Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_2561
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_218352.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=218352&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB218352A
[]
Усовершенствования в области электрических роторных преобразователей и связанные с ними разработки.
Мы, Стэнли Парсер Смит, гражданин Великобритании, проживающий по адресу: Виньярд Хилл Роуд, 51,
Лондон, юго-запад 19, и компания «Генеральная электротехническая компания Лимитед», британская
компания, проживающая по адресу: Магнет Хаус, Кингсуэй, Лондон, запад 2, настоящим заявляем о характере
данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении: — Данное изобретение относится к типу машин, известных как роторные или
синхронизированные преобразователи, или к аналогичным машинам, таким как генераторы двойного тока.
Подобные машины использовались или предлагались для многофазных систем от 2 до 18 и более, и хорошо
известно, что с увеличением числа фаз достигаются улучшенные условия эксплуатации. Известны
индукционные двигатели, механически соединенные с динамо-машинами постоянного тока, в которых
двигатели имеют три фазы на статоре и девять фаз на роторе, причем девять фаз закорочены при
достижении синхронной скорости; также были предложены электрические машины переменного тока, в
частности, двигатели переменного тока с коммутатором, имеющие 9 выводов, соединенных с 9 выводами
обмотки трансформатора, которая включает две группы обмоток, соединенных в оболочку, одна группа из 6
обмоток, а другая из 3 обмоток.
Для систем переменного тока также были предложены трехфазные трансформаторы со звездообразно
соединенными вторичными обмотками, рассчитанные на 6, 9, 12, 18 или более фаз. Мы обнаружили, что
существенные преимущества, особенно в отношении уменьшения пульсаций зубцов и, как следствие,
минимизации помех телефонным и другим коммуникационным цепям, могут быть получены с помощью
машины, сконструированной для работы с нечетным числом фаз, например, 7, 9, 11, 13 и т. д., но в частности
с 9 фазами и питаемой симметричным 9-фазным напряжением от обмоток, соответствующим образом
расположенных и соединенных на сердечниках 3-фазного трансформатора, с использованием или без
использования вспомогательного трансформатора. На стороне постоянного тока машины необходимо
устранить пульсации и колебания напряжения постоянного тока, чтобы избежать помех телефонным цепям и
обеспечить более стабильные условия коммутации, тем самым снизив риск пробоя и увеличив допустимое
напряжение между сегментами коммутатора.
Для уменьшения пульсаций напряжения между щетками коммутатора роторного преобразователя
используется известное устройство с нечетным числом пазов на пару полюсов для обмоток якоря. Однако мы
обнаружили, что это устройство с симметричной обмоткой, соединенной внахлест, где число пазов на пару
полюсов должно быть точно кратно числу фаз (или контактных колец), может успешно использоваться только
тогда, когда число фаз нечетное; то есть нечетное число пазов на пару полюсов точно делится только на
нечетное число фаз (или контактных колец), и поэтому ни один роторный преобразователь с четным числом
колец, например, 6, который сейчас широко используется, или 12, который также используется, не может
одновременно удовлетворять условиям симметричной обмотки и того, что нечетное число пазов на пару
полюсов также является точным кратным числу фаз - или контактных колец, используемых в машине.
Настоящее изобретение в общих чертах включает в себя роторный преобразователь или подобную машину,
имеющую симметричную обмотку, соединенную внахлест на якоре, нечетное число пазов на пару полюсов
для размещения обмотки и нечетное число контактных колец, соединенных с указанной обмоткой и питаемых
многофазным током, при этом существенным условием является то, что нечетное число пазов на пару
полюсов должно быть точным кратным нечетному числу фаз или контактных колец.
Мы также обнаружили, что при использовании 9 фаз и контактных колец машина обеспечивает лучшие
результаты по коммутации тока, потерям на нагрев, токовой нагрузке и напряжению на одно контактное
кольцо, чем машина с 6 или 12 кольцами, если учитывать стоимость различных машин: величина тока на одно
кольцо имеет существенное значение, поскольку для успешного сбора тока необходимо, чтобы размер щеток,
плотность тока под щеткой и периферийная скорость контактных колец оставались в определенных пределах.
Производители сочли необходимым дублировать контактные кольца на крупных шестифазных машинах, а
также использовать 12-фазные преобразователи, чтобы вдвое уменьшить ток на одно кольцо. 9-фазный
преобразователь, согласно данному изобретению, представляет собой удачный компромисс,
обеспечивающий преимущества как 6-, так и 12-кольцевых машин без их недостатков. Значительное
улучшение условий коммутации достигается за счет увеличения числа фаз, а пульсации напряжения
постоянного тока существенно уменьшаются или подавляются.
Пульсации, возникающие из-за колебаний зубцов, вызваны изменением магнитного потока, когда паз
занимает место зубца при прохождении под полюсами. Эти колебания зубцов в значительной степени
устраняются за счет использования нечетного числа пазов на пару полюсов; практически осуществимое число
пазов для 9-фазной машины составляет 27 или 45. Если устранить пульсации в электродвижущей силе
обмотки катушки, они не будут возникать нигде в машине, ни в неподвижных точках отвода (контактных
кольцах), ни в подвижных точках отвода (коллекторных щетках). Для обеспечения оптимальных условий
работы многофазных роторных преобразователей необходимо, чтобы они питались от симметричной
системы напряжения и тока. Используя соответствующие трансформаторные соединения, можно получить
симметричную 9-фазную систему из трехфазной сети электроснабжения с помощью трехфазного
трансформатора, с использованием или без использования второго трансформатора. Многие методы, ранее
предложенные для этой цели, имели тот недостаток, что они являются сетчатыми и не допускают наличия
нейтральной точки.
Для преодоления этой трудности мы предусмотрели вторичную обмотку трансформатора, соединенную
звездой (подобную той, что используется для питания переменным током), благодаря чему преобразователь
при необходимости мог бы работать в трехпроводной системе постоянного тока. В качестве альтернативы
можно использовать два трансформатора, один из которых имеет вторичную обмотку, соединенную звездой.
Прилагаемые чертежи, имеющие схематический характер, иллюстрируют компоновку 9-фазной машины в
соответствии с данным изобретением. На рисунке 1 показаны соединения для 9-фазной системы от 3-фазного
трансформатора. На рисунке 2 показаны обмотки, соединенные звездой, для трансформаторов с трехфазной
на девятифазную схему. На рисунке 3 показан один из вариантов расположения пазов якоря, содержащих
двойные слои проводников. На рисунке 4 показаны соединения при использовании двух трансформаторов.
Обращаясь к чертежам, где фазы обозначены цифрами от 1 до 9, A представляет собой первичную обмотку
трехфазного трансформатора, B — вторичную обмотку, которая может быть подключена любым из известных
способов, но предпочтительно подключается, как показано на рисунке 2, а C представляет собой якорь
вращающегося преобразователя.
На рисунке 2 каждая из трех ветвей вторичной обмотки трансформатора, соединенной звездой, имеет четыре
обмотки, обозначенные буквами и цифрами. На рисунке 3 показаны пазы, содержащие проводники, по
которым протекает переменный ток. Течения, направленные в одну сторону, обозначаются крестиком, а
направленные в противоположную — точкой. На каждую пару полюсов приходится 27 пазов, а длина катушки
составляет 1/14 паза; проводники одной фазы по бокам пазов пронумерованы 1 и 1, 2 и 2 и так далее. На
рисунке 4 показаны соединения при использовании двух трансформаторов: первичные обмотки обозначены
буквой А (A), питаются от трехфазной сети, а одна из вторичных обмоток, обозначенная буквой B (B),
соединена звездой; нейтральная точка звезды показана в точке X. C — это якорь вращающегося
преобразователя. Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления,
мы заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_218353.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=218353&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB218353A
[]
Усовершенствования в устройствах для промывки угля и аналогичных целей. Я, Джон Своллоу, подданный
Великобритании, проживающий в Нансфилд-Хаус, Алвастон, Дерби, настоящим заявляю, что суть данного
изобретения заключается в следующем: целью данного изобретения является обеспечение способа
разделения угля и сланца мокрым способом, при этом изобретение также применимо для отделения кокса от
клинкера и для аналогичных целей. Для реализации изобретения я предлагаю устройство, при котором смесь
обрабатываемого материала стекает через столб воды, который может быть неподвижной водой, в емкость,
также заполненную водой, таким образом, чтобы во время своего падения она проходила через поток или
струю воды, направленную в основном горизонтально через среду. Следует понимать, что при падении
частицы угля и частицы сланца сквозь столб воды над горизонтальным течением сланец будет приобретать
большее ускорение, чем уголь, не только из-за своей удельной плотности, но во многих случаях и из-за
специфической формы частицы сланца, которая, как правило, более слоистая, чем уголь.
Когда два зерна материала сталкиваются с горизонтальной струей или течением воды, они уже обладают
определенной скоростью, которую можно регулировать высотой столба над струей и условиями подачи воды
в него. Струя или течение, воздействующее на два уже движущихся вниз куска материала, создает
поперечную силу, которая в случае угля будет больше, чем в случае сланца, по уже объясненным причинам.
В результате направление движения угля будет отклонено на значительно больший угол по сравнению с
направлением движения сланца в направлении течения, что обеспечивает возможность разделения двух
видов материала. В предпочтительном варианте изобретения я предлагаю конструкцию, которую можно
рассматривать как закрытый резервуар, имеющий на одном конце восходящий входной канал, по которому
подается материал, и на другом конце восходящий выходной канал для воды, благодаря чему уровень воды в
системе может регулироваться. Расположенное приблизительно в нижней части входного канала, но в
верхней части резервуара, я предлагаю средства для создания продольного потока воды через резервуар от
внешней стенки, образующего приблизительно горизонтальный поток, который в описанном случае будет течь
над значительным количеством неподвижной воды и будет оказывать свою наибольшую силу
непосредственно под неподвижной водой, заполняющей входной канал.
Предпочтительно, дно резервуара имеет наклон, перпендикулярный направлению течения, к ловушке, откуда
отделенный материал может быть удален с помощью соответствующих конвейеров. Следует понимать, что
по мере того, как материал опускается вниз по столбу воды во входном канале, куски угля и сланца под
действием силы тяжести приобретают разную скорость к моменту достижения горизонтального потока, и
последний будет накладывать на частицы разные скорости горизонтального движения, заставляя их падать
на дно приемника по разным параболическим кривым, и таким образом разделять два вида материала,
поступающего во входной канал. Указанный способ также может при необходимости использоваться для
сортировки угля по размеру, поскольку очевидно, что более крупные куски будут вести себя иначе, чем более
мелкие. Предпочтительно я предусматриваю прикреплённые к полу резервуара поднимающиеся перегородки,
наклон которых можно регулировать с помощью средств, расположенных снаружи резервуара.
Указанные перегородки частично служат для предотвращения движения спокойной воды под течением и,
будучи соответствующим образом отклонены в зависимости от необходимости, могут быть расположены
таким образом, чтобы обеспечить надежное разделение между сланцем и углем или между двумя сортами
угля. В случаях, когда необходимо использовать более сильный ток, я могу сделать перегородки
раздвижными или иным образом перемещаемыми вместо или в дополнение к шарнирному механизму.
Предпочтительно, выходной канал снабжен несколькими выходными отверстиями на разной высоте, которые
можно выборочно использовать для регулирования высоты уровня воды в приемном канале. Следует
понимать, что я могу внести множество изменений в вышеизложенные договоренности. Например, при
желании я могу вызвать небольшое движение воды, проходящей по подающему каналу, чтобы замедлить
быстрое движение падающего материала. Это может быть достигнуто за счет отдельного водозабора при
заданном напоре, либо за счет использования перегородки, выступающей на небольшое расстояние в
горизонтальное течение, либо любым другим способом.
Кроме того, при желании материал может подаваться по желобу, имеющему определенный наклон, так чтобы
обеспечить ему небольшую составляющую поперечного движения во входном канале либо одновременно с
движением горизонтального потока, либо в противоположном направлении к нему. Кроме того, при желании я
могу предусмотреть отдельный ограниченный отводной канал у основания вертикального отводного канала,
чтобы ограничить движение воды вверх по нему и предотвратить расширение эффективной глубины
движущегося горизонтального течения. Следует понимать, что стенки входного канала не обязательно
должны быть вертикальными, а могут быть наклонены по мере необходимости. Горизонтально движущийся
поток может быть направлен немного вверх или немного вниз в зависимости от удобства, и он может
поступать в резервуар через один или несколько портов, в зависимости от того, насколько это будет
эффективно. Усовершенствования устройств для промывки угля и аналогичных целей. Я, Джон Своллоу,
проживающий по адресу: Нансфилд Хаус, Алвастон, Дерби, подданный Великобритании, настоящим заявляю
о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении: Целью данного изобретения является создание усовершенствованных
средств, предназначенных в первую очередь для разделения угля и сланца или кокса и клинкера мокрым
способом, при этом изобретение также применимо к другим аналогичным материалам.
В связи с разделением гранулированных материалов уже предлагалось пропускать материал через жидкую
среду, такую как вода, и пропускать через нее поперечный поток среды, предназначенный для разделения
материала по размеру или удельной плотности. Целью изобретения является усовершенствованный процесс
такого типа и усовершенствованные средства для осуществления указанного процесса. В известных
вариантах процесса смешанные материалы попадают в область поперечного потока, не проходя никакой
предварительной сортировки во время падения через жидкую среду после выпадения из загрузочного
бункера. Это значительно снижает эффективность процесса, поскольку для экономичной работы частицы
необходимо подавать в достаточно плотных массах, внутри которых средняя длина свободного пробега
сравнительно мала, так что отдельные частицы не могут выйти из зоны разделения без многократных ударов
и отклонений, что значительно снижает эффективность процесса.
В соответствии с настоящим изобретением, я предлагаю усовершенствованный процесс, в котором частицы
разделяются на два отдельных потока падающего материала во время их падения из загрузочного бункера в
зону, где они улавливаются горизонтальным поперечным потоком. В то же время мне известно о
Спецификации № 164/93, и я не претендую ни на что из того, что в ней раскрыто. В предпочтительном
варианте изобретения смешанный материал подается под углом в столб неподвижной воды, поднимающийся
над горизонтальным течением, причем горизонтальная составляющая наклонного движения направлена в
противоположную сторону от направления течения. Благодаря этому частицы стремятся плавно и
беспорядочно располагаться по отдельным, не пересекающимся траекториям, и процесс разделения
протекает естественным образом без внутренних помех. В предпочтительном способе реализации
изобретения горизонтальный ток направляется непосредственно под плоскую пластину, которая сохраняет
свое направление и минимизирует распространение.
Этого можно удобно добиться, сконструировав сепарационный резервуар с плоской верхней частью, с торцов
которого поднимаются две трубчатые камеры для рабочей среды, одна из которых служит для
предварительного разделения путем наклонного движения в неподвижной воде, а другая — для обеспечения
приподнятого выходного отверстия, предназначенного для регулирования уровня воды в первой камере. При
такой конструкции эффективная водяная камера имеет, таким образом, U-образную форму. Изобретение
дополнительно включает в себя подачу вспомогательного тока под разделяющий ток и его подачу вверх в
точку входа в слой неподвижной воды в резервуаре, чтобы ограничить его распространение в пределах зоны
разделения. Дальнейшие подробные улучшения будут разъяснены в прилагаемом описании и прилагаемых
пунктах формулы изобретения. Предпочтительный вариант изобретения показан на прилагаемых чертежах и
будет описан в связи с разделением угля и сланца. Теперь обратимся к чертежам, иллюстрирующим
разделительный резервуар в соответствии с изобретением. На фиг. 1 показан разрез по линии B B на фиг. 2, а
на фиг. 2 — разрез по линии A-A на фиг. 1. Фиг. 3 представляет собой схематическое изображение в
уменьшенном масштабе, показывающее две зоны разделенного материала.
Обращаясь теперь к чертежам, сепаратор представляет собой резервуар 1, имеющий закрытую верхнюю
часть, снабженную крышкой 2 и предназначенную для полного заполнения водой. На одном конце
резервуара, непосредственно под крышкой 2, предусмотрен горизонтально расположенный входной канал 3,
благодаря которому в верхнюю часть резервуара может подаваться приблизительно горизонтальный поток
воды, проходящий через указанную верхнюю часть; необходимый отток обеспечивается восходящим
выходным каналом 4, расположенным на противоположном конце резервуара от входного канала 3. На
крышке 2, на том конце резервуара, куда подается входной канал 3, расположен восходящий подающий канал
5, через который материал подается в сепаратор. Нижняя стенка входного канала 3 выполнена в виде
горизонтальной пластины 6, выступающей в корпус резервуара, под которой расположен второй входной
канал 7, нижняя стенка 8 которого изогнута вверх на своем внутреннем конце 9 в точке, прилегающей к
внутреннему концу пластины 6, для цели, которая будет показана далее.
Впускные каналы 2 и 7 предназначены для управления клапанами 10 и 11. При разделении угля и сланца дно
резервуара снабжено двумя выступающими перегородками 12, 13, как показано на рисунке, на верхних концах
которых расположены шарнирные заслонки 14, 15, наклон которых может изменяться, например, с помощью
ручки 16. Эти перегородки условно делят резервуар на три отсека: 17, 18 и 19. Три камеры, образованные
перегородками, снабжены наклонными днищами 20, и падающий в них материал в каждом случае
приспособлен для отдельного удаления спиральным конвейером 21 (рис.
2)
. Принцип работы устройства следующий: материал подается в приемный канал 5 с помощью наклонного
желоба 22, который подает материал таким образом, что он обладает определенной горизонтальной
составляющей движения, противоположной направлению поперечного потока, указанному стрелками на рис.
1. Следует отметить, что в канале 5 обычно находится некоторое количество неподвижной воды,
поднимающейся приблизительно до уровня воды в выходном канале 4. По мере того, как материал проходит
через проход 5, сланец, будучи тяжелее угля, будет в большей степени сохранять горизонтальное движение,
и к моменту достижения дна указанного прохода материал подвергнется определенному разделению, как
показано на рисунках, где прозрачные частицы представляют сланец, а непрозрачные — уголь. Достигнув дна
прохода 5, материал, падая вниз, движется под действием горизонтального потока воды, проходящего через
проход 3 и пересекающего верхнюю часть резервуара. Частицы угля, будучи легче частиц сланца, будут
отклоняться внутрь резервуара горизонтальным потоком в большей степени, чем частицы сланца, при этом
материал разделится на две зоны, как показано на рис. 3 чертежей.
При дальнейшем падении материал, в соответствии с удельной плотностью двух типов частиц, имеет
тенденцию оседать в двух кучах, при этом более легкий материал продвигается дальше в резервуар, чем
более тяжелый. Благодаря подаче жидкости из желоба в направлении, противоположном направлению
разделяющего потока, направление разделения остается одинаковым в течение обеих областей общего
падения. Хотя точную линию разделения может быть трудно, если не невозможно, достичь, тем не менее,
легко, при необходимости отрегулировав положение наклонной заслонки 15 и контролируя скорость течения в
канале 3, добиться того, чтобы материал, попадающий в правую камеру 17, состоял исключительно из
сланца. Камера 18, расположенная между перегородками 12 и 13, предназначена для приема смешанных
материалов в связи с перекрытием зон, а также в связи с наличием некоторых твердых частиц, которые могут
содержать как уголь, так и сланец и иметь промежуточную удельную плотность. Однако, соответствующим
образом отклонив откидную заслонку 14, можно легко добиться того, чтобы материал, попадающий в камеру
19, состоял исключительно из угля.
Следует отметить, что горизонтальный поток воды, движущийся через резервуар, имеет тенденцию
распространяться и рассеиваться сразу после того, как перестает контролироваться стенками канала 3, как
показано стрелками на рис. 1, а входной канал 7 обеспечивает меньший поток, который подается вверх
непосредственно под внутренним концом перегородки 6, чтобы предотвратить рассеивание в этой точке и
поднять основной поток через устье камеры 17. На практике удобно немного сместить входной канал 5 вправо
от отсека 17, как показано на рис. 1 чертежей, но тем не менее следует понимать, что действие материала,
как правило, заключается в свободном падении под действием потока, поступающего через канал 3. На
практике может случиться так, что некоторые из более крупных или тяжелых частиц соприкасаются с
пластиной 6 и совершают один или два «подскока», прежде чем упасть в камеру 17; однако процесс
разделения в целом соответствует тому, что было описано как предварительное разделение на два потока
путем косого падения через неподвижную воду и дальнейшее разделение горизонтальным течением,
направленным поперек пути падающих потоков материала.
Ограничение горизонтального потока верхней и нижней пластинами, а также восходящего течения в зоне
отрыва являются важной особенностью настоящих усовершенствований. Следует понимать, что в
представленные схемы могут быть внесены различные изменения в зависимости от размера и характера
обрабатываемого материала. Как описано выше, предполагается, что материал был просеян и очищен от
пыли перед подачей в желоб 22. Для угля и сланца определенного размера я считаю удобным наличие
небольшого восходящего потока воды в подающем канале 5, который может быть обеспечен с помощью
второго регулируемого выходного отверстия 23. Аналогичным образом я могу предусмотреть один или
несколько регулируемых выходов 24 в выходном канале 4, благодаря чему высота уровня воды в канале 5
также может регулироваться независимо от ее движения. Изобретение имеет важное применение в
отношении промывки золы, и в этом случае, из-за плавучести кокса, нежелательно любое движение воды в
канале 5.
Кроме того, я могу предусмотреть в резервуаре дополнительные перегородки с откидными заслонками для
целей сортировки угля, и такая сортировка может проводиться как независимо от, так и совместно с
отделением сланца. При желании угол наклона желоба может быть изменен, и очевидно, что его можно
установить под любым углом или в любом направлении, которое будет наиболее удобным для
обрабатываемого материала. Кроме того, перегородки 12, 13 и заслонки 14, 15 могут быть выполнены
подвижными или скользящими любым подходящим образом по желанию, а также может быть установлен
дефлектор для создания или регулирования желаемого восходящего потока в канале 5. Хотя разделительный
поток описывается как приблизительно горизонтальный, он может быть наклонен вверх или вниз в
зависимости от того, какой из них окажется наиболее эффективным, принимая во внимание направление
движения частиц в основании канала 5 и общую конструкцию корпуса резервуара. Хотя изобретение было
описано как применяемое для разделения материалов с различной удельной плотностью, очевидно, что оно
может быть применено, особенно в случае легких тел, таких как уголь, для сортировки материала по размеру,
поскольку более мелкие частицы будут переноситься поперечным потоком дальше, чем более крупные
частицы, и изобретение следует понимать как включающее применение в таких целях.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_218354.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=218354&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB218354A
[]
Усовершенствования в электростатическом разделении частиц.
Мы, Южный столичный газовый комм. Кент-роуд, Лондон, Юго-Восток 15, Вудолл, Британская компания, 52,
Гросвенор Стаффорд Хэтфилд, подданный Великобритании, из Восточно-Лондонского колледжа,
Майл-Энд-роуд, Лондон, Восток, настоящим заявляет, что сущность данного изобретения заключается в
следующем: В соответствии с данным изобретением электростатическое поле создается с помощью ряда
электрических проводников, каждый из которых встроен в изоляционный или полуизоляционный материал
или находится в тесном контакте с ним, либо все они находятся в контакте с таким материалом, с которым они
имеют фиксированное соотношение. Существуют две группы таких проводников; проводники одной группы
соответствующим образом электризованы до высокого потенциала, а проводники другой группы — до
противоположного высокого потенциала; например, они подключаются к полюсам источника переменного тока
высокого напряжения любой частоты. Мы обнаружили, что если смесь минеральных материалов, например,
уголь и сланец, в мелкодисперсном состоянии, соприкоснуться с изоляцией или даже приблизиться к ней в
непосредственной близости, то некоторые компоненты смеси (в данном случае — сланец) будут стремиться
прилипнуть к изолятору в том месте, где поле наиболее сильное.
Этот эффект может быть использован различными способами для создания электростатических сепараторов.
Например, к металлической пластине может быть прикреплено большое количество металлических проволок,
подобно щетине щетки. Провода покрыты стеклом, которое может быть наплавлено на них или же может
просто представлять собой стеклянные трубки, надетые на них. Две такие пластины прикреплены к
изоляционным опорам таким образом, что лес проводов в стеклянной оболочке на одной пластине переходит
в лес проводов на другой пластине, при этом провода параллельны, с небольшими промежутками между
ними. Затем две пластины соединяются с полюсами высоковольтного источника электроэнергии, после чего
пространство между пластинами заполняется электрическими полями, которые передаются от проводов
одной пластины к проводам другой через стекло. Затем смесь минералов опускают под прямым углом к
проволокам и между ними. Было обнаружено, что некоторые минералы прилипают к стеклянным трубкам, а
другие — нет, и, таким образом, описанная конструкция образует электростатический сепаратор.
Если несколько проводников встроить в плоский или изогнутый лист изоляционного материала очень близко к
его поверхности, при этом чередующиеся проводники или группы проводников соединены с одним полюсом, а
остальные — с другим полюсом высоковольтного источника питания, то через воздух над поверхностью
пластины будут проходить линии электростатической силы. Или, если все встроенные проводники соединены
с одним полюсом, а лист металла или металлической сетки расположен параллельно поверхностям
изолирующей пластины на небольшом расстоянии от нее и соединен с другим полюсом, то на указанной
поверхности в местах встраивания проводников возникают концентрированные поля электростатической
силы. Для создания одного столба мы можем использовать так называемое «армированное стекло», или же,
например, равномерно покрыть деревянную доску гвоздями, соединенными между собой электрическим
током, и закрыть их тонким листом стекла. Когда смеси порошкообразных минералов пропускают через
поверхности, электрически заряженные таким образом, минералы, которые имеют тенденцию прилипать к
электризованным участкам изолятора, стремятся прилипнуть к поверхности, и их движение замедляется или
полностью предотвращается. Даже если эта тенденция не очень сильна, этот метод может быть использован
для разделения минералов друг от друга.
Таким образом, поверхность может быть наклонена под углом и подвергнута механической вибрации такого
характера, что весь материал беспрепятственно перемещался бы по поверхности стола сам по себе, если бы
не электрическое поле. Электризованные поверхности могут вращаться, чтобы выносить притягиваемое
вещество из потока порошкообразного материала и осаждать его в другом месте. Таким образом,
электрическая поверхность может иметь форму сегмента конуса, срезанного перпендикулярно оси, причем
встроенные в него проводники расположены на окружностях, концентричных оси конуса. Сегменты
проволочной марли располагаются близко к поверхности конуса, который медленно вращается. Между
марлей и конусом, который при необходимости подвергается непрерывной вибрации, порошкообразный
минерал стекает вниз; та его часть, которая имеет тенденцию прилипать к поверхности, переносится из-под
сегмента марли и, таким образом, в область гораздо более слабого поля. Здесь оно либо отпадет само по
себе, либо может быть удалено механически.
По-видимому, притягиваемые вещества имеют тенденцию прилипать после удаления поля, поэтому часто
может потребоваться применение механических средств. Следует понимать, что, хотя мы упомянули
разделение угля и сланца, усовершенствованный метод и аппарат электростатического разделения могут
быть использованы для разделения смесей других мелкодисперсных веществ. Кроме того, мы не
ограничиваем изобретение использованием какого-либо конкретного изоляционного материала; хотя стекло и
упоминалось, материалы с гораздо меньшей изоляционной способностью могут в некоторых случаях служить
так же хорошо или даже лучше. Усовершенствования в электростатическом разделении частиц.
Мы, Южный столичный газовый комм. Британская компания, расположенная по адресу: Гросвенор Гарденс,
52, Лондон, юго-запад 1, и Генри Стаффорд Хэтфилд, британский подданный, из Восточно-Лондонского
колледжа, Майл-Энд-роуд, Лондон, Восток, настоящим заявляют о природе данного изобретения и о том,
каким образом оно должно быть выполнено, что будет подробно описано и установлено в следующем
заявлении: — Данное изобретение относится к разделению веществ, находящихся в мелкодисперсном
состоянии, таких как разделение составляющих минералов из мелкодисперсной смеси. означает. Мы
обнаружили, что когда такие смеси минералов, например, смеси угля и сланца, приводятся в контакт с
подходящими изоляционными материалами, такими как стекло, сланец или стальная трубка, покрытая
эмалью, помещенная в пространство между двумя проводниками, соединенными с полюсами электрического
генератора, подающего высокочастотный переменный ток высокого напряжения, Как и сланец, он имеет
тенденцию прилипать к изолирующим материалам. Этот эффект может быть применен различными
способами для разделения компонентов смесей минералов.
Нам известно, что предыдущие изобретатели предлагали подвергать смеси минералов, нанесенные на
изолирующие поверхности, воздействию тока очень высокого напряжения и использовать для этого
переменный ток. Нам также известно, что предлагалось подвергать порошкообразные массы воздействию
электрического разряда, создаваемого током высокого напряжения (переменным, колебательным или
прерывистым) между двумя металлическими пластинами, расположенными друг напротив друга и
разделенными диэлектриком, который служит опорой для обрабатываемой массы; а также использовать
колебательный разряд из лейденских банок. Однако мы обнаружили, что использование высокочастотного
переменного тока, например, используемого для беспроводной передачи непрерывных волн, имеет большое
преимущество и позволяет разделять минералы гораздо легче и с меньшим приложенным напряжением, чем
это возможно в противном случае. Мы использовали частоты в диапазоне от 20 000 до 500 000, но не
ограничиваемся ими.
На практике поиск оптимальной частоты, наиболее подходящей для обрабатываемой руды или другой смеси,
осуществляется методом проб и ошибок. При применении данного процесса к углю и подобным отходам
желательно проводить ремонт в атмосфере инертного газа или газов с двойной целью: предотвращения
риска взрыва и окисления смолистых или других ценных компонентов угля. Устройства, пригодные для подачи
высокочастотных токов в соответствии с изобретением, могут иметь различные формы. Прилагаемые
схематические чертежи иллюстрируют некоторые подходящие формы: рис. 1 и 2 — вертикальные сечения в
плоскостях, перпендикулярных друг другу, одного типа аппарата; рис. 3 — вертикальное сечение, а рис. 4 —
план второго типа; и рис. 5 и 6 — вертикальные сечения третьего и четвертого типов соответственно. На рис.
7 представлен вертикальный разрез устройства, которое может работать в автоматическом режиме, а также
разрез по линии 2-2 на рис. 6.
Обращаясь к рис. 1 и 2, видно, что большое количество металлических проволок а закреплено в
металлической пластине b подобно щетине щетки. Проволока покрыта стеклом, которое может быть
сплавлено с ней или надето на нее в виде стеклянных трубок. Две такие пластины b и b закреплены на
изолирующих опорах d таким образом, что лес покрытых стекловолокном проводов на одной пластине
проникает в лес на другой пластине, при этом провода параллельны, с небольшими промежутками между
ними. Затем две пластины соединяются с двумя полюсами высокочастотного генератора, вырабатывающего
высокое напряжение, например, 10 000 вольт, когда провода находятся на расстоянии примерно 1/1 дюйма
друг от друга. Пространство между пластинами становится местом возникновения быстро чередующихся
электрических полей, которые передаются от проводников одной пластины к проводникам другой через
стекло. Затем смесь минералов опускают под прямым углом к проволокам и между ними. Было установлено,
что некоторые минералы, например, сланец, прилипают к стеклянной изоляции, в то время как другие,
например, уголь, не прилипают, и, таким образом, описанная конструкция образует электростатический
сепаратор.
Во втором варианте конструкции изоляционная поверхность представляет собой наклонную плоскость, а
высокочастотное поле прикладывается между металлическими электродами, параллельными поверхности
изолятора. Изолирующая поверхность может подвергаться быстрой механической вибрации. Смесь
минералов подается на изолирующую поверхность перемешивания, наклон которой таков, что Весь минерал
сползает по поверхности. При воздействии высокочастотного поля минерал, который под его воздействием
прилипает, перестает скользить вниз, а остается на поверхности, в то время как несцепленные компоненты
также скользят вниз. Поверхность, на которой находится прилипший минерал, может периодически
очищаться, или, если поверхность имеет подходящую форму и приведена в движение, прилипший минерал
может непрерывно перемещаться вместе с ней или по ней за пределы зоны действия высокочастотного поля
и там разряжаться. Именно этот последний вариант показан на рис. 3 и 4. Наклонный вращающийся вал f
несет ряд параллельных сланцевых дисков g, которые частично находятся внутри каркаса h из изоляционного
материала, несущего металлические пластины i, чередующиеся между дисками.
Поскольку пластины i соединены с источником e высокочастотного тока, смесь минералов падает вертикально
на верхние края пластин i, так что она скользит вниз по пластине (между соответствующими направляющими,
не показанными на рисунке), пока не провалится через щель k на сланцевый диск g. В этом случае
компоненты, подверженные воздействию электрического поля, прилипают к сланцу, а компоненты, не
подверженные его воздействию, соскальзывают с него или отбрасываются центробежным движением.
Прилипшие компоненты переносятся сланцевым диском до тех пор, пока не выйдут из поля, площадь
которого по существу равна площади пластины i; будучи теперь не подверженными электрическому
воздействию, они перестают прилипать к сланцу и соскальзывают, отбрасываются или могут быть легко
удалены щеткой или иным способом. В данном устройстве, а также в описанных ниже, часто бывает выгодно
обеспечить вибрационное движение либо всего устройства, либо пластин, дисков или других поверхностей,
по которым должен перемещаться материал, особенно когда материал имеет мелкую фракцию.
Механизм, обеспечивающий возникновение таких колебательных движений, хорошо известен. На рис. 5
изоляционный материал имеет форму ролика l, который может представлять собой стальную трубку,
покрытую глазурью из обожженной эмали, вращающуюся вокруг горизонтальной оси. Внутри ролика, соосно с
ним, находится один электрод m. Другая деталь имеет форму изогнутого изолированного металлического
седла или сегмента цилиндра, расположенного соосно с роликом и примерно на четверть дюйма, скажем, от
его поверхности. Эта опорная пластина покрывает примерно четверть периферии валка, простираясь от точки
чуть ниже самой высокой точки валка с одной стороны, через самую высокую точку и вокруг другой стороны.
Вдоль линии формирования седла расположен щелевой зазор, через который порошкообразный минерал
подается из бункера. Положение этого паза можно регулировать относительно радиальной плоскости, в
которой он находится. В зависимости от своего положения, та часть ролика, на которую падает минерал,
имеет больший или меньший наклон к горизонтали. Если вращать валик в направлении стрелки, чтобы
поднять падающий на него минерал, то минерал действительно поднимется вверх и перевалит через самую
высокую точку валика; за исключением случаев, когда он упадет на участок валика с достаточно крутым
наклоном, чтобы немедленно соскользнуть.
Положение щели регулируется таким образом, чтобы весь минерал просто отваливался, когда
высокочастотное поле не применяется. Валик может быть подвергнут механической вибрации, в этом случае
весь минерал будет осыпаться в точке с меньшим наклоном. При приложении высокочастотного поля путем
соединения электродов m и n с генератором e, компоненты, прилипшие к ролику, переносятся через самую
высокую точку последнего; высокочастотное поле становится очень слабым за пределами коаксиального
седла, так что здесь прилипшие компоненты отпадают и могут быть собраны; в то время как компоненты,
которые не прилипают в результате приложения поля, собираются, падая на восходящую сторону ролика.
Устройство, показанное на рис. 6, можно сравнить с венецианскими жалюзи, ламели которых p изготовлены
из изоляционного материала с покрытием q из проводящего материала с одной стороны, причем
чередующиеся покрытия соединены с противоположными полюсами генератора. изоляционного материала.
Порошкообразный минерал подается таким образом, что весь он падает на рейки, а наклон последних
соответствующим образом регулируется, как объяснено в связи с приведенными выше рисунками. Такие
комплекты пластин могут быть подключены к источнику тока, помещены в падающий поток минералов и
удерживаться там до тех пор, пока не наполнятся прилипшими минералами, после чего их можно извлечь,
отключить от сети и сбросить минеральную нагрузку. Обращаясь к рисункам 7 и 8, можно увидеть, что планки
p напоминают те, которые описаны в ссылке. с генератором. Изоляционная рама, которая их несет, крепится
таким образом, чтобы поворачиваться на небольшой угол на стержне, который закреплен в кронштейне,
установленном таким образом или изготовленном из такого материала, что он может вибрировать в
вертикальной плоскости. На кронштейне установлен шпиндель t, к которому прикреплен шпоночный шкив t,
вращающийся в соответствующих подшипниках. На шкиве установлен эксцентриковый груз t5, который
механически выводит его из равновесия, так что при вращении шкива на высокой скорости кронштейн и рама
вибрируют в степени, зависящей от величины груза t5.
Обрабатываемый материал, в данном случае уголь, находится в бункере, который также способен к
небольшой вибрации из-за вращения шкива, перемещающего... на кронштейне TL и кулачке U на стойке; этот
кулачок предназначен для поворота и выведения из контакта с бункером. Бункер имеет отверстия, каждое из
которых закрыто проволочной сеткой с ячейками, размер которых превышает размер ячеек, через которые
уголь в бункере проходил в процессе измельчения, но не настолько велик, чтобы уголь мог пройти через них,
когда бункер находится в состоянии покоя. Таким образом, вибрация вызывает подачу угля из бункера на
решетчатые пластины p со скоростью, которая зависит от интенсивности вибрации, инерции бункера и
Соседние файлы в папке патенты