Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4001
.pdf
Дата принятия Конвенции (США): 7 февраля 1925 г., Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): 5
февраля 1926 г., № 3404/26, Полное принятие: 5 мая 1927 г., ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области регулирования пропорционального потока жидкостей или относящиеся к
нему.
Я, Курт Хуйесснер, проживающий в Питтсбурге, округ Аллегейни, штат Пенсильвания, Соединенные Штаты
Америки, гражданин указанных Соединенных Штатов, настоящим заявляю о характере данного изобретения и
о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Настоящее изобретение относится к устройству для регулирования пропорционального потока жидкостей, в
котором трубопроводы для соответствующих жидкостей снабжены суженными отверстиями, площадь
поперечного сечения которых в 1,5 раза меньше площади поперечного сечения трубопроводов, и в котором
регулятор или реле приспособлены для срабатывания при изменении разницы давлений за и перед
соответствующими суженными отверстиями с целью поддержания желаемой пропорциональной скорости
потока жидкостей.
В таких устройствах скорость потока жидкости через трубопровод регулируется в соответствии со скоростью
потока жидкости через другой трубопровод, причем указанные трубопроводы отходят от источников питания,
один из которых может быть практически постоянным, а другой — переменным, или оба источника могут быть
переменными. Настоящее изобретение особенно применимо для осуществления смешивания в надлежащих
пропорциях двух газов или газа и жидкости.
Согласно настоящему изобретению, в устройстве указанного типа предусмотрен рычаг, к одному концу
которого прикладывается давление, соответствующее разности динамических давлений на противоположных
сторонах отверстия в одном трубопроводе, а к противоположному концу этого рычага прикладывается
давление, соответствующее разности динамических давлений на противоположных сторонах отверстия в
другом трубопроводе, при этом средства, управляемые указанным рычагом, установлены перед отверстием
одного из трубопроводов для регулирования скорости потока через указанный трубопровод.
Изобретение описывается ниже на примере со ссылкой на прилагаемые схематические чертежи, на которых
Рисунок 1 представляет собой схематическое изображение формы аппарата, приспособленного для
практического применения изобретения, заявленного в настоящем документе; Рисунки 2 и 3 представляют
собой аналогичные виды, иллюстрирующие модификации конструкции, показанной на Рисунке 1; Рисунки 2a и
3aa представляют собой схематические планы, иллюстрирующие относительное расположение колоколов и
способ подачи газа в конструкцию, показанную на Рисунках 2 и 3; Рисунки 4 и 5 представляют собой
детальные виды способа крепления рычага с колоколами, показанного на Рисунке 1; Рисунок 6 представляет
собой вид, аналогичный Рисунку 1, иллюстрирующий форму аппарата, пригодного для смешивания жидкости
и газа; Рисунки 7 и 8 представляют собой виды в плане и разрезе, показывающие подходящую конструкцию
для крепления колоколов на рычагах.
В представленном здесь варианте усовершенствования на рисунке 1 пары колоколов 7' 1, 1%, и 2, 2ú
подвешены к противоположным концам рычагов 3 и 4, точки опоры которых 5 и 6 расположены относительно
резервуаров 7 и 8 таким образом, что нижние открытые концы колоколов будут погружены на расстояние 80°
ниже уровня жидкости, например, масла в резервуарах, причем глубина погружения колоколов зависит от
давления смешиваемых газов. Предпочтительно, чтобы колокола были установлены на своих опорных
рычагах таким образом, чтобы их положение относительно точек опоры можно было изменять, как описано
ниже. Подходящая для этой цели конструкция показана на рисунках 7 и 8 и состоит в формировании 90 7J
247,214 пазов 10 в рычагах для приема блоков, закрепленных на закрытых концах колоколов. Для
предотвращения случайного смещения колоколов блоки выполнены в секциях 11 и 12, при этом секция 11
снабжена углублениями, предназначенными для зацепления с ребрами, выступающими из стенок паза, а
секция 12 предназначена для опоры на нижнюю поверхность рычага, в котором расположен паз, так что при
затягивании болтов 13 колокола будут надежно удерживаться в желаемом положении.
Концы рычага 14 соединены звеньями 15 или другими подходящими средствами с рычагами 3 и 4 в точках,
находящихся на соответствующих расстояниях от их точек опоры 5 и 6. Как показано на рисунке 1, рычаг 14
опирается на регулируемую точку опоры 14', благодаря чему эффективная длина участков рычага, отходящих
от точки опоры, может изменяться, как описано ниже. В конструкции, показанной на фиг. 1, опорная планка
14а установлена на направляющей 16, подвижно закрепленной на стержнях 17, прикрепленных к раме 18.
Рама и стержни расположены таким образом, что перемещение направляющей будет параллельно рычагу 14,
на нижней стороне которого имеются выемки для захвата лезвия опорной планки 14'. Изменение
эффективной длины участков рычага, расположенных по разные стороны от точки опоры, осуществляется
путем подъема рычага и перемещения ползунка 16.
Соединения от одной из подающих труб или трубопроводов, например, 19, к патрубкам 20 и 20', выступающим
в раструбы 1 и 1 над уровнем жидкости в них, образованы трубами 21 и 21, идущими от точек на
противоположных сторонах диска 22, расположенного в трубопроводе 19 и имеющего сквозное отверстие
диаметром меньше диаметра подающей трубы. Как известно, давление газа после прохождения через
отверстие будет меньше, чем на противоположной, или подающей, стороне отверстия. Разница давлений по
обеим сторонам отверстия будет пропорциональна скорости потока газа через подающий трубопровод.
Раструбы 2 и 2' аналогичным образом соединены с трубопроводом 23, подающим другой газ, через трубы 24,
24% и сопла 5, 25 и 25%, при этом трубы 24 и 24' соединены с трубопроводом 23 с противоположных сторон
от отверстия 26 в трубопроводе 23. Соединения трубопровода 19 с колоколами 1 и 1, а также соединения
трубопровода 23 с колоколами 2, 23 симметричны, и точки соединения рычагов 3 и 4 с соответствующими
концами рычага 14 предпочтительно смещены относительно точек опоры рычагов 3 и 4 в сторону концов
рычагов, несущих колокола, соединенных с подающими сторонами отверстий в трубопроводах 19 и 23.
Обращаясь к рис. 1, видно, что относительное вертикальное положение колоколов на рычагах 3 и 4 зависит от
разницы давлений на противоположных сторонах отверстий в подающих трубопроводах, и на практике
предпочтительно, чтобы колокола каждой пары были отрегулированы таким образом относительно их
соответствующих точек опоры 5 и 6, чтобы, несмотря на разницу давлений, колокола каждой пары рычагов 3 и
4 находились в практически горизонтальном положении.
Кроме того, предпочтительно, чтобы точка опоры 80 была отрегулирована вдоль рычага 14, чтобы, несмотря
на то, что разница давлений, действующих на одну пару колоколов, была больше, чем на другую пару
колоколов, рычаг 14 находился в горизонтальном положении. Следует понимать, что регулировка положения
колоколов относительно точек опоры рычагов, несущих их, и положения точек опоры рычага 14 90 будет
производиться при нормальном потоке жидкостей через подающие трубопроводы, каждый из которых подает
необходимое количество газа.
Следует понимать, что отверстия 95 в соответствующих трубопроводах предпочтительно изготавливаются
таких размеров, чтобы перепад давления в соответствующих трубопроводах находился в определенном
соотношении друг с другом в тех пропорциях, для которых настроена машина 100. Предположим, например,
что доменный газ подается по трубопроводу 23 со скоростью 10 000 кубических футов в час, а воздух
подается со скоростью 7000 кубических футов в час для сжигания этого газа. В этом случае размеры
отверстий в соответствующих трубопроводах должны быть такими, чтобы перепад давления через отверстие
был одинаковым в обоих трубопроводах, например, один дюйм, при сохранении соответствующих скоростей
потока. В случае, если скорость потока газа в трубопроводе 23 увеличится так, что перепад давления через
отверстие возрастет до полутора дюймов, скорость потока воздуха следует пропорционально увеличить,
переместив средства, используемые для регулирования потока воздуха, такие средства в показанном
соединении, состоящие из заслонки 27 в воздушном трубопроводе 19.
Вследствие увеличения скорости потока газа давление в колоколах 2 и 2' увеличится, причем увеличение
давления в колоколе 2 будет пропорционально большему увеличению скорости потока, так что колокол 2
поднимется, а колокол 2a опустится. Смещение рычага 4, вызванное относительными перемещениями
колоколов 2, 2a, поднимет правый конец рычага 14, при этом такому перемещению будет противодействовать
разница давлений в колоколах 1 и 1. Описанные выше движения используются для перемещения демпфера
27. Хотя можно использовать подходящую конструкцию двигателя, управляемого рычагом 14,
предпочтительнее использовать механизм, описанный и заявленный в патенте № 172415, выданном Джону М.
Хопвуду. Перемещение заслонки позволит увеличить поток воздуха через трубопровод 19 до тех пор, пока
падение давления через отверстие в указанном трубопроводе не станет практически равным падению
давления в трубопроводе 23. Когда поток газа через трубопровод 23 приблизится к нормальному
направлению, падение давления через отверстие в трубопроводе 19 станет больше, чем падение давления в
газопроводе, и разница давлений воздуха вызовет изменение направления описанных выше процессов, и
заслонка 27 переместится, чтобы уменьшить поток воздуха.
На фиг. 2 и 2а показана конструкция, в которой используются два колокола 28 и 29, заключенные в резервуар,
причем каждый из этих колоколов имеет два отсека 28a и 28b, а также 29' и 29h соответственно. Подающие
трубопроводы соединены с звонками таким образом, что звонок на одном конце рычага 14а, несущего звонок,
будет подвергаться сумме высокого давления одной жидкости и низкого давления второй жидкости, в то
время как звонок на противоположном конце указанного рычага будет подвергаться сумме высокого давления
второй жидкости и низкого давления первой жидкости. Предположим, например, что необходимо
использовать доменный газ и смешать с ним соответствующее количество воздуха для сгорания. Труба 24,
идущая от стороны высокого давления отверстия в газопроводе 23, соединяется с соплом 25, выступающим в
отсек 29a раструба 29, но труба 24a, идущая от стороны низкого давления отверстия 26 в газопроводе 23,
соединяется с камерой 28a раструба 28. Воздух подается из области высокого давления отверстия в
трубопроводе 19 по трубе 21 к соплу 20 в отсеке 28b в раструбе 28, а труба 21' проходит от области низкого
давления отверстия 22 в трубопроводе 19 к соплу 20a, выступающему в отсек 29b в раструбе 29.
Следует понимать, что в конструкции, показанной на рис. 2, колокола регулируются вдоль рычага 14', как
показано на рис. 1.
На рис. 3 показана конструкция, адаптированная для использования в случаях, когда существует большая
разница между соответствующими количествами смешиваемых газов, и, следовательно, будет большая
разница в скоростях потока газов. На противоположных концах рычага 30 закреплены пары колоколов 31, 31a
и 32, 32', причем колокола 31a и 32' имеют меньший диаметр, чем колокола 31 или 32, которые окружают
меньшие колокола. Эти колокола подвешены к рычагу и опускаются на 70 градусов вниз на соответствующее
расстояние в резервуар 33, содержащий подходящую жидкость, например, масло. Меньшие ленты 31а и 32
погружены не в масло, а в жидкость, имеющую большую удельную плотность, чем масло, например, ртуть,
которая содержится в открытых сверху емкостях 34, расположенных в резервуаре 33.
Соединения трубопроводов 35 и 36 с соответствующими звонками аналогичны показанным на рис. 2.
Трубопроводы 80 снабжены отверстиями 37 и 38, площадь которых относительно нормальных скоростей
потока газов такова, что падение давления через эти отверстия будет пропорционально размеру колоколов.
На фиг. 3, 3, 85 показана конструкция аппарата, предназначенного для создания надлежащей горючей смеси
между газом из источника, где давление обычно высокое и переменное, и воздухом, находящимся под
практически постоянным давлением, достаточно высоким для обеспечения достаточного количества воздуха
не только тогда, когда газ в источнике находится под нормальным давлением, но и при максимально
возможном давлении. Как показано на рисунке, 95 трубок 39, 39, отходят от точек на противоположных
сторонах отверстия 37 вверх в раструбы 31%, 32, которые погружены в ртуть, содержащуюся в чашках 34, как
указано. Трубы 40, 40а отходят от противоположных сторон отверстия 38 в воздуховоде 36 в раструбы 31 и
32, которые, как указывалось ранее, погружены в масло или какую-либо жидкость, удельная плотность
которой в соотношении с удельной плотностью ртути или другой жидкости в стаканах 34 приблизительно
равна соотношению давлений газа и воздуха.
Следует отметить, что соединения от трубопроводов к различным звонкам в основном такие же, как и в
конструкции, показанной на рис. 2.
Конструкция, показанная на рис. 6, представляет собой модификацию конструкции, показанной на рис. 1, в
которой жидкость 115 и газ могут смешиваться, например, масло и воздух, для сжигания масла.
Как описано в связи с рис. 1, точки трубопровода 19 на противоположных сторонах отверстия 22 соединены со
120 колоколами 1,1%, подвешенными к противоположным концам рычага 3, который соединен звеном 15 с
одним концом рычага 14, имеющего регулируемую точку опоры. Противоположный конец рычага 14 соединен
звеном 125 с рычагом 4а.
Поршневые штоки цилиндров 41, 41& соединены звеньями с блоками на рычаге 4, причем указанные блоки
предпочтительно регулируются, как описано в связи с 130 установкой колоколов на рычаге 4 в конструкции,
показанной на фиг. 1.
Маслопровод 23' снабжен пластиной 24a с отверстием, от которой отходят точки -5 на противоположных
сторонах отверстия, соединяющие его с соответствующими цилиндрами; труба 42 идет от стороны высокого
давления отверстия к цилиндру 41, а труба 42' — от стороны низкого давления отверстия к цилиндру 41a.
Такая конструкция обеспечивает в случае увеличения скорости потока масла перемещение конца рычага 14,
соответствующее перемещению, передаваемому этому рычагу в случае увеличения потока газа при
использовании конструкции, показанной на рис. 1.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
Соседние файлы в папке патенты