Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_2453
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_216192.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=216192&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB216192A
[]
Способ и устройство для производства серной кислоты. Я, Уильям Фрэнсис Ламоро, из Изабеллы, округ Полк,
штат Теннесси, Соединенные Штаты Америки, гражданин Соединенных Штатов Америки, настоящим заявляю
о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении: — Данное изобретение относится к усовершенствованному процессу
или методу производства серной кислоты из диоксида серы, полученного при сжигании элементарной серы,
или из оксидов серы, содержащихся в переменной примеси с воздухом в газах, образующихся или
выделяющихся при плавке, обжиге или кальцинировании пиритовых руд или других серосодержащих
материалов в печах. Мое изобретение также относится к усовершенствованию аппарата, используемого в
производстве серной кислоты. Согласно моему изобретению, газовая и жидкая фазы смешиваются таким
образом, что одна или обе эти фазы приводятся в состояние высокой степени дисперсии.
Я использую эти слова для обозначения состояния, которое будет более подробно описано ниже, но могу
отметить, что они не используются для обозначения распыления кислоты, получаемого с помощью
разбрызгивающих устройств, валиков, вентиляторов, лопаток или подобных устройств, работающих по
принципу лопастного колеса, или форсунок, которые ранее предлагались для распыления или атомизации
растворов, которые затем проходят через газы под действием силы тяжести. (см. Патенты 149 648 и 187 016).
Цель подобных предложений — использование принципа массового действия. Я достигаю такого
интенсивного распределения двух фаз, какое можно было бы получить, используя высокоскоростную газовую
мойку, например, мойку типа Фельда с периферийной скоростью 2000 футов в минуту. В таком устройстве
жидкость диспергируется в газе, а газ также диспергируется в жидкости; полученные таким образом пленки
быстро сливаются, и, следовательно, новая поверхность непрерывно обнажается много раз в секунду. Кроме
того, полученный таким образом эффект существенно отличается от эффекта, достигаемого с помощью
хорошо известных устройств для разбрызгивания или распыления, что станет очевидным для специалистов в
области обработки серной кислоты из анализа результатов, полученных в ходе этого процесса.
Насколько я могу судить на данный момент, эти результаты объясняются явлениями адсорбции,
происходящими на поверхностях интенсивно диспергированных фаз. Наиболее важным является быстрое
рассеивание и слияние частиц в быстро повторяющемся циклическом порядке. Теперь я более подробно
опишу свой процесс. Первостепенное значение имеет обеспечение быстрого и тщательного контакта молекул
всех реагирующих жидкостей, как газообразных, так и жидких, что будет более подробно изложено ниже таким
образом, чтобы это было понятно и применимо на практике специалистами по производству серной кислоты
камерным методом. Необходимость точного регулирования количества и пропорций различных
кислотообразующих веществ должна в полной мере осознаваться на практике, иначе из-за неэффективности
и экономичности производства будут понесены значительные убытки. Кроме того, регулирование
температуры и давления во всей системе камер требует предельной осторожности.
Температура выше 100 градусов Цельсия замедляет химические реакции, а температура выше 100 градусов
Цельсия препятствует конденсации воды и, таким образом, мешает одной из важнейших реакций, а именно,
разложению нитрозосерной кислоты. Поэтому температуру необходимо постоянно поддерживать в довольно
узком диапазоне, от 80°C до 100°C. Большинство реакций между газообразными веществами носят
экзотермический характер и приводят к образованию соединений, которые легко конденсируются в жидкости;
следовательно, в соответствии с законами физико-химии, повышение давления с одновременным
выделением тепла будет способствовать ускорению этих реакций. Кроме того, поскольку реакции протекают
преимущественно в газовой фазе, удаление продуктов реакции в жидкой фазе способствует их усилению,
поэтому окисление диоксида серы ускоряется добавлением распыленной воды, поскольку вода легко
соединяется с образующимся триоксидом серы и удаляет его из газовой фазы.
Также следует отметить, что в этих реакциях в большинстве случаев две или более молекулы реагирующих
агентов соединяются, образуя меньшее количество продуктов реакции, и опять же следует отметить, что
такое соединение двух или более газов в меньшем объеме или превращение газов в жидкости путем прямого
соединения или абсорбции обуславливает снижение температуры и повышение давления, поэтому эти две
переменные следует постоянно тщательно контролировать. Различные газы растворимы в данной жидкости
по-разному, но в обычных случаях растворения газов в жидкостях отдельные газы смеси растворяются в
соответствии со своим парциальным давлением, при этом растворимость каждого из них лишь незначительно
зависит от присутствия другого, а количество газа, которое растворит жидкость, прямо пропорционально
давлению газовой смеси, контактирующей с жидкостью; следовательно, жидкость будет продолжать
поглощать газообразный компонент из газовой смеси до тех пор, пока давление, оказываемое растворенным
газом, не сравняется с его парциальным давлением в газовой смеси.
Давление, оказываемое растворенным газом, измеряемое его склонностью к переходу из жидкой фазы в
газообразную, весьма аналогично давлению пара, которым обладают все вещества, и в противовес этим
напряжениям действует общеизвестная сила поверхностного натяжения. Поверхностное натяжение жидкости
всегда уменьшается с повышением температуры, и добавление веществ, растворимых в жидкости, обычно
приводит к снижению поверхностного натяжения. Также часто наблюдается, что поверхностное натяжение
малого тела (имеющего высокую степень кривизны) меньше, чем у большего тела из того же вещества,
следовательно, маленькая капля жидкости имеет большую склонность к испарению, чем большая. Молекулы
в поверхностном слое жидкости притягиваются друг к другу силами, отличающимися по величине от сил,
действующих между молекулами внутри жидкости; молекулы в поверхностном слое располагаются в
значительной степени независимо от нижележащей жидкости; и считается, что на границе между жидкой и
газообразной фазами происходит неравномерное распределение молекул; таким образом, возникают
явления «поверхностного натяжения» и «адсорбции», и от этих явлений в значительной степени зависит
растворимость газа в жидкости.
Жидкость может как поглощать, так и адсорбировать... в виде конденсации газов на поверхностях жидкостей
или твердых тел. В каждом конкретном случае степень адсорбции пропорциональна площади открытой
поверхности жидкости или твердого вещества; следовательно, высокодисперсный материал может проявлять
очень большую адсорбционную способность благодаря огромной открытой поверхности, но она также в
различной степени зависит от химической природы и физического состояния двух контактирующих фаз. Это
исключительно поверхностное явление, и именно ему можно отнести большинство, если не все,
малоизвестные каталитические реакции. Считается, что поверхностная энергия жидкости не является
свойством молекулы в целом, а зависит только от наименее активных частей молекулы и от того, как они
располагаются в поверхностном слое, — то есть, считается, что молекулы располагаются в поверхностном
слое таким образом, что их активные части втягиваются внутрь, оставляя наименее активную часть молекулы
для образования поверхности.
Для ускорения или усиления химических реакций, происходящих между жидкой и газообразной фазами,
крайне желательно, чтобы адсорбированные пленки, образующиеся на поверхностях жидкости, разрушались
или удалялись практически сразу после образования, чтобы новые реакционноспособные поверхности могли
контактировать с газовой фазой. Быстрота и полнота всех физических и химических реакций, участвующих в
производстве серной кислоты, в значительной степени зависят от степени контакта реагирующих молекул
друг с другом и прямо пропорциональны ей. Наилучшего результата можно достичь путем интенсивного
перемешивания жидкости, находящейся в тесном контакте с газами, или путем непрерывного процесса сбора
жидкости и ее немедленного или одновременного разделения на множество частиц, например, в виде
мелкодисперсного распыла, что обеспечивает наибольшую площадь поверхности реакции между газами и
жидкостями, что и является целью моего изобретения.
В моем методе я не использую упаковочные материалы или другие средства для поддержки жидких пленок, а
полагаюсь на сами пленки, состоящие из мельчайших частиц жидкости, находящихся во взвешенном
состоянии в газовой атмосфере. Таким образом, площадь поверхности пленки, непосредственно
контактирующей с газом, увеличивается в тысячи раз за счет разделения жидкости на частицы тумана или
практически дымки. Подходящее оборудование для осуществления моего процесса схематично изображено
на прилагаемых чертежах, где на рис. 1 показана одна из конфигураций установки. На рис. 2 представлен
разрез одного из типов устройств для тонкого разделения жидкости и приведения частиц в контакт с газами.
Рис. 3 показывает измененное расположение растений. Мой метод включает в себя высокую степень
дисперсии жидкой фазы внутри газовой, а также высокую степень дисперсии газовой фазы внутри жидкой.
Для достижения такой высокой дисперсии жидкой фазы внутри газов я могу использовать любой из хорошо
известных роторных или центробежных типов газовых моек, таких как вертикальная мойка Фельда или
горизонтальная мойка Тейзена, и на прилагаемом чертеже (рис. 1), являющемся частью данного описания, я
выбрал мойку Фельда (показанную более подробно на рис. 2) для иллюстрации одного из многих способов
реализации моего изобретения.
На рисунке 1 буква А обозначает главный дымоход, отводящий содержащие диоксид серы газы из печи или
обжигового аппарата в башню Гловера, который может иметь обычную конструкцию, обозначенную цифрой 1.
В дымоходе А обычно размещается нитрирующий аппарат для получения азотной кислоты и оксидов азота,
необходимых для последующих окислительных реакций; эти соединения смешиваются с диоксидом серы
перед поступлением в нижнюю часть башни Гловера. Из башни Гловера 1 газы отводятся по трубе B с
помощью центробежного вентилятора или нагнетателя C и, в свою очередь, подаются в промывочную машину
Фельда 9, которая в данном случае служит аппаратом, в котором проводятся обычные «камерные реакции», и
благодаря такой адаптации полностью заменяет стандартные свинцовые камеры, обычно используемые для
этих реакций. Из промывочной машины 9 остаточные газы проходят по трубе D в промывочную машину
Фельда 5, где происходит абсорбция соединений азота; эта промывочная машина 5 служит для проведения
реакций, обычно осуществляемых с помощью башен Гей-Люссака.
Из стиральной машины 5 газы, практически не содержащие ценных соединений серы и азота, выходят в
атмосферу. С помощью систем сжатого воздуха G и H различные системы циркуляции кислоты работают в
соответствии с обычной практикой производства кислот: (а) денитрированная и концентрированная кислота из
башни Гловера 1 собирается и охлаждается в резервуаре 2 и с помощью устройства Монтежу 3
перекачивается в резервуар 4, который подает абсорбирующую кислоту, необходимую в промывочной
машине 5, или любой накопленный избыток такой кислоты может быть направлен в резервуар для хранения F
для отгрузки или использования в качестве товарной серной кислоты; и (б) из промывочной машины 5
кислота, содержащая нитраты, собирается в резервуаре 6 и с помощью устройства Монтежу 7 перекачивается
в резервуар 8 для распределения по башне Гловера 1, где она снова денитрируется и концентрируется, при
этом высвободившиеся азотистые соединения возвращаются в систему; и (c) из моечной машины 9
нитрозосерная кислота собирается в резервуаре 10 и с помощью насоса Монтежу 11 перекачивается в
резервуар 12 для рециркуляции через моечную машину 9, или любой накопленный избыток такой кислоты
может быть направлен в башню Гловера для денитрификации и концентрирования.
Вода, разумеется, периодически подается в моечную машину 9 и башню Гловера 1 по мере необходимости
для поддержания надлежащих рабочих условий и обеспечения требований химической реакции. Следует
понимать, что общее устройство аппарата, показанное на рис. 1, представляет собой лишь один из способов
осуществления моего изобретения с помощью хорошо известного и широко используемого в промышленности
типа газоочистителя, и я не желаю ограничивать свое изобретение именно этим конкретным устройством
аппарата или этим конкретным типом аппарата или механизма, но для того, чтобы применение моего
процесса было более понятным, я проиллюстрирую на рис. 2 конструкцию и работу газоочистителя типа
Фельда. Данное устройство состоит из нескольких отдельных моечных камер 20, установленных одна над
другой. Отверстия 21 в нижней части каждой камеры служат каналами для восходящего газа, а также
переливными отверстиями для противоточного потока поглощающей жидкости. Вертикальный вал 22,
подвешенный к самоцентрирующемуся антифрикционному подшипнику 23, снабжен в каждой камере рядом
концентрических усеченных конусов 24.
Количество конусов зависит от размера аппарата. Расстояние между дном камеры и нижним краем конусов
увеличивается по направлению к оболочке, чтобы обеспечить их равномерное погружение в поглощающую
жидкость, а также гарантировать надлежащее перемешивание жидкости. Те части этого аппарата, которые
контактируют с кислотой, изготовлены из некоррозионного материала, такого как свинец, или защищены
свинцом. При вращении вертикального вала 22 эти конусы 24 захватывают или перекачивают жидкость,
которая с большой скоростью выбрасывается горизонтально через внешний перфорированный
распределительный конус. В этой точке жидкости придается дополнительный импульс за счет большей
скорости вращения обода распределителя, и жидкость распыляется через газовое пространство в виде
мелкодисперсного высокоскоростного аэрозоля, который при ударе о снаряд еще больше распадается на
туман или дымку, создавая таким образом очень высокую дисперсию поглощающей жидкости, через которую,
находясь в тесном контакте с ней, газы вынуждены проходить.
Кроме того, интенсивное перемешивание жидкости внутри каждой камеры этого аппарата приводит к
принудительному уносу реагирующих газов в циркулирующую жидкую среду. Иными словами, за счет
интенсивного перемешивания жидкости реагирующие газы диспергируются в виде мельчайших пузырьков,
таким образом достигается дисперсия газовой фазы внутри жидкости. Об этом свидетельствует тот факт, что
сразу после прекращения перемешивания обнаруживается, что жидкость начинает шипеть из-за выхода
мельчайших пузырьков газа. Эти комбинированные методы диспергирования, а именно (а) диспергирования
жидкой фазы внутри газовой и (б) диспергирования газовой фазы внутри жидкой, в сочетании с
попеременным увлажняющим и очищающим воздействием, которому подвергаются газы в каждой камере,
обеспечивают средство для обеспечения тесного контакта и расширенной площади реакционной поверхности
между газами и жидкостью, необходимых для ускорения и усиления химических реакций, участвующих в
производстве серной кислоты, что и является целью моего изобретения.
Кроме того, внутри каждой промывочной камеры происходит непрерывная циркуляция жидкости. На
установке, как показано на рис. 1, мне удалось окислить один фунт серы на объеме реакционной емкости,
значительно меньшем, чем одна десятая кубического фута, тогда как в обычной практике производства кислот
в камерах требуется от 6 до 12 кубических футов реакционной емкости. Получение высокой дисперсии
жидкости и газов таким описанным выше методом позволяет мне использовать значительное давление по
всей системе, которое, как указано выше, усиливает реакции. Такое давление может быть значительно выше,
чем то, которое можно использовать в обычных свинцовых камерах. Например, я использовал давление до 16
фунтов абсолютного давления, и это давление может быть увеличено до той степени, в которой это
оправдано с точки зрения экономичности эксплуатации. В моей методике предусмотрен противоток газов и
жидкостей, что приводит к более равномерному и полному окислению SO по всей системе. Таким образом,
обращаясь к рис. 2, газы, богатые SO:!
Кислород, поступающий через газоотвод, контактирует с более слабым закисью азота, а по мере подъема
через промывочную машину он контактирует с закисью азота постепенно возрастающей концентрации. В
результате происходит равномерное и более полное окисление SO, а также образование закиси азота.
Предотвращается выброс N2O. На рис. 3 Я представил усовершенствованный метод циркуляции жидких
кислот, который может быть использован для осуществления моего изобретения, но таким образом, который
невозможен при обычном способе производства серной кислоты камерным методом. Таким образом, на
практике насыщенная азотом кислота, полученная из башен Гей-Люссака, пропускается через башню Гловера
для денитрификации и концентрирования, а затем возвращается в башни Гей-Люссака для повторного
использования в поглощении азотсодержащих соединений; эти две установки, башня Гловера и башни
Гей-Люссака, действуют как замкнутый контур друг с другом. Тем временем серная кислота, образующаяся в
результате «камерных реакций», накапливается и остается неподвижной в камерах, за исключением случаев,
когда ее порции периодически отбираются для концентрирования в башне Гловера. Таким образом, эта
кислота свободно реагирует с газами внутри камер и одновременно удерживает значительное количество
ценных азотсодержащих соединений в практически неактивном состоянии.
Однако благодаря моему усовершенствованному методу, «камерная кислота» энергично реагирует с
диоксидом серы, содержащимся в газах; кроме того, кислота из башни Гей-Люссака реагирует с диоксидом
серы и, таким образом, частично денитрируется перед поступлением в башню Гловера; и таким образом я
могу значительно увеличить количество кислоты, производимой в заданном реакционном пространстве, и
добиться значительной экономии потребления селитры, тем самым производя серную кислоту с меньшими
затратами, чем при использовании обычных методов. Это достигается, как показано на рис. 3, где цифра 1
обозначает башню Гловера, через которую газы, содержащие диоксид серы, отводятся центробежным
вентилятором С и, в свою очередь, пропускаются через реакционную башню 9, а затем через абсорбционную
башню 5, из которой остаточные газы выходят в атмосферу. С помощью систем сжатого воздуха G и H
различные системы циркуляции кислоты работают следующим образом: (а) денитрированная и
концентрированная кислота из башни Гловера 1 собирается и охлаждается в резервуаре 2 и с помощью
насоса Монтежу 3 перекачивается в резервуар 4, который подает абсорбирующую кислоту, необходимую в
абсорбционной башне 5, или любой накопленный избыток такой кислоты может быть направлен в
накопительный резервуар F для использования в качестве товарной серной кислоты; и (б) из абсорбционной
башни 5, насыщенная нитратом кислота
(c) охлажденная в резервуаре 6 и с помощью устройства Монтежу 7 перекачивается в резервуар 12 для
циркуляции через реакционную башню 9, где нитрозосерная кислота вместе с необходимым количеством
добавленной воды реагирует с диоксидом серы, поступающим из башни Гловера 1, при этом реакционная
башня 9 функционирует так же, как и обычные свинцовые камеры, но реакции протекают гораздо более
энергично и быстро и легче контролируются в реакционной башне 9, чем в обычно используемых свинцовых
камерах; и (c) из реакционной башни 9 кислота собирается в резервуаре 10 и с помощью устройства Монтежу
11 перекачивается в резервуар 8 для циркуляции через башню Гловера 1, где она подвергается
денитрификации и концентрированию обычным способом. Благодаря этим системам циркуляции кислоты
можно легко контролировать надлежащие количества и качества циркулирующих кислот, охлажденных до
соответствующих рабочих температур, обеспечивая однородность количественных и качественных
показателей на протяжении всего цикла химических реакций; поскольку благодаря быстрой циркуляции как
газообразных, так и жидких веществ и удобным средствам регулирования количества этих веществ в
изменяющейся пропорции друг к другу, можно быстро выявить неисправные условия работы и оперативно
внести необходимые корректировки, что имеет первостепенное значение в производстве серной кислоты.
На практике мое изобретение оказалось особенно эффективным для извлечения азотсодержащих
соединений из газов, обычно подаваемых в башни Гей-Люссака. В этих башнях в качестве абсорбирующей
среды обычно используется серная кислота. Я обнаружил, что мой метод, основанный на высокой дисперсии
жидкой фазы, в равной степени применим и к другим жидкостям, помимо серной кислоты. Таким образом,
соединения азота могут поглощаться щелочными жидкостями вместо кислот, из которых их впоследствии
можно извлечь известными методами для повторного использования. Моя система обеспечивает контроль
над важнейшими условиями эффективного производства серной кислоты, поскольку позволяет раздельно
регулировать температуру, давление и концентрацию газов. Используемая мной степень дисперсии должна
соответствовать порядку, достигаемому описанными конкретными средствами, и дополнительно
определяется тем, что она должна давать результаты, описанные в спецификации. Подробно описав и
определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_216193.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=216193&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB216193A
[]
Преобразование электрической энергии.
Мы, М.-Л. Магнето Синдикате, занимаемся усовершенствованием динамо-электрических машин для
британской компании LIMITED, и Британские подданные, оба из компании Victoria Works, West Orchard,
Coventry, Warwickshire, настоящим заявляют, что сущность данного изобретения заключается в следующем:
данное изобретение относится к преобразованию электрической энергии с помощью небольших
магнитоэлектрических машин с возбуждением постоянными магнитами и предназначено для облегчения
приема беспроводной передачи. Изобретение заключается в использовании постоянных магнитов из
кобальтовой стали (или эквивалентной ей), имеющих соответствующие полюсные наконечники, в сочетании с
сердечником якоря с двойной намоткой и пазами, снабженным двумя коммутаторами. Одна обмотка якоря
намотана таким образом, чтобы соответствовать напряжению, часто необходимому для нитей накала лампы,
а другая — для напряжения, равного или превышающего напряжение, необходимое для анода. Такая
машина, работающая как двигатель от батареи, подающей ток на нити накала, будет подавать ток через
другую пару щеток, который, проходя через соответствующие сглаживающие цепи, может быть подан на анод
или аноды клапана (клапанов).
Таким образом, анодная батарея исключается. Если машина приводится в движение отдельным
электродвигателем, подключенным к системе электропитания, она будет обеспечивать подачу как нити
накала, так и анода. В данном случае для беспроводного приема не требуется батарея ни для нити накала, ни
для анода. Машина также может работать без отдельного двигателя в качестве моторного трансформатора,
получая питание от системы постоянного тока через высоковольтный коммутатор и подавая питание от
другого коммутатора для зарядки нити накала или другого аккумуляторного блока. Предпочтительная
конструкция машины выглядит следующим образом: постоянные магниты из кобальта или аналогичной стали
имеют форму прямоугольных стержней, расположенных параллельно друг другу и на некотором расстоянии
друг от друга. Концы магнитов соединены ламинированными полюсными наконечниками, так что магнитная
система снаружи имеет прямоугольную или квадратную форму, если рассматривать ее вдоль оси якоря.
Концы туннеля якоря удлиняются за счет изготовления корпусов, предпочтительно в виде металлических
отливок, которые крепятся к противоположным сторонам полевых магнитов и имеют прямоугольную или
квадратную форму, соответствующую их форме в местах соединения.
На внешних торцах каждого корпуса предусмотрено круглое отверстие, которое закрывается полыми
заглушками из изоляционного материала. Крышки вставляются в круглые отверстия и предпочтительно
снабжены радиальными фланцами в местах соприкосновения с корпусами для обеспечения их крепления.
Внутри каждой из полых крышек предусмотрен подшипник, предпочтительно шариковый, для поддержки
шпинделя якоря, так что благодаря вышеуказанному расположению этих частей обеспечивается их взаимное
выравнивание. Как указано выше, якорь снабжен двумя обмотками, а коммутаторы для каждой обмотки
расположены на соответствующих концах шпинделя якоря рядом с подшипниками. Поскольку коммутаторы
уходят в изолированные торцевые крышки, последние обеспечивают опору для щеток, а в крышке
предусмотрены радиальные пазы для поддержки и направления щеток. На концах каждой крышки
установлены клеммы, от которых отходят листовые пружины, опирающиеся на концы щеток и, таким образом,
образующие с ними электрическое соединение.
Эти пружины шарнирно закреплены по бокам концевых элементов и могут быть откинуты в сторону для
осмотра или замены щеток. При описанной выше конструкции каждый из корпусов и каждая из крышек могут
быть изготовлены совершенно одинаково и могут быть легко обработаны и собраны путем обеспечения
соответствующих соосностей друг с другом и с полевыми магнитами, при этом крепление корпусов и полевых
магнитов осуществляется с помощью расположенных вдоль оси болтов, идущих от одного корпуса к другому с
соответствующим зазором от полюсных наконечников. При описанной выше конструкции якорь и его
шпиндель полностью заключены в корпус, но если требуется привод машины от внешнего источника питания,
то конец одной из крышек, несущих подшипник, будет пробит, и будет использован соединительный элемент
для соединения шпинделя якоря с внешним приводным шпинделем. Усовершенствования в преобразовании
электрической энергии.
Мы, британская компания THE M.-L. MAGNETO SYNDICATE, LIMITED, и Британские подданные, оба из
компании Victoria Works, West Orchard, Coventry, Warwickshire, настоящим заявляют, что сущность данного
изобретения заключается в следующем: данное изобретение относится к преобразованию электрической
энергии, например, с помощью моторного трансформатора, описанного в нашей заявке № 4918 от 1923 года,
предназначенного для приема беспроводных передач и адаптированного для преобразования низковольтного
тока, подходящего для нагрева нити накала термоэлектронной лампы, в более высокое напряжение,
необходимое для анода указанной лампы, или для других подходящих целей. Основная цель изобретения —
обеспечить простой и эффективный способ сглаживания пульсаций, возникающих в анодном токе, а также
обеспечить компактную и простую компоновку всего аппарата, используемого для генерации анодного тока.
Согласно данному изобретению, анодная цепь включает в себя пару дроссельных катушек, намотанных на
один сердечник, а также конденсатор, расположенный параллельно дроссельным катушкам.
Благодаря намотке двух дросселей на один сердечник, их сглаживающий эффект значительно сильнее, чем
если бы каждый из них был намотан на отдельный сердечник, и в результате получается более компактная
конструкция. Также станет очевидно, что если дроссельные катушки и конденсатор будут продублированы в
анодной цепи, пульсации будут еще больше сглажены в соответствии с количеством используемых
комплектов дроссельных катушек и конденсаторов. Как станет очевидно, описанная выше схема
расположения дроссельных катушек и конденсаторов предназначена для работы не только в качестве
сглаживающей, но и в качестве отражающей цепи. В одном из способов осуществления изобретения две
дроссельные катушки наматываются на ламинированный сердечник, образованный штампованными якорями
челночной формы, при этом сердечник впоследствии окружается штампованными кольцами для замыкания
магнитной цепи. Для полного закрытия обмоток на сердечнике предусмотрены корпуса, один из которых
представляет собой основание, с помощью которого дроссельные катушки крепятся к неподвижной части, а
другой выполнен из изоляционного материала и снабжен клеммами, к которым подсоединяются концы
катушек.
Один или несколько конденсаторов подключаются к цепи питания на выходных концах дроссельных катушек и
вместе с дроссельными катушками образуют сглаживающую цепь. Входные концы катушек прикреплены к
соответствующим щеткам выходной стороны моторного трансформатора, предназначенного для
преобразования напряжения питания около шести вольт в более высокое напряжение, скажем, семьдесят
вольт, подходящее для анодов электронных ламп, используемых в беспроводном приеме. Из вышеописанной
схемы становится очевидно, что если к цепи добавить одну или несколько дополнительных сглаживающих
цепей, состоящих из дроссельных катушек и конденсаторов, то эффект сглаживания будет усиливаться в
зависимости от количества используемых сглаживающих цепей. Электродвигательный трансформатор,
который может быть указанного типа, предпочтительно заключен в корпус, содержащий также дроссельные
катушки и конденсаторы для выходной стороны, а также регулируемое сопротивление для входной стороны
трансформатора; клеммы для входа и выхода предусмотрены на каждом конце корпуса, который снабжен
съемной крышкой.
Таким образом, обеспечивается компактное расположение компонентов, а использование регулируемого
сопротивления на входе позволяет получить значительное изменение выходного напряжения в соответствии
с типом подключаемой лампы.
Преобразование электрической энергии.
Мы, М.-Л. МАГНЕТО СИНДИКАТ, компания «Усовершенствования в динамо-электрических машинах для
Limited», британская компания, и Эрнест Энсли Уотсон, магистр наук, подданный Великобритании, оба из
Victoria Works, West Orchard, Coventry, Warwickshire, настоящим заявляем, что сущность данного изобретения
заключается в следующем: данное изобретение относится к преобразованию электрической энергии с
помощью небольших динамо-электрических машин и, хотя и не ограничивается в своем применении, в
частности, предназначено для использования в сочетании с аппаратурой радиоприема и передачи, например,
для преобразования низковольтного тока, подходящего для нагрева нити накала термоэлектронной лампы до
более высокого напряжения, необходимого для анода указанной лампы, или для других подходящих целей.
Согласно данному изобретению, динамо-электрическая машина (предпочтительно имеющая постоянные
магниты из кобальтовой стали или эквивалентной ей), имеющая двухвитковый якорь, подходящий для
требуемого коэффициента трансформации, и отдельные коммутаторы для каждой обмотки, объединена со
сглаживающей цепью, состоящей из соответствующей индуктивности и емкости на выходном конце машины.
При желании на входном конце машины может быть предусмотрена сглаживающая цепь, которая может
состоять из соответствующей индуктивности в сочетании с батареей (например, низковольтной батареей или
аккумуляторным элементом), выполняющей функцию конденсатора. Машина с некоторыми из связанных с
ней частей может быть выполнена в виде цельного блока в корпусе, предназначенном для защиты ее
составных частей и образования звукоизолирующего устройства. В предпочтительном способе
осуществления изобретения трансформатор включает в себя машину, имеющую постоянные магниты из
кобальта или аналогичной стали в виде прямоугольных стержней, расположенных параллельно друг другу и
на некотором расстоянии друг от друга. Использование постоянных магнитных полей позволит машине
работать с небольшим током холостого хода. Концы магнитов соединены ламинированными полюсными
наконечниками, так что магнитная система снаружи имеет прямоугольную или квадратную форму, если
смотреть вдоль оси якоря, а края полюсных наконечников, прилегающих к якорю, имеют скошенные или
закругленные края. Концы туннеля якоря удлиняются за счет изготовления корпусов, предпочтительно в виде
металлических отливок, которые крепятся к противоположным сторонам полевых магнитов и имеют
прямоугольную или квадратную форму, соответствующую их месту соединения.
На внешних торцах каждого корпуса предусмотрено круглое отверстие, которое закрывается полыми
заглушками из изоляционного материала. Крышки вставляются в круглые отверстия и предпочтительно
снабжены радиальными фланцами в местах соприкосновения с корпусами для обеспечения их крепления.
Внутри каждой из полых крышек предусмотрен подшипник, предпочтительно шариковый, для поддержки
шпинделя якоря, так что благодаря вышеуказанному расположению этих частей обеспечивается их взаимное
выравнивание. Как указано выше, якорь снабжен двумя обмотками, а коммутаторы для каждой обмотки
расположены на соответствующих концах шпинделя якоря рядом с подшипниками. Поскольку коммутаторы
уходят в изолированные торцевые крышки, последние обеспечивают опору для щеток, а в крышке
предусмотрены радиальные пазы для поддержки и направления щеток. На концах каждой крышки
установлены клеммы, от которых отходят листовые пружины, опирающиеся на концы щеток и, таким образом,
образующие с ними электрическое соединение.
Эти пружины шарнирно закреплены по бокам концевых элементов и могут откидываться в сторону, что
позволяет осмотреть или заменить щетки. При описанной выше конструкции каждый из корпусов и каждая из
крышек могут быть изготовлены совершенно одинаково и могут быть легко обработаны и собраны путем
обеспечения соответствующих соосностей друг с другом и с полевыми магнитами, при этом крепление
корпусов и полевых магнитов осуществляется с помощью расположенных вдоль оси болтов, идущих от одного
корпуса к другому с соответствующим зазором от полюсных наконечников. Подходящие значения для обмоток
якоря могут быть рассчитаны на входное напряжение в шесть вольт, в то время как выходное напряжение
может быть настроено, например, на семьдесят вольт или сто двадцать вольт, в зависимости от типа ламп и
цепей, в которых используется трансформатор. Для силовых или передающих клапанов, в отличие от
обычных приемных, входное напряжение может составлять двенадцать вольт, а выходное — триста вольт.
На входном конце трансформатора предусмотрен регулируемый реостат, предпочтительно хорошо
известного круглого типа с положением «выкл», что позволяет использовать его также в качестве
выключателя. Это регулирующее устройство имеет очень важное значение в тех случаях, когда
предполагается, что трансформатор будет использоваться для преобразования электрической энергии,
обычно подаваемой аккумулятором для нити накала лампы, в более высокое напряжение, необходимое для
ее анода, поскольку оно позволяет непрерывно изменять напряжение на аноде во всем предусмотренном
диапазоне, тогда как с обычными высоковольтными батареями, подключаемыми к аноду, редко удается
регулировать напряжение иначе, чем с шагом в три вольта за раз, что влечет за собой разрыв цепи при
каждой регулировке. Таким образом, благодаря настоящему изобретению часто становится возможным
осуществлять настройку путем изменения напряжения на аноде в малых ступенях, которые позволяет
реостат, и это особенно полезно в тех случаях, когда приемное устройство использует настроенные анодные
связи с реакцией, в которых напряжение на аноде необходимо очень точно устанавливать на значение ниже
того, при котором возникает колебание.
В выходную или анодную цепь входит симметрично расположенная сглаживающая цепь, состоящая из пары
дроссельных катушек (предпочтительно намотанных на один сердечник, по одной катушке последовательно с
каждым выводом), а также конденсатора, расположенного параллельно дроссельным катушкам. Намотка двух
дросселей на один сердечник обеспечивает значительно больший сглаживающий эффект, чем если бы
каждый из них был намотан на отдельный сердечник, и в результате получается более компактная
конструкция. Также станет очевидно, что если дроссельные катушки и конденсатор будут продублированы на
стороне высокого напряжения, пульсации будут еще больше сглажены, причем эффект будет представлять
собой геометрическую прогрессию, зависящую от количества используемых комплектов дроссельных катушек
и конденсаторов. В показанном здесь примере две дроссельные катушки намотаны на ламинированный
сердечник, который образован штампованными якорями челночной формы, а затем сердечник окружен
кольцевыми штампованными элементами для замыкания магнитной цепи. Для полного закрытия обмоток на
сердечнике предусмотрены корпуса, один из которых представляет собой основание, к которому дроссельные
катушки крепятся с неподвижной частью, а другой выполнен из изоляционного материала и снабжен
клеммами, к которым подсоединяются концы катушек.
Один или несколько конденсаторов подключаются к цепи на выходном конце дроссельных катушек и вместе с
дроссельными катушками образуют сглаживающую цепь. Соответствующие щетки выходной стороны
трансформатора двигателя прикреплены к входным концам катушек. Расположив две дроссельные катушки
по одной в каждом выводе цепи, достигается полная симметрия, и сводится к минимуму вероятность
передачи любых генераторных помех на землю из-за влияния емкости. Схема сглаживания выполнена таким
образом, что при необходимости ее можно быстро отключить и заменить в любое время. Обычно одной
сглаживающей цепи достаточно для устранения всех помех при приеме обычного сигнала с помощью так
называемой стандартной антенны. Однако при желании можно добавить дополнительную схему сглаживания.
Пульсации значительно минимизируются, в первую очередь, за счет использования большего количества
сегментов коммутатора и соответствующих обмоток, чем обычно для машин такого размера, к которым
относится данное изобретение, а также за счет снятия фаски или закругления краев полюсов, прилегающих к
якорю, и, где это удобно, закручивания якоря железной проволокой, что обеспечивает магнитное замыкание
пазов.
В связи со сглаживающей цепью предпочтительно использовать пару конденсаторов вместо одного большого,
и при таком расположении один конденсатор постоянно подключен к соответствующим выходным выводам, а
другой снабжен парой гибких выводов, позволяющих подключать его либо параллельно первому
конденсатору, либо непосредственно к клеммам трансформатора. Первый вариант используется, когда одна
и та же батарея питает ток накала ламп и приводит в действие трансформатор, поскольку это предотвращает
передачу пульсаций обратно на вход, тем самым избегая негативного влияния на ток накала. Второй вариант
используется, когда для этих целей применяются отдельные батареи, поскольку в этом случае, в сочетании
со вторичной обмоткой якоря, он образует еще одну цепь сглаживания. Чтобы полностью исключить
возможность возникновения пульсаций во входной цепи под действием трансформатора и, следовательно,
оказать нежелательное воздействие на нить накала лампы, получающую ток от того же источника, на входной
стороне может быть установлена сглаживающая схема, как это уже было описано для выходной стороны,
состоящая из низковольтного дросселя в сочетании с низковольтной батареей (или вторичными элементами),
которая действует как конденсатор.
Еще одной конструктивной особенностью изобретения является использование на выходном конце
трансформатора высокоомного резистора, снабженного отводами, каждый из которых предназначен для
подачи различного количества миллиампер тока при более низком напряжении от этой же машины. Это
сопротивление намотано индуктивно и объединено с большим конденсатором, расположенным параллельно
высокочастотным лампам или непосредственно на самом сопротивлении, чтобы предотвратить пульсации в
анодном напряжении питания высокочастотных ламп. Такая схема очень удобна в тех случаях, когда
требуется, чтобы один прибор обеспечивал более высокое напряжение для низкочастотной усилительной
части приемника и более низкое напряжение для входной или высокочастотной части. Трансформатор,
сглаживающие цепи, а также комбинированный регулируемый резистор и переключатель на входном конце
предпочтительно заключены в корпус или коробку, снабженную резиновыми амортизаторами у основания для
предотвращения передачи механических помех наружу. Таким образом, обеспечивается компактное
расположение компонентов, а дополнительные сглаживающие контуры, при необходимости, могут быть
выполнены в виде отдельных блоков, предназначенных для подключения к соответствующим клеммам,
предусмотренным для этой цели.
Преобразование электрической энергии.
Мы, М.-Л. Магнето Синдикате, занимаемся усовершенствованием динамо-электрических машин для
британской компании LIMITED, и Британские подданные, оба из компании Victoria Works, West Orchard,
Coventry, Warwickshire, настоящим заявляют о характере данного изобретения и способе его осуществления,
которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: «Настоящее изобретение
относится к электрическим генераторам и, хотя и не ограничивается в своем применении, в частности,
предназначено для использования в сочетании с радиоприемными и передающими устройствами, и, в
особенности, для преобразования низковольтного тока, подходящего для нагрева нити накала
термоэлектронной лампы, в более высокое напряжение, необходимое для анода указанной лампы, или для
других подходящих целей, таких как, например, зарядка вторичных элементов питания». Ранее в связи с
радиоаппаратурой предлагалось использовать генератор или вращающийся трансформатор для подачи тока
на анод лампы и дроссельную катушку в каждом из выходных выводов, причем такие катушки были
индуктивно намотаны на бесконечный ламинированный железный сердечник, соединенный с землей.
Целью настоящего изобретения является обеспечение определенных конструктивных особенностей в
аппаратах такого типа, которые сделают их высокоэффективными и особенно пригодными для выполнения
поставленных задач. Согласно данному изобретению, в электрической машине, имеющей двухвитковый якорь
и коммутатор, соединенный с каждой обмоткой, используются постоянные магниты возбуждения, благодаря
чему устраняются потери, возникающие в цепи возбуждения, и, соответственно, повышается КПД машины.
Кроме того, его размеры и вес сведены к минимуму. — В машине такого типа якорь может быть намотан таким
образом, чтобы входная энергия получалась от вторичной батареи, например, используемой для подачи тока
накала на лампу, а выходная энергия использовалась в анодной цепи, или же может использоваться обратная
схема, при которой элементы могут заряжаться от сети электропитания, например, от бытовой электросети.
Когда машина используется для подачи анодного тока, предпочтительно применять сглаживающую схему в
Соседние файлы в папке патенты