Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_3271
.pdf
нагревательной поверхности образуются вредные шлаковые отложения от нагреваемых газов.
Предусмотренные устройства для поглощения лучистого тепла в камере сгорания и отводящих от нее
каналах могут, и обычно включают в себя поверхность перегрева пара, а также собственно нагревательную
поверхность котла, причем эта поверхность экранирует или встраивается в стенки камеры сгорания и канала
и тем самым защищает последние от перегрева и от эрозионного воздействия негазообразных остатков
топлива, когда сжигается порошкообразный уголь, s80 90' - 2 232,594, для использования которого
изобретение специально предназначено.
В рамках настоящего изобретения предпочтительно очень компактное расположение требуемой расширенной
поверхности нагрева котла, которое лучше всего может быть образовано параллельными, близко
расположенными ребристыми трубками, такими как трубки, заключенные в гофрированные чугунные корпуса
с внешней окантовкой, используемые в пароперегревателях и экономайзерах Фостера. Для эффективного
использования этих труб необходима высокая скорость газа и направление газового потока перпендикулярно
длине труб, чтобы значительная часть горячих газов проходила через углубления между трубными
решетками, а печная пыль сметалась и не оседала в межтрубном пространстве, при этом предотвращая
чрезмерно большие потери тяги. Хотя изобретение было разработано в первую очередь для испарения и
перегрева воды, оно обладает рядом особых преимуществ для использования на электростанции,
включающей ртутный котел. Горизонтальное расположение труб на удлиненной поверхности котла требует
обеспечения внешних средств для поддержания необходимой циркуляции воды через трубы, особенно с
учетом высокой скорости поглощения тепла, при которой необходимо поддерживать относительно быструю
циркуляцию.
Желаемая циркуляция достигается путем размещения паровых и водяных барабанов, связанных с трубами,
на уровне, значительно превышающем последний, при этом соединения между трубами и барабанами
расположены таким образом, чтобы в полной мере использовать разницу в плотности смеси воды и пара в
трубах и соединениях, ведущих от последнего к барабанам, и плотности воды в соединениях труб, ведущих от
барабана к барабану. Таким образом, обеспечиваемый эффект циркуляции достигается за счет
расположения соединений, идущих вверх от трубок к барабанам, таким образом, чтобы эти соединения
быстро поглощали тепло и, следовательно, дополнительно снижали плотность смеси воды и пара в этой
части циркуляционной системы.
При использовании предпочтительного типа «расширенной нагревательной поверхности котла», описанного
выше, крайне важно охлаждать газы перед их контактом с этой поверхностью ниже точки, при которой на
расширенной нагревательной поверхности образуются значительные отложения шлака, поскольку
характеристики и расположение поверхности делают практически невозможным удаление шлаковых
отложений с любой значительной части поверхности. «Этот эффект, как уже объяснялось, достигается за счет
мер по поглощению лучистого тепла в камере сгорания, в которой расположена поверхность». В качестве
дополнительной защиты от проблем, связанных со шлакообразованием, мы предпочтительно используем
трубы в верхней части отвала, у которых верхняя поверхность кожухов гладкая, чтобы было легко удалять с
них шлак.
Способ практического применения данного изобретения будет описан далее более подробно со ссылкой на
прилагаемые чертежи, из которых: фиг. 1 — вид в разрезе по линии 1-1 на фиг. 2; фиг. 2 — разрез по линии
2-2 на фиг. 1; фиг.
2
А — перспективный вид, иллюстрирующий деталь конструкции аппарата, показанного на рис. 1 и 2; 85 Рис. 8
— вид, выполненный аналогично рис.
1, На рис. 4 показан разрез по линии 4-4 на рис. 8; на рис. 5 — вид сбоку одного конца блока труб под углом 90
градусов, показанного на рис. 8, с удаленными частями и в разрезе; на рис. 6 — частичный разрез по линии
95; на рис. 7 — частичный план по линии 95; на рис. 1 — частичный план.
На рисунках 1 и 2 изображен пароперегревательный котел А, предназначенный в первую очередь для
генерации и перегрева пара под давлением около 1200 фунтов на квадратный дюйм с теплоотдачей:
Получено путем сжигания порошкообразного угля, подаваемого в камеру сгорания B топки котла через
топливные форсунки C известной формы, которые выпускают топливо направленными вниз струями через
отверстия в крыше или верхней стенке камеры сгорания. Небольшая часть воздуха, необходимого для
сгорания, подается вместе с топливом 110, но основная часть воздуха для сгорания поступает в камеру
сгорания B через отверстия, расположенные, например, на передней и боковых стенках камеры, из
горизонтальных каналов A, которые проходят вдоль передней и боковых стенок камеры сгорания и открыты с
торцов в атмосферу, а также получают атмосферный воздух через отверстия, управляемые заслонками A3,
которые открываются в каналы 120 Al через внешние стенки последней.
Горящие газы выходят вверх из камеры B3 через горловину или отверстие B1 в горизонтальный канал B', из
которого нагревательные газы проходят вниз через камеру B' и затем поступают в экономайзер, из нижних
концов которого нагревающие газы выходят через отверстия T1.
Теплопоглощающее устройство пароперегревательного котла, показанное на фиг. 1 180 232,594 232,594 и 2,
включает в себя пароперегреватель с лучистым теплом E, пароперегреватель с лучистым теплом F',
нагревательную поверхность с лучистым теплопоглощением G, трубчатые элементы H, перемещаемые
нагревательными газами, проходящими через камеру B3 и образующими основную часть нагревательной
поверхности котла, трубки экономайзера I и трубки охлаждения золы или сетчатые трубки 1D.
Пароперегреватель E, который в представленной конструкции предназначен для повторного нагрева пара,
переходящего из одной ступени турбины или турбин в другую, состоит из горизонтальных элементов в виде
сплющенных труб, которые могут быть изготовлены из литой стали и встроены в большую часть задней
стенки камеры сгорания, образуя ее облицовку. Трубчатые элементы e соединены по бокам котла с внешними
вертикально расположенными коллекторами E'. Сетчатые трубки D выполнены в виде шпилек или U-образных
трубок, расположенных в двух группах, которые в совокупности образуют сетку, проходящую по нижней части
камеры сгорания B, и служат для охлаждения негазообразного остатка топлива, проходящего через сетку в
зольный бункер A4 в нижней части камеры сгорания. Трубки D в одном комплекте соединены своими концами
с входными и выходными коллекторами D' и D2 перед камерой сгорания B, в то время как другие трубки D
соединены с аналогичными коллекторами D' и D2, расположенными в задней части камеры сгорания.
Два выходных коллектора D2 соединены соответствующими трубами D' и D4 с соответствующим паровым и
водяным барабаном OA, предпочтительно на уровне ниже, но рядом с уровнем воды в барабанах. Нижний
конец каждого барабана GA аналогичным образом соединен трубопроводом D' с соответствующими концами
двух коллекторов DL.
Теплоперегреватель F, работающий за счет излучения, встроен в верхнюю стенку канала нагревательного
газа B2 и образует для нее облицовку, состоящую из элементов, аналогичных тем, которые используются в
теплоперегревателе E.
В представленной конструкции элементы, образующие пароперегреватель F', соединены на своих концах
обратными патрубками F5 в блоки, каждый из которых включает пять элементов, через которые пар проходит
последовательно. Пар, проходящий через каждый пароперегреватель, забирается из соответствующего
паро-водяного барабана O или OA через соответствующую трубу f, а пар проходит из каждого блока через
соответствующую выходную трубу J' в выходной коллектор пароперегревателя F1; особенностью этого
аппарата является образование основной части теплопоглощающей поверхности самого котла плотно
расположенным рядом горизонтально расположенных элементов H, каждый из которых представляет собой
стальную трубу hi (см. рис. ó и 6), окруженную трубчатыми гофрированными снаружи литыми стальными или
чугунными корпусами h" или h2, причем элементы H, таким образом, в целом аналогичны по структуре хорошо
известным элементам пароперегревателя Фостера.
Трубчатые секции корпуса hI' могут иметь точно такую же форму, как и элементы пароперегревателей
Фостера, причем каждый такой элемент корпуса 75 имеет форму цилиндра с наружными гофрированными
канавками, простирающимися по окружности.
Каждый из элементов H может быть снабжен кожуховыми секциями hl, но, что выгодно, элементы H в двух
верхних рядах таких элементов снабжены модифицированными кожуховыми секциями h2 вместо кожуховых
секций hL. Кожуховые секции 2 0 (см. рис. 5 и 6) выполнены с гладкими, противоположно наклоненными
верхними поверхностями h2, в которые сливаются гофрированные канавки и промежуточные ребра на нижней
стороне кожуховых секций, как показано на рис. 5 и 6. Это облегчает удаление любого шлака, который может
накапливаться на элементах H в верхней части блока таких элементов. Различные элементы IH соединены в
группы для последовательного протекания через элементы, расположенные на 95 последовательно более
высоких уровнях от основания до вершины берега, посредством отводных концевых соединений J.
Торцевые стенки камеры B', в которой установлены концы трубок H, могут быть выполнены различными
способами. Предпочтительная конструкция этих торцевых стенок и желательная форма торцевых соединений
5 для их использования в сочетании с ними показана на фиг. 3, 5, 105 и 6, где каждое торцевое соединение
включает в себя обратный изгиб в виде трубки того же диаметра, что и трубки h; которая изогнута в дугу с
касательными торцевыми частями, которые снаружи имеют скошенную или коническую форму. В собранном
устройстве каждый из этих конических концов JI вставляется в расширенный конец h' соответствующей трубки
h. Расширяющийся конец трубки hs вставляется в массивный металлический воротник h6, отверстие которого
имеет коническую форму для размещения расширительного конца трубки. Каждый изгиб трубы окружен с
каждого конца воротником J5', имеющим внутреннюю канавку, в которую расширяется трубка изгиба трубы
120: Каждый воротник J1 и соответствующий воротник hT скреплены между собой болтами J2. Трубная
решетка Vi, являющаяся частью каждой торцевой стенки камеры HI3, имеет отверстия 16 125, в которые
вставляются хомуты hO на концах трубчатых элементов.
Для облегчения установки и извлечения элементов H, которые могут быть извлечены для ремонта или...
Замена осуществляется через заднюю стенку камеры 130 B3, при этом отверстия H6 в задней стенке, по
меньшей мере, имеют горизонтальное удлинение, как показано на рис. 5, так что в каждое отверстие входят
воротники h6 двух трубчатых элементов H, которые, будучи установленными на место, могут быть разнесены
съемными чугунными блоками H8. Это облегчает извлечение и установку элементов, обычно расположенных
перед одной или другой из упомянутых выше нисходящих труб. Стенки трубной решетки камеры B3
облицованы огнеупорным кирпичом, черепицей, пластичным огнеупорным кирпичом или ганистами, а
концевые соединения J целесообразно встраивают в подходящий огнеупорный теплоизоляционный
материал, упакованный в корпус H7, образованный из разделяемых металлических пластин или секций и
окружающий концевые соединения. Такая набивка не только ограничивает потери тепла за счет внешнего
излучения, но и помогает минимизировать утечку воздуха через соответствующие стенки камеры B3.
Длина горизонтально расположенных элементов сведена к минимуму за счет их размещения
непосредственно поперек газопровода, и, что выгодно, они поддерживаются в своих центрах, например,
переплетенными металлическими стержнями H1", которые проходят между диагональными рядами
элементов в двух поперечных группах, как показано на рис. 5 и 6. Каждый стержень H" имеет увеличенную
головку H1', которая входит в зацепление с верхними частями поверхностей двух элементов HI в верхнем
ряду таких элементов, предотвращая тем самым соскальзывание распорного стержня с места.
Каждый элемент H в нижнем ряду этих элементов соединен с задней стороны котла концевым соединителем
J с изогнутой трубкой K, у которой хомут расположен внутри камеры B3, а наружный конец соединен с
коллектором L. Форма и расположение трубок K позволяют предотвратить или минимизировать проблемы,
связанные с тепловым расширением и сжатием. Как показано на рисунке, имеется множество таких
коллекторов L, расположенных в ряд встык и соединенных между собой трубками. K до пяти. Элементы 1H
находятся в нижнем ряду этих элементов. Каждый коллектор L соединен нисходящей трубой M1 с нижним
концом соответствующего парового и водяного барабана O. Каждый трубчатый элемент H1 в верхнем ряду
блока этих элементов имеет задний конец, соединенный соответствующим концевым соединителем J с
нижним концом внутренней трубки g соответствующего элемента G.
Как показано на рис. 2А, каждый элемент G включает трубку q, предпочтительно того же диаметра, что и
трубки h, которая заключена в чугунные или стальные блоки qg' прямоугольного сечения. Некоторые из
блоков gl имеют поперечно расположенные опоры G', закрепленные на них с помощью которых элементы G
поддерживаются от несущего металлического каркаса G'.
Как показано на рисунке, элементы G выгодно расположены таким образом, чтобы образовать гладкую
поверхность, поглощающую тепло и отклоняющую газ, которая наклонена от вертикали так, что выступает над
камерой B3 от ее задней стенки и образует задний конец канала B2. 75 Трубы g, нижние концы которых
соединены через трубчатые элементы H и соединения J и трубы K с тем же коллектором L и паро-водяным
барабаном 0, соединены с последним в верхней части через соответствующий горизонтальный коллектор P,
который соединен с паро-водяным барабаном рядом с уровнем воды в нем.
Экономайзер I, через который 85 нагревательных газов проходят вниз из камеры B3, состоит из горизонтально
расположенных трубок I, которые могут быть аналогичны элементам H по своей конструкции и способу
соединения концевыми соединителями J. IP — это выходное отверстие экономайзера для нагревательных
газов. Нижний ряд элементов экономайзера I соединен с входным коллектором экономайзера II, а верхний ряд
из 95 элементов соединен с коллектором I2, который соединен трубкой I3 с горизонтальным
водораспределительным барабаном Q. Последний подает воду в каждый из барабанов O и OA через
соответствующий подающий патрубок Q', который, как показано на рисунке, предпочтительно входит в
барабан на некотором расстоянии выше его нижнего конца и представляет собой выступающую вниз часть
внутри барабана, которая открывается в коллектор 105 рядом с его нижним концом. Барабаны 0 и 0A,
расположенные в ряд от одной стороны котла до другой, имеют относительно небольшой диаметр и,
следовательно, могут быть изготовлены достаточно прочными, чтобы выдерживать высокое давление около
1200 фунтов на квадратный дюйм, для которого в первую очередь был разработан котел, показанный на рис.
1 и 2.
Каждый из барабанов 0 и 0A соединен со своим соседом изогнутыми трубами 0'2, которые открываются к
барабанам ниже уровня воды, и другими изогнутыми трубами 02, которые открываются к барабанам
значительно выше уровня воды. Эти барабаны образуют 120 эффективных соединений для выравнивания
давления и уровня воды.
В нормальном режиме работы котла, показанного на рис. 1 и 2, очень эффективное сгорание и,
соответственно, высокая температура сгорания достигаются за счет предварительного нагрева основной
части воздуха, подаваемого для поддержания сгорания при его прохождении через каналы A' и патрубки A2, а
также за счет ограничения потока. Когда, как это обычно бывает в котлах, предпринимается попытка
увеличить длину газового тракта и скорость газа в межтрубном пространстве блока водотруб путем установки
перегородок в этом пространстве и, таким образом, обеспечения множественных проходов нагревательного
газа из труб, практически невозможно обеспечить достаточно плотное прилегание перегородок, чтобы
избежать утечки газов через них, что снижает эффективность и теплопоглощающую способность труб. Эта
сложность усугубляется тем, что трудно предотвратить прогорание перегородок, и что, когда скорость газа
становится достаточно высокой, чтобы существенно увеличить скорость теплопередачи, необходимо
соответственно увеличить тягу на всасывание, что, конечно, увеличивает склонность к утечкам через
перегородки.
85 Относительно большая площадь нагревательной поверхности на единицу длины элементов EI, а также
высокая эффективность этой нагревательной поверхности, безусловно, приводят к очень быстрому
поглощению тепла отдельными элементами, что, соответственно, влечет за собой большое количество пара,
выделяемого каждым элементом. Для этого необходима относительно быстрая циркуляция воды через
элементы H. При горизонтальном расположении элементов HI 95, как показано на рисунке, единственным
источником напора для обеспечения циркуляции воды в самом трубном блоке являются концевые соединения
J, в каждом из которых имеется небольшой вертикальный подъем. Пузырьки пара, проходящие через
концевые соединения, способствуют циркуляции воды, но создаваемая таким образом тенденция вряд ли
будет достаточной для обеспечения необходимого уровня циркуляции. Однако достаточная циркуляция
обеспечивается за счет размещения паровых и водяных барабанов O значительно выше самых верхних труб
H, а также за счет воздействия сильного нагревающего эффекта за счет поглощения лучистого тепла и
контакта с высокотемпературными тепловыми газами на соответствующие удлиненные участки соединений
между барабанами O и элементами H, образованными элементами G.
Циркуляция усиливается тем фактом, что трубки g почти прямые и могут иметь такой же диаметр, как и трубки
h, что минимизирует сопротивление трения в этой части циркуляционной системы, где отсутствие
чрезмерного сопротивления трения 120 и достаточное поперечное сечение канала потока особенно
желательны для полного использования преимуществ наличия паровых пузырьков в воде. Наличие этих
паровых пузырьков в воде 125 существенно уменьшает вес столба жидкости в трубах g по сравнению с весом
столбов той же высоты и поперечного сечения в водном пространстве барабанов O и в нисходящем
трубопроводе la0, при этом подаваемый таким образом воздух в количестве, лишь немного превышающем
необходимое для поддержания горения. Несмотря на высокую температуру сгорания, стенки камеры сгорания
защищены от перегрева и охлаждаются, чтобы избежать повреждений от эрозионного воздействия
негазообразных остатков или золы сгоревшего топлива, от прохождения воздуха через каналы A' и отверстия
A', а также от теплопоглощающего эффекта пароперегревателя E, сетчатых труб D и части
пароперегревателя F, расположенной непосредственно над камерой сгорания.
В результате поглощения тепла, а также дальнейшего поглощения тепла частью пароперегревателя F,
расположенной не непосредственно над камерой сгорания, и поглощения тепла элементами G, газы,
поступающие в камеру B', охлаждаются до точки, при которой их можно безопасно привести в контакт с
элементами H.
Близкое расположение элементов II и гофрированная внешняя форма последних обеспечивают очень
большую площадь высокоэффективной нагревательной поверхности в камере B3, которая относительно
невелика, и в которой отношение длины газового тракта к его средней гидравлической глубине достаточно
велико, чтобы обеспечить высокий коэффициент теплопередачи и желаемый результат.
снижение температуры нагреваемых газов перед их поступлением в экономайзер.
Полученные таким образом результаты невозможно получить, используя вместо трубчатых элементов H
гладкие тонкостенные трубки. Во-первых, невозможно получить почти такую же площадь нагревательной
поверхности в камере B3 заданного размера с помощью гладких трубок, как с элементами H, поскольку
практически невозможно обеспечить концевые соединения для трубок, расположенных так близко друг к
другу, как это потребовалось бы для гладких трубок, чтобы обеспечить ту же площадь нагревательной
поверхности на единицу занимаемого пространства, которая легко достигается с помощью гофрированных
элементов. Это объясняется тем, что в любом случае трубки должны быть расположены на достаточном
расстоянии друг от друга, чтобы обеспечить пространство для концевых соединений, которыми трубки
соединяются между собой, и чтобы была возможность устанавливать трубки на трубных решетках или
подобных опорах с возможностью извлечения трубок. В этой связи следует отметить, что при использовании
трубчатого элемента 1, изображенного на рисунке, и внутренней трубы диаметром два дюйма (6Q), каждый
элемент имеет около трех квадратных футов внешнего теплопоглощающего пространства на погонный фут
длины трубы, в отличие от менее шести десятых квадратного фута на погонный фут длины двухдюймовой
гладкой трубы.
932,594 232,594 трубы М. Тот факт, что нагревательные газы поступают в блок нагревательных труб H в
верхней части блока, приводит к тому, что большая часть пара образуется в верхних элементах E и в
элементах G, которые расположены относительно близко к барабанам 0, тем самым минимизируя
сопротивление трения при циркуляции воды.
Благодаря мерам по отводу значительной части тепла от газов до того, как последние попадут в блок
трубчатых элементов Hl, образование шлака на элементах TT или локальный нагрев из-за сгорания оксида
углерода вблизи трубчатых элементов, как правило, не вызовет никаких проблем. Благодаря
модифицированной конструкции верхнего ряда элементов H, показанной на рис. 5 и 6, любые негазообразные
остатки топлива, которые могут откладываться на элементах H до охлаждения ниже температуры
шлакообразования, могут быть легко удалены время от времени.
Следует понимать, что при необходимости или желательности могут быть приняты любые обычные или
подходящие меры для периодического сдувания сажи или другой печной пыли с поверхностей элементов H,
но, поскольку конкретный характер этих мер не является частью настоящего изобретения, мы не сочли
необходимым иллюстрировать или описывать такие меры здесь.
Специалистам в данной области будет очевидно, что общие принципы нашего изобретения могут быть
использованы в устройствах, существенно отличающихся по форме от изображенных на фиг. 1 и 2. Например,
на рис. 3 и 4 изображен котел, специально разработанный для работы при умеренном давлении, скажем, 400
фунтов на квадратный дюйм. В показанном на фиг. 3 и 4 котле множество небольших паровых и водяных
барабанов 0 и 0A заменены одним горизонтальным паровым и водяным барабаном OB. Вода поступает из
барабана OB к самым нижним элементам H через один или несколько нисходящих трубопроводов MA и
распределительный коллектор LA. Верхние концы каждой из различных труб g могут быть соединены
непосредственно с барабаном OB рядом с уровнем воды в нем. На фиг. 3 и 4 пар, образующийся в топке
котла, перегревается в пароперегревателе E. Для этого паропровод E, идущий от верхней части барабана OB,
соединен с одним коллектором E пароперегревателя E, а труба подачи перегретого пара E20 отходит от
другого коллектора FL. Пароперегреватель F описанной выше конструкции заменен на фиг. 3 и 4
нагревательной поверхностью котла, состоящей из элементов GA, аналогичных... Элементы -G, описанные
впервые, каждый из которых состоит из внутренней трубки g, заключенной в литые железные секционные
блоки корпуса g'.
Верхние концы трубок элементов GA напрямую соединены с барабаном OB вблизи уровня воды в нем.
Нижние 70 концов трубок g элементов GA соединены в общий коллектор GI, который соединен с нижней
стороной барабана OB трубой циркуляции воды или нисходящим трубопроводом G' на каждом конце или
стороне 75 котла.
В такой конструкции крыша трубопровода B3 и элементы GA наклонены для усиления циркуляции воды через
элементы GA и устранения необходимости в циркуляции воды насосом, которая в противном случае
потребовалась бы в этой части водонагревательного аппарата. Два комплекта U-образных сетчатых труб D в
нижней части камеры сгорания B на фиг. 1 и 2 заменены в конструкции на фиг. 3 и 4 двумя рядами труб DA с
противоположным наклоном, которые проходят через всю длину камеры сгорания и соединены под углом 90°
с входным, промежуточным и выходным коллекторами D'0, D'5 и D20. Выходной коллектор D20 соединен с
барабаном OB на каждом конце, прилегающем к уровню воды, соответствующей трубой D21, а входной
коллектор 95 Dx соединен с ответвлениями D22 нисходящей трубы GW.
Отсутствие на рисунках 3 и 4 пароперегревателя для повторного нагрева пара между ступенями турбины не
является нежелательным, даже когда пар генерируется под очень высоким давлением, если предусмотрена
возможность отбора пара из турбины для поэтапного нагрева питательной воды котла.
Очевидно, что при любом из 105 вариантов изобретения, показанных на иллюстрации, циркуляция через
горизонтально расположенные водопроводные трубы может быть усилена простым способом — путем
поднятия парового и водяного барабана или барабанов и, таким образом, 110 увеличения разницы сил
тяжести, обусловленной большей плотностью воды в нисходящих соединениях по сравнению с плотностью
смеси пара и воды в выходных соединениях из 115 водопроводных труб в паровые и водяные барабаны.
Представленное устройство характеризуется относительно небольшим объемом необходимого жидкостного
пространства, особенно в случае формы, изображенной на рисунках 120.
1 и 2, и поэтому изобретение хорошо подходит для использования в ртутном котле.
Для такого применения необходимое количество ртути, которая является дорогостоящей, может быть сведено
к минимуму за счет введения сердечников в нагревательные элементы. Относительно небольшая высота
печи и котла, особенно в форме, показанной на рис. 1 и 2, также выгодна для использования в ртутном котле.
130 труб, принимающих первое воздействие 65 нагревательных газов, имеют утолщенные стенки с гладкими
сторонами, обращенными к потоку газов, что в основном соответствует и предназначено для указанной цели.
8. Парогенератор, как указано в пункте 70 любого из предшествующих пунктов, характеризуется тем, что
верхняя часть или вход в камеру с водотрубками облицованы трубчатыми элементами, поглощающими
лучистое тепло и соединяющими водотрубки с паровым и водяным пространством, в основном, как описано
выше.
9. Парогенераторное устройство как
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_232595.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=232595&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB232595A
[]
РЕЗЕ КОПИЮ
ИЗМЕНЕННАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Перепечатано с изменениями, внесенными в соответствии с решением Главного инспектора, действующего
от имени Генерального контролера, от 27 июля 196 года.
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения конвенции (США): 17 апреля 1924 года. 232.595 Дата подачи заявления (в Соединенном
Королевстве): 14 апреля 1925 года. Нет, 9748/25.
Завершено: ноябрь. 12, 7925.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ (С ИЗМЕНЕНИЯМИ).
Усовершенствование оборудования для производства шин.
Я, Канл Густаф Альфред Бёкдарль, проживающий по адресу: Свеаваген, Дьюрсхойльм, 32, Швеция,
подданный короля Швеции, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Настоящее изобретение относится к формированию каркасов пневматических шин в соответствии со
способом, при котором составные части каркаса шины сначала собираются и формируются в
цилиндрическую, поперечно плоскую или почти плоскую, бесконечную шинную ленту, которая затем
преобразуется в форму каркаса шины путем выталкивания промежуточной части ленты наружу в радиальном
направлении и одновременного перемещения краевых или бортовых частей, которые становятся практически
нерастягиваемыми, друг к другу.
При выполнении этого метода обычно промежуточную часть ленты вдавливают наружу в форму с помощью
расширяющегося металлического сердечника, подушки безопасности или подобного устройства.
В соответствии с настоящим изобретением, как форма, так и расширяющийся металлический сердечник,
подушка безопасности или тому подобное, исключаются, а шинная лента формируется путем вращения с
жидкостью или мелкодисперсным твердым веществом внутри или без них, и одновременно путем сближения
краев ленты друг с другом иными способами, отличными от центробежной силы, создаваемой вращением
ленты.
Изобретение также включает другие элементы обода, описанные и заявленные ниже, и для того, чтобы оно
было ясно понято и легко применимо на практике, теперь обратимся к прилагаемым чертежам, где фиг. 1
представляет собой продольный разрез машины, пригодной для выполнения описанного выше способа, фиг.
2 представляет собой разрез 4.5 на плоскости II-II фиг. 1, и фиг.
3, 4 и 5 представляют собой, соответственно, участки ленты шины непосредственно после начала,
непосредственно перед окончанием и после завершения центробежной операции.
Шпиндель 1, один конец которого выполнен в виде винта, защищенного втулкой 2, установлен во втулке 3, в
которой он может перемещаться в осевом направлении. Резьбовая часть шпинделя 1 (0,55 мм)
поддерживается резьбовой втулкой 4. Втулки 3 и 4 соединены друг с другом посредством вращательного
механизма с помощью заключенного в них двойного упорного шарикоподшипника 5 и установлены на
заключенных в них шарикоподшипниках 6 и 7, прикрепленных болтами к раме 8. Ступица 9 прикреплена
болтами и шпонкой к внешнему концу втулки 3, от которой радиально отходят три рычага 10, расположенные
на расстоянии 120 друг от друга, причем к концу каждого рычага надежно прикреплены болтами 65
горизонтальный направляющий стержень 11. Диск 12 прикручен болтами и зафиксирован шпонкой к
внешнему концу шпинделя 1. Этот диск имеет три выемки 13 на своем периферийном фланце, которые
прилегают к направляющим стержням 70 11.
Втулки 3 и 4 могут быть зафиксированы друг с другом с помощью штифтового соединения или муфты 15,
штифт 16 которой входит в py I l _---.
2
232,595
ряд отверстий в корпусе упорного подшипника 17. Шестерня 14, которая закреплена в шпонке втулки 3,
приводится в движение бесшумной цепью 18 от шестерни 19. Эта шестерня соединена шпонкой с ведущим
валом коробки передач 20, которая имеет ту же конструкцию, что и автомобильная коробка передач с тремя
передачами вперед и назад. Редуктор 20 приводится в движение электродвигателем 21 через фрикционную
муфту 22, управляемую педалью 24. Коробка передач приводится в действие рычагом переключения передач
23, который выступает за пределы рамы 8.
Тормоз 25 наружной зажимной ленты имеет барабан, прикрепленный болтами к фланцу втулки 4, и
приводится в действие рычагом 26 с утяжелителем (показано только минимальное поперечное сечение) и
педалью 27.
Если втулка 3 вращается в направлении, указанном стрелкой 28, то очевидно, что шпиндель 1 также
вращается с той же скоростью, и диск 12 будет вращаться вместе с направляющими стержнями 11. Если
муфта 15 не включена и тормоз 25 слегка нажат, втулка 4 вынуждена вращаться с немного меньшей
скоростью, чем втулка 3, и благодаря действию винта шпиндель 1 будет вынужден перемещаться аксиально в
направлении, указанном стрелкой 29, одновременно перемещая диск -12 вдоль направляющих стержней 11.
Осевая нагрузка между втулками 3 и 4 воспринимается упорным подшипником 5.
Опорное кольцо 30 для бусины поддерживается тремя направляющими стержнями 11, проходящими через
отверстия в его фланце. Кольцо 30 крепится к диску 12 с помощью болтов 31. Еще одна бусина 40) и опорное
кольцо 32, имеющее практически такое же поперечное сечение, как и 30, прикреплены к концам трех
направляющих стержней 11 с помощью гаек 33. Внешние поверхности колец 30 и 32 имеют коническую
форму.
Между двумя опорными кольцами и 32 установлен деревянный барабан 34, состоящий из шести секций,
соединенных друг с другом по две с помощью шарниров 35. Свободные концы секций барабана надежно
соединены с помощью выступов 36 и установочных винтов 37. Барабан 34 поддерживается тремя
направляющими стержнями 11, которые проходят через отверстия в деревянных поперечных балках 38 (см.
рис. 2).
Деревянный барабан 34 точно располагается между коническими кольцами 30 и 32 и вместе с этими
кольцами образует достаточно жесткую конструкцию для поддержки установленной на нем плоской шины.
Принцип работы станка следующий: сначала на направляющие стержни 11 устанавливается опорное кольцо
30, которое затем крепится к диску 12 с помощью болтов 31.
a5 Затем барабан 84 собирается и надежно скрепляется болтами, после чего устанавливается на
направляющие стержни 11, после чего опорное кольцо 32 устанавливается на место и крепится к
направляющим стержням 11 с помощью гаек 33. После разъединения штифтового соединения 15 барабан 34
плотно прижимается между кольцами и 32 путем вращения барабана в направлении, указанном стрелкой 28
при включенном тормозе 25, а затем включается штифтовое соединение 15.
Теперь станок готов к формированию шинной ленты на барабане, образованном опорными кольцами 30 и 32
для борта шины и деревянным барабаном 34. Обрезиненный материал 80 теперь образует цилиндрическую,
бесконечную полосу со слегка коническими краями, которая поддерживается коническими кольцами 30 и 32.
Затем два тросика с бусинами 42, состоящие из нескольких проволочных прядей, обмотанных прорезиненной
тканью и склеенных, устанавливаются в нужное положение. Это легко осуществить благодаря конической
форме краев ленты шины. После точного позиционирования тросов борта 90, краевые части ленты шины
загибаются на тросы борта и скатываются вниз, образуя борта шины 43.
Затем устанавливаются другие составные части шины, такие как разделительная полоса 44, боковина 45 и
протектор 46 (см. рис. 3). Затем боковые кольца 47 и 48 прикручиваются болтами к опорным кольцам 32, а
деревянный барабан 34 разбирается и снимается. Теперь лента fs поддерживается только бусинами 43,
которые опираются на поддерживающие кольца и, благодаря своей конической форме, не соскальзывают с
колец. Благодаря соединительным нитям 42, 105 бусин практически не растягиваются.
Теперь шинная лента готова к центробежному воздействию, чтобы придать ей округлую форму каркаса шины
110. Запуск двигателя 21 осуществляется при положении рычага переключения передач на низкой скорости и
включенной муфте 15. Затем скорость увеличивается до средней и высокой, и лента шины начинает
вращаться с относительно высокой скоростью. Теперь центробежная сила вызывает радиальное расширение
промежуточной части полосы, которая является растяжимой. Затем штифтовое соединение отсоединяется, и
осторожно включается тормоз 25, заставляя втулку 4 вращаться с меньшей скоростью, чем втулка 3, в
результате чего шпиндель 1 вынужден медленно перемещаться в направлении стрелки 29. Одновременно с
этим, в 125-й момент времени, в внутреннюю поверхность вращающейся ленты шины заливается
соответствующее количество воды 49. Эта вода образует тонкий слой на внутренней стороне ленты и.
значительно увеличивает центробежную силу, 130 Н.
N N N232,695 воздействует на шинную ленту, рис. 3. Благодаря винтовому действию шпинделя 1 во втулке 4,
опорное кольцо борта 30 медленно перемещается в сторону кольца 32, и, следовательно, шинная лента
вынуждена все сильнее и сильнее изгибаться радиально, как показано на рис. 4.
- На рис. 5 кольцо 30 приблизилось очень близко к кольцу 322. Теперь поперечное сечение шины приобрело
форму подковы. В этот момент муфта 92 отпускается, и машина продолжает вращаться за счет инерции своих
вращающихся частей. Через несколько мгновений кольца 30 и 32 соприкасаются друг с другом и плотно
прижимаются друг к другу. В результате шпиндель 1 больше не может перемещаться вдоль оси, что
заставляет втулку 3 и тормозной барабан 25 вращаться с одинаковой скоростью.
Благодаря тормозу 25 машина останавливается за несколько мгновений.
С помощью уплотнительного кольца 51, установленного в кольце 30, достигается герметичное соединение
между кольцами 30 и 32. С помощью уплотнений 52 соединения между бортами шины и боковыми кольцами
47 и 48 также обеспечиваются герметичностью. В результате внутренняя поверхность шины оказывается
идеально герметичной в момент прекращения вращения.
Стенки шины, значительно растянутые в заключительный период центробежного воздействия, сократятся, как
только центробежная сила прекратится, и шина примет круглое поперечное сечение вокруг заключенной
внутри нее воды. Давление жидкости в шине затем можно отрегулировать с помощью клапана 54 (рис. 6).
Бортовые части шины, которые в начале центробежной операции плотно прилегали к опорным кольцам борта,
постепенно поворачивались в процессе такой операции на угол около 90 градусов и в конечном итоге заняли
практически то положение, которое они будут занимать во время вулканизации.
Затем опорные кольца 30 и 32 надежно скрепляются между собой с помощью нескольких болтов 53 и
освобождаются от направляющих стержней 11 и диска 12 путем ослабления гаек 33 и болтов 31. Накачанная
шина вместе с кольцами 30 и 32, а также боковыми кольцами 47 и 48 затем извлекается из станка для
дальнейших операций и окончательной вулканизации. После этого станок готов к началу сборки новой шины
путем повторения описанных выше операций.
Я обнаружил, что при использовании подходящей жидкости, например, воды, или твердого вещества,
например, дроби, скорость вращения ленты шины для достижения желаемой жесткости значительно ниже,
чем когда такая жидкость или твердое вещество не используется. При использовании такого центробежного
вспомогательного вещества в жидкой форме необходимо обработать первый, или внутренний, слой ленты
шины, например, тонким слоем резины, чтобы предотвратить попадание такой жидкости в ленту и, как
следствие, повреждение.
При использовании центробежного вспомогательного тела в твердой форме обычно оказывается
целесообразным после завершения центробежного действия подвергнуть сформированный каркас шины
определенному давлению, например, давлению воздуха. Этого можно добиться с помощью клапана 54, и это
может происходить либо в присутствии указанного тела 85, либо, если это предпочтительнее, последнее
можно предварительно удалить.
Очевидно, что описанная выше машина может также использоваться только для преобразования плоской
ленты шины в форму каркаса шины. 90 В таком случае барабан 34 можно опустить, поскольку лента
изготавливается на отдельном станке, а затем устанавливается на поддерживающие кольца 30 и 32 для
центробежной операции, описанной выше. 95 В вышеизложенном описан предпочтительный вариант
исполнения машины, и предполагается, что изготовленная на машине шина представляет собой шину с
«прямыми боковинами» или «проволочным краем», 100 т.е. шину, борта которой содержат сердечники,
которые становятся нерастягиваемыми с помощью прочных стальных проволок или тросов.
Однако станок может также использоваться для изготовления шин других типов, например, шин с «бортовым
краем». В шинах этого типа обычно используется бортовая часть из полужесткой резины, что позволяет
бортам значительно растягиваться. 1 При изготовлении шины с «бортовым краем» в соответствии с данным
изобретением следует предусмотреть средства, позволяющие мягким и эластичным бортам шины сохранять
практически постоянный диаметр 1b-метра во время центробежной работы, когда промежуточная часть
полосы расширяется радиально наружу. Этого можно добиться, например, удлинив первые два слоя ленты
шины 120 и закрепив их между кольцами 30 и 32 и боковыми кольцами 47 и 48 соответственно, по обе
Соседние файлы в папке патенты