом, ссылаясь на мою патентную заявку № 201906, целесообразно
использовать добавки щелочных веществ для снижения или устранения концентрации ионов водорода в
вязких продуктах до их желатинизации с целью получения безупречного конечного материала в
промышленных масштабах. Помимо ускорения процедуры, полимеризация в кислой среде, проводимая в
соответствии с изобретением, обладает большим преимуществом, заключающимся в придании твердым
нерастворимым конечным продуктам, полученным на третьем этапе всей реакции, значительно большей
водостойкости, чем это было возможно ранее. Еще одно, гораздо более существенное преимущество,
получаемое при проведении полимеризации в кислой среде, заключается в возможности получения ранее
неизвестного эмульсионного коллоида, который является гидрофобным и при охлаждении вытесняет
значительную часть своей воды, сохраняя остальную ее часть только в адсорбированном состоянии.
Если после кратковременного кипячения реакционной смеси добавить лишь такие малые количества кислоты
или кислой соли, чтобы довести концентрацию ионов водорода в растворе примерно до 10⁷–10⁶, то будет
получен высоковязкий продукт полимеризации, который, тем не менее, в значительной степени проявляет
гидрофильные свойства. Однако, если доля добавленного полимеризующего агента превышает этот предел
или если нагрев длится долго, можно получить гель гидрофобной эмульсионной коллоидной формы, который
осаждается из водной реакционной смеси после охлаждения. Если количество этих добавок будет
превышено, реакция примет совершенно иной оборот. Вся реакционная смесь мгновенно застывает,
превращаясь в твердый, белый и хрупкий материал, удерживающий всю воду. Если оставить материал на
некоторое время, вода испарится, масса станет прозрачной и рассыплется на бесчисленные фрагменты. Для
того чтобы дать представление о верхнем пределе концентрации ионов водорода, необходимой для
осаждения гидрофобного геля в соответствии с изобретением, следует отметить, что процесс занимает
следующее время:
в образовании указанного хрупкого материала в концентрации, выраженной содержание серной кислоты в
количестве менее 0,017% от массы мочевины; или 0,034% от массы смеси, не содержащей воды, состоящей
из одной молекулы мочевины и двух молекул формальдегида. Вследствие адсорбции воды, гель, выпавший в
осадок из гидрофобной эмульсионной коллоида, представляет собой беловатый, твердый и смолистый
материал, который можно промыть в воде, но в ней он нерастворим. В то время как согласно ранее
описанным методам вязкий исходный продукт получался только в виде гидрофильного эмульсионного
коллоида, согласно изобретению гидрофобный эмульсионный коллоид получают путем осаждения, поскольку
полимеризация протекает в присутствии соответствующего количества свободных ионов водорода.
Полученный таким образом гидрофобный гель гораздо лучше подходит не только для производства твердых
материалов, но и для изготовления лаков, чем гидрофильные эмульсионные коллоиды, которые до сих пор
были единственным доступным видом материалов в промышленности.
Что касается производства твердых материалов, то преимущество продуктов, получаемых по данному
процессу, заключается в том, что большая часть воды механически отделяется при образовании
гидрофобного коллоида. Кроме того, твердый конечный продукт (токарный материал), полученный из
упомянутых выше гидрофобных эмульсионных коллоидов, разумеется, не может быть набухшим под
воздействием воды, поскольку данный материал обладает максимальной степенью водостойкости. Также в
качестве основы для производства Согласно способу осуществления изобретения, оно, несомненно,
превосходит любое другое вещество подобного рода. Начиная с указанных гидрофобных продуктов, впервые
удалось получить лаки из продуктов конденсации мочевины и формальдегида, полученных с использованием
неводных растворителей и неводных смягчающих агентов, причем даже с такими, которые не смешиваются с
водой. Это важно, потому что не существует смягчающих веществ, растворимых в воде; и потому что лаки,
изготовленные без таких добавок, легко трескаются при нагревании.
Когда продукты полимеризации мочевины и формальдегида, полученные в кислой среде согласно
настоящему изобретению, превращаются в нерастворимый конечный материал, не всегда необходимо
отделять гидрофобную эмульсионную коллоидную массу; напротив, может быть получено промежуточное
состояние (путем соответствующего соотношения свободных ионов водорода), в котором по меньшей мере
большая часть вязкого продукта полимеризации присутствует в виде гидрофобной эмульсионной коллоидной
массы без отделения геля. Этот метод работы обеспечивает промышленные преимущества, поскольку
давление пара водного псевдораствора гидрофобного коллоида значительно выше, чем у раствора
гидрофильного коллоида, что значительно облегчает удаление прилипшей воды. Этот способ осуществления
процесса (т. е. предотвращение фактического осаждения эмульсионного коллоида) означает значительное
ускорение разработки процесса, поскольку, как указано выше, превращение вещества в нерастворимый
конечный материал по существу заключается в удалении растворенной воды.
Было предложено (см. Спецификацию № 187605) получать пористые мутные материалы, напоминающие
меершаум и фарфор, путем конденсации мочевины с содержанием формальдегида не более 120% в
присутствии не менее 3% кислоты (доля рассчитывается от чистого безводного материала в каждом случае).
Согласно примерам, приведенным в данном описании, смесь мочевины и формальдегида сначала нагревают
до точки образования пузырьков, а затем добавляют кислоту. Формальдегид всегда содержит муравьиную
кислоту, если его не подготовить или не обработать специальным способом, гарантирующим его отсутствие.
Кроме того, нагревание раствора мочевины в формальдегиде до образования пузырьков газа недостаточно
для осуществления конденсации, которая при таком кратковременном нагревании лишь инициируется. В
отличие от ранее описанного процесса, первая фаза реакции, согласно настоящему изобретению, должна
начинаться и завершаться в отсутствие свободных ионов водорода, чтобы получить идеально прозрачный
конечный материал, напоминающий горный хрусталь.
Добавление веществ, обладающих кислотными свойствами, не предполагается, а осуществляется после
завершения конденсации. Наконец, концентрация ионов водорода, которую необходимо установить для
ускорения полимеризации первого образовавшегося продукта конденсации в вязкую массу, такова, что ее
верхний предел все еще остается значительно ниже самого низкого предела, установленного для проведения
предыдущего процесса. Как уже упоминалось выше, при проведении реакции без какого-либо
конденсирующего агента, как это предусмотрено изобретением согласно спецификации № 151016, будут
образовываться сильно мутные полутвердые промежуточные продукты, и если для обеспечения возможности
получения конечного продукта за одну непрерывную операцию нагрева вводится меньший избыток
формальдегида, чем предлагается в указанной спецификации. Это объясняется тем, что даже без
добавления какого-либо конденсирующего агента кислотная реакция происходит с самого начала, поскольку
коммерческий формальдегид всегда содержит меньшее или большее количество свободной муравьиной
кислоты.
Согласно настоящему изобретению, эту кислоту следует удалить до начала реакции. Однако, когда
конденсация уже произошла, согласно настоящему изобретению и в отличие от спецификации № 151016,
существенным условием является добавление агентов, ускоряющих полимеризацию, которые не отщепляют
гидроксильные ионы, предпочтительно кислот, для регулирования CH до значения выше 10⁷ (но не
доходящего до 10⁷). Если в соответствии с предыдущей спецификацией заявителя № 171094 реакция
начинается в присутствии конденсирующего агента, обладающего «основными свойствами», то на стадии
конденсации первой стадии реакции будут существовать условия, не препятствующие образованию идеально
прозрачного конечного материала. Однако присутствие свободных гидроксильных ионов препятствует
полимеризации первого образовавшегося продукта конденсации в вязкую массу, поэтому вторая фаза первой
стадии согласно настоящему изобретению должна проводиться в присутствии свободных ионов водорода.
Действительно, при определенных обстоятельствах кислотная реакция в материале будет обнаружена
раньше. если бы в процессе использовались довольно значительные количества основных конденсирующих
агентов. Однако от множества неизвестных случайных обстоятельств зависит, в какой именно момент
произойдет это изменение характера реакции с щелочной на кислотную. До настоящего времени не было
известно, что ионы OH уже на этой фазе оказывают негативное воздействие, поэтому их необходимо удалить,
и необходимо установить фактическую кислотную реакцию в самом начале второй фазы первой стадии
реакции.
ПРИМЕРЫ. 1. 30 весовых частей чистой и нейтрально реагирующей мочевины смешивают со 100 весовыми
частями 30%-ного водного раствора формальдегида, не содержащего кислоты, или нейтрализованного, или
слабощелочного, при этом смесь нагревают до кипения в котле с обратным холодильником. После
кратковременного кипячения к смеси добавляют 5 весовых частей борной кислоты, растворенной в
небольшом количестве воды; затем всю смесь дополнительно кипятят в котле с обратным холодильником.
Примерно через 2,5 часа реакционная масса превращается в умеренно вязкий, но при этом сильно
гидрофильный эмульсионный коллоид, который не мутнеет при охлаждении и может быть подвергнут
дальнейшей обработке любым известным способом. После удаления большей части воды материал
заливают в формы, а затем затвердевают при температуре от 60 до 100 °C, получая в итоге материал,
прозрачный как кристалл. Если период в 2,5 часа превышен и нагрев продолжается, то через 6-7 часов
реакционная масса достигает такого состояния, что в горячем виде она прозрачна, но при охлаждении
становится беловатой, при этом от нее отделяется слизистый гель.
После выдерживания на холоде в течение нескольких часов материал разделяется на два слоя. Верхний слой
сливают, а плотный гель, образующий нижний слой, многократно промывают водой. Указанный гель,
окрашенный в белый цвет за счет адсорбированной воды, освобождается от нее в вакууме и после этого
приобретает прозрачность воды; теперь он готов к заливке в формы и затвердеванию. Описанную выше
операцию извлечения геля путем разделения слоев можно заменить следующей: весь реакционный
материал, в котором коллоид стал гидрофобным, выпаривают в вакууме, разливают в формы и затвердевают
после нейтрализации избытка кислоты и связывания свободного формальдегида.
2.
Борную кислоту можно заменить любым веществом, способным каким-либо образом отщеплять свободные
ионы водорода в реакционной смеси. Однако пропорции примеси и время, необходимое для образования
гидрофильного и гидрофобного коллоидов, варьируются в зависимости от силы кислоты. Таким образом,
количество следующих кислот должно быть равно ! Для получения желаемого результата необходимо
следующее количество уксусной кислоты: примерно 0,13 части по весу; ацетата аммония: примерно 1 часть
по весу. Бензойная кислота: примерно 0,1 части по весу. Серная кислота: следы порядка 0,0005 весовых
частей.
3.
Операция, описанная в примерах (1) и (2), в ходе которой кислота или кислотообразующее вещество
добавляются к нейтральной или щелочно-реагирующей смеси после ее кратковременного кипячения, может
быть заменена некоторыми подходящими этапами (например, аэрацией) после кипячения нейтральной смеси
с целью окисления небольшой части формальдегида реакционной смеси в муравьиную кислоту, которая
должна выполнять роль кислоты, добавленной описанным образом. Однако этот метод в большинстве
случаев приводит лишь к образованию гидрофильных веществ, поскольку количество формальдегида,
окисляемого до муравьиной кислоты, очень мало. Однако вещество может перейти в гидрофобную стадию,
если степень окисления формальдегида будет увеличена до желаемого уровня.
4.
Гидрофобный гель, полученный с помощью кислот, солей кислот или солей аммония в соответствии с
приведенными выше примерами, может быть растворен в неводных растворителях, таких как, например,
эпихлоргидрин. При смешивании с размягчающими веществами этот раствор образует нерастрескивающееся
лаковое покрытие, совершенно нечувствительное к воздействию воды. Промежуточный и конечный материал,
прозрачный как вода, получаемый в соответствии с данным процессом, может быть наделен желаемой
непрозрачностью и/или цветом путем внесения соответствующих и известных добавок, так что конечный
продукт представляет собой искусственный материал, способный заменить не только любой природный
материал, пригодный для токарной обработки, но и полудрагоценные и драгоценные камни. Этот
искусственный материал может быть обработан любым желаемым механическим способом. Что касается
выражения «свободные ионы водорода», используемого в настоящем описании,
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_213568.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=213568&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB213568A
[]
Марганец, молибден, вольфрам, ванадий и тому подобное. Способ производства легированной стали и
железа с добавлением хрома, Я, проживающий в Одде, Хардангер, ранее в Тюсседале, Хардангер, Норвегия,
оба подданные короля Швеции, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Данное
изобретение относится к производству легированной стали и железа. Было предложено вводить в
расплавленную ванну железа или стали брикеты, состоящие из хромовой руды и не содержащего углерода
восстановителя, с целью получения сплавов, содержащих хром и железо или хром и сталь, а также
предлагалось удалять избыток кремния (из-за использования ферросилиция или силицида кальция в качестве
восстановителя) путем обработки железо-хромового сплава под действием взрыва в конвертере, при этом в
некоторых случаях добавлялись восстанавливаемые руды для удаления избытка кремния или углерода и
кремния.
операция или в качестве единственного средства очистки. При производстве некоторых легированных сталей
и железа, где требуется относительно высокое содержание легирующего металла, но при этом содержание
углерода должно быть достаточно низким, необходимо использовать сплав с очень низким содержанием
углерода, который, как правило, довольно дорог. Как правило, содержание кремния должно быть низким, но, с
другой стороны, удалить углерод из сплава с высоким содержанием кремния проще, чем из сплава с низким
содержанием кремния, например, методом бессемеризации, поскольку практически весь углерод может быть
окислен за несколько минут. Если продувка окисляющими газами будет продолжаться достаточно долго, того
же результата можно добиться и с кремнием, но в этом случае существует риск того, что металл при этом
поглотит такое большое количество азота, что его качество снизится. Приведенные ниже анализы показывают
состав серии таких вспениваний, каждое весом около 1,5 тонн, с указанием процентного содержания
поглощенного азота. Заряд C. Cr. Si. N. No.
Настоящее изобретение представляет собой способ получения легированной стали и железа с хромом,
марганцем, молибденом, вольфрамом, ванадием и тому подобными элементами, в котором образуется
железный сплав с хромом, марганцем и т. д., который затем смешивается с оксидом металла, подлежащего
легированию сталью или железом, причем смесь непосредственно добавляется к расплавленной стали или
железу. Этот способ характеризуется тем, что первый упомянутый сплав получают путем бессемеризации до
тех пор, пока содержание углерода не снизится до желаемой степени, но не ниже, чем при сохранении
достаточного количества кремния (около 15%) во избежание образования нитридов, при этом
соответствующее количество измельченных оксидов металлов брикетируется с измельченным сплавом для
окисления оставшегося кремния. При осуществлении настоящего изобретения процесс бессемеризации
прерывается в момент окисления углерода до требуемого количества, но при этом сохраняется не менее 15%
кремния во избежание образования нитридов, а остальная часть кремния впоследствии удаляется оксидами
металлов.
Неполностью бессемеризованный металл измельчают и очень тщательно смешивают с соответствующим
количеством измельченных оксидов металлов, которые при достаточно высоких температурах окисляют
кремний, в то время как оксиды восстанавливаются до металла. Эта реакция протекает наиболее легко, если
смесь бессемеризованного металла и оксида металла, подлежащего легированию сталью или железом, в
виде брикетов добавляется к расплавленному железу или стали в соответствии с общепринятой практикой
плавки. Мы обнаружили, что когда процесс бессемеризации прерывается в момент, когда металл все еще
содержит 15% кремния или несколько меньше, процент введенного азота остается в пределах допустимых
значений, или около 0,1%, тогда как при продлении процесса продувки он, как показано в приведенных выше
анализах, возрастает до 0,6%. Приведенные ниже анализы показывают совпадение результатов серии
прерывистых продувок, в результате которых получаются сплавы, используемые в процессе, с допустимым
процентным содержанием азота. Заряд C. Cr. Si. N.
Поскольку реакция экзотермическая, потери тепла будут меньше, чем при использовании полученного сплава
с низким содержанием кремния, и это выделение тепла может быть еще больше усилено действием
известной смеси измельченного алюминия и восстанавливаемых оксидов металлов: хрома, железа, никеля,
марганца, вольфрама, ванадия и молибдена. Подробно описав и определив природу нашего изобретения и
способ его осуществления, мы заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_213569.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=213569&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB213569A
[]
Усовершенствования в системах искусственного охлаждения охлаждающей воды конденсаторных установок
локомотивов. Я, Генрих Больцхаузер, гражданин Швейцарской Конфедерации, проживающий по адресу:
Хардтурмштрассе 19, Цюрих 5, Швейцария, настоящим заявляю, что характер данного изобретения и способ
его осуществления будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Известно, что в случае
паровозов с конденсацией крайне важно, чтобы охлаждающая вода, необходимая в конденсаторе, имела
низкую температуру, поскольку от этого зависит высота вакуума и, следовательно, экономичность всей
операции. Однако повторное охлаждение, особенно в связи с локомотивами большой мощности, создает
особые трудности, поскольку в этих случаях в охладителе необходимо отводить очень большое количество
тепла. Для обеспечения максимально полного охлаждения уже созданы охладители, работающие за счет
искусственной тяги и состоящие из ряда ячеек, через которые параллельно проходят охлаждаемая вода и
отдельные потоки охлаждающего воздуха, и заполненные массой наполнителей.
В случае таких охладителей вентилятор, расположенный примерно посередине охладителя, забирает воздух
путем всасывания через два боковых отверстия и подает его в пространство, которое зарезервировано в
центральной продольной плоскости охладителя и с которым каждая охлаждающая ячейка соединена через
щель. Поскольку в данной конструкции площадь поперечного сечения двух боковых воздухозаборников мала
по сравнению с необходимым количеством охлаждающего воздуха, необходимо обеспечить высокую скорость
потока охлаждающего воздуха, что влечет за собой высокое сопротивление и, следовательно, сравнительно
большие затраты энергии на привод вентиляторов. Вследствие высокой скорости воздуха, проходящего под
давлением через ячейки, охлаждающая вода уносится вместе с собой, что приводит к ее потерям. Целью
настоящего изобретения является устранение этих недостатков указанного охладителя и достижение, при
использовании лишь небольшого количества воды, максимально эффективного использования пространства,
доступного для охлаждения. Для достижения этих целей изобретение представляет собой реохладитель с
искусственной тягой, в котором ряд ячеек параллельно пронизаны охлаждаемой водой и отдельными
потоками охлаждающего воздуха, характеризующийся тем, что каждая ячейка имеет входное отверстие для
воздуха, образованное непосредственно на внешней граничной поверхности реохладителя.
Таким образом, в каждой ячейке непрерывно создается отдельный поток свежего несжатого воздуха. При
практическом применении изобретения воздух из атмосферы подается через ячейки отдельными потоками с
помощью вентилятора или вентиляторов, расположенных между группами ячеек, предпочтительно примерно
посередине охладителя, причем вентилятор выводит воздух непосредственно в атмосферу. Для удобства
можно использовать двойной вентилятор или два отдельных вентилятора, при этом предпочтительно, чтобы
ось вращения вентилятора была расположена параллельно продольной оси охладителя. Мне известно о
предложении многоступенчатого стационарного охладителя. Какой именно? Устройство включает в себя ряд
расположенных друг над другом охлаждающих отсеков, через которые последовательно проходит
охлаждаемая жидкость; эти отсеки расположены вокруг воздуховода с вытяжным вентилятором в его верхней
части, и каждый отсек имеет отдельное входное отверстие для воздуха во внешней стенке устройства и
отдельное выходное отверстие для воздуха, ведущее в воздуховод. На прилагаемом чертеже в качестве
примера показаны конструктивные варианты изобретения.
На рис. 1 показан боковой вид охладителя в виде транспортного средства с боковой подачей воздуха, а на
рис. 2 — разрез по линии II-II.
1
и 3 опущены для ясности. Рис. 3 представляет собой сечение по линии III-III на рис. 1. На фиг. 4 и 5
схематически, в вертикальном и горизонтальном разрезах соответственно, показаны две дополнительные
конструктивные формы, которые могут быть применены к отдельной ячейке охладителя в соответствии с
изобретением. На фиг. 1–3, цифрой 1 обозначен дополнительный локомотив, движущийся в направлении,
указанном стрелкой А. На этом дополнительном локомотиве установлен продольный ящик 2, закрытый с
обоих концов, поперечное сечение которого имеет такую форму, что в основном соответствует: ширине колеи
железной дороги. Грудь 2 снабжена большим количеством ячеек или воздушных каналов 3, из которых
входные отверстия 4 расположены во внешних боковых стенках ящика, а выходные отверстия 5 выходят в
каналы 6. Последние расположены вдоль продольной оси транспортного средства и симметрично размещены
по обеим сторонам воздуховсасывающего устройства в виде двойного вентилятора 7. Проходы 6 сужаются от
середины транспортного средства к обоим концам.
Вентилятор 7 подает воздух в спиральный корпус 8, выходящий вверх, и приводится в движение через вал 9,
параллельный продольной оси транспортного средства, с помощью электродвигателя 9 или аналогичного
устройства. Клетки 3 полностью отделены друг от друга стенками 10 (рис. 3), так что они образуют отсеки,
каждый из которых пересекается частью потока воздуха, втягиваемого вентилятором. По обе стороны от
веера 7 расположены две группы ячеек 3, симметрично расположенные относительно проходов 6, 11 (рис. 3)
показывает распределение вставок, расположенных в ячейках 3, каждая из которых в данном случае имеет
верхнюю и нижнюю ситовидные стенки, а между этими стенками находится масса колец Рашига или подобных
им, нерегулярно слоистых, образующих сетки. Эти вставки 11 расположены в ячейках 3 практически по
диагонали, так что каждая из них пересекается одним из отдельных воздушных потоков. Благодаря этим
решеткам 11 потоки охлаждающего воздуха отклоняются. В данном случае, вследствие наклонного
расположения решеток 11 в ячейках 3, наблюдается двукратное отклонение, как показано на рис. 3 стрелкой
B, при этом каждый отдельный воздушный поток находит в восходящей части C своего пути проходы с
площадью поперечного сечения, по меньшей мере вдвое большей, чем площадь входных или выходных
отверстий соответствующих ячеек 3, что приводит к уменьшению до минимального значения скорости
охлаждающего воздуха непосредственно над захватом 11 и, по крайней мере, в наиболее эффективной зоне
охлаждения.
В каждую ячейку 3 подается отдельный поток воды для повторного охлаждения. Поскольку подобные
устройства для распределения воды общеизвестны, для наглядности на рисунках из всех имеющихся для
этой цели трубопроводов показаны лишь несколько трубок 12 на рис. 3, чтобы проиллюстрировать, как
охлаждаемая вода распределяется, подобно моросящему дождю, непосредственно над массой решеток 11.
13 представляет собой накопительный резервуар для повторно охлажденной воды, из которого она по
трубопроводам, не показанными на рисунке, поступает в конденсатор локомотива. В рабочих условиях,
благодаря всасыванию вентилятора 7, охлаждающий воздух поступает в ячейки 3 сбоку, протягивается через
них, а также через каналы 6, и затем подается в спиральный корпус 8, из которого выходит непосредственно в
атмосферу. Таким образом, здесь нет необходимости предусматривать специальный выходной канал для
нагретого воздуха, что позволяет максимально эффективно использовать имеющееся пространство для
целей охлаждения. В этом случае охлаждающий воздух вступает в тесный контакт частично за счет
поперечного потока, а частично за счет противотока (последний в решетках 11) с мелкодисперсной водой,
распределенной по массе решеток, так что вода хорошо охлаждается.
В этом случае эффект повторного охлаждения сильнее, а мощность, затрачиваемая на привод вентилятора,
меньше, поскольку в каждую ячейку 3 поступает отдельный поток свежего воздуха, и для подачи и
прохождения воздуха доступны большие площади поперечного сечения, так что работа может
осуществляться с большими объемами воздуха и малыми скоростями потока, а также со сравнительно малым
сопротивлением сетки. В отклоняющей части пути решетки 11 обеспечивают тщательное разделение и
распределение воздуха, а также воды, тем самым существенно способствуя достижению значительного
эффекта повторного охлаждения. В качестве разделительных элементов для отклонения воздуха вместо
решеток 11, изображенных на рис. 3, можно использовать сита, перфорированные пластины и тому подобное.
Схема с перфорированными пластинами в качестве распределительных элементов показана на рис. 4, где в
зоне охлаждения в одной ячейке расположено несколько наложенных друг на друга перфорированных
пластин 14 и стенок 15, которые вместе образуют каналы для отдельных воздушных потоков, входящих через
16 и выходящих через 17.
Различные наложенные друг на друга каналы пересекаются общим потоком воды, который распределяется по
зоне охлаждения по распределительным трубам 18, только одна из которых показана на рис. 4, где H
обозначает плоскость внешней граничной стенки реохладителя. Перфорированные пластины 14,
обозначенные стрелкой D, вызывают отклонение воздушных потоков между входами 16 и выходами 17 и
обеспечивают в отклоняющихся участках E путей отдельных воздушных потоков площадь поперечного
сечения f, которая как минимум в два раза больше площади входящего потока 16 или площади выходного
потока 17. Пластины 14 могут быть расположены под любым желаемым углом друг к другу. Для того чтобы
максимально увеличить общее поперечное сечение воздухозаборника, часть входных площадей ячеек 3
может также располагаться на передней и задней наружных поверхностях корпуса 2, так что воздух
всасывается за счет разрежения как сбоку, так и с обоих концов. Вентилятор 7 не обязательно должен
располагаться в продольном центре проходов G, и вместо двойного вентилятора можно установить два
отдельных вентилятора, которые целесообразно разместить на обоих концах проходов 6.
На схеме, показанной на рис. 5, где представлен горизонтальный разрез отдельной ячейки
модифицированной конструкции, 19 обозначает воздухозаборник (расположенный в граничной стенке
охладителя), а 20 — воздуховыпуск ячейки 21. В ячейке расположен распределительный блок 22, снабженный
перегородками 23. F указывает направление движения. Несколько таких ячеек 21 расположены рядом друг с
другом, а при определенных обстоятельствах также и напротив друг друга. Здесь также выходные отверстия
20 сообщаются с проходами, не показанными на рисунке, которые соединены с вентилятором или подобным
устройством. Как показано стрелкой G-, распределительные вставки 22 вызывают двойное отклонение
отдельного воздушного потока, входящего через 19, и представляют последнему в отклоняющей части его
пути поперечное сечение прохода g, которое значительно больше, чем площади входа и выхода 19, 20. Вода,
подлежащая повторному охлаждению, свободно стекает в пространства 24, контактируя там в поперечном
потоке с охлаждающим воздухом.
Каждое распределительное устройство 22 может включать в себя сетку, проволочное сито или другое
устройство, которое дополнительно разделяет проходящий через него воздух и представляет для него
большую поверхность, но лишь небольшое сопротивление. Подробно описав и определив природу моего
изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_213570.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=213570&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB213570A
[]
Усовершенствования в работе двигателей внутреннего сгорания и связанные с ними аспекты. Я, Мирон
Зейлигер, гражданин России, проживающий по адресу: Николайгт, 13, Хельсингфорс, Финляндия, настоящим
заявляю о природе данного изобретения и способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении: Настоящее изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания
типа, в которых воздух (дизельные двигатели) или заряд подается в цилиндр в сжатом состоянии, при этом
размер камеры сгорания изменяется подвижным элементом, а давление воздуха регулируется, и имеет своей
целью обеспечить усовершенствованные средства, позволяющие двигателю работать в различных режимах
значительной перегрузки в течение значительного времени, не увеличивая ни максимальное давление, ни
максимальную температуру сверх нормы, при этом переход от одного режима перегрузки к другому
осуществляется вручную с панели управления независимо от скорости двигателя и давления газов в рабочем
цилиндре.
Уже было предложено приводить в движение подвижный элемент за счет давления газов в цилиндре, при
этом положение этого элемента контролировалось бы регулятором, который одновременно регулировал бы
объем смеси; кроме того, было предложено приводить в движение этот элемент с помощью кулачка или
эксцентрика, приводимого в действие червячной передачей. регулируется одновременно с ходом поршня
насоса. В двигателях этого типа, где заряд подается компрессором, также предлагалось приводить в действие
подвижный элемент во время нормальной работы от дроссельной заслонки, однако предусматривалось, что
Соседние файлы в папке патенты