Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4121
.pdf
Когда в качестве металла используется алюминий, определенное его количество переходит в раствор.
Однако небольшое количество алюминия не оказывает негативного влияния на электролитическое осаждение
цинка. Растворы, очищенные этим методом, особенно хорошо подходят для высокоэффективного
электроосаждения цинка.
(н). Полученный раствор очищают от посторонних металлов, которые могут вызвать трудности при
последующем электролизе, и смешивают с определенным количеством регенерированной кислоты,
содержащейся в электролитических ячейках, поскольку было установлено, что если электролиз сульфата
цинка проводить без подкисления, то во время последующего электролиза происходит чрезмерное
повышение температуры раствора, что требует его охлаждения.
Было установлено, что смесь, содержащая около 3,5% кислоты и 9% цинка, является хорошим исходным
раствором (49,609), при этом электролиз продолжается до тех пор, пока раствор не будет содержать 3,5%
цинка и 12,5% кислоты, которая представляет собой регенерированную кислоту, используемую для первого
выщелачивания обожженной руды; для подкисления растворов во время очистки и для смешивания с
очищенным раствором перед электролизом.
(о). Остатки, образующиеся в результате выщелачивания руды, используются для обработки обычными
известными методами с целью извлечения свинца, серебра и золота.
(п). Шлам, полученный в результате очистки (о), высушивают и нагревают до температуры, достаточной для
испарения ртути; образовавшиеся остатки, содержащие медь, кадмий и избыток цинка, могут быть
обработаны для извлечения этих металлов.
Дата: 29 декабря. 1924.
BOULT, WADE & TENNANT, 111 & 112, Hatton Garden, London, E.C.1, дипломированные патентные
поверенные.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области электролитического производства цинка из руд или подобных материалов или
связанные с ним.
— Мы, Сэмюэл Филд, подданный Великобритании,
Нортгемптонский политехнический институт, Св.
Джон-стрит, Лондон, например.
1,
Эллс Файн Рик Петрессон, гражданин Великобритании, проживающий по адресу: Виктория-стрит, 28,
Вестминстер, Лондон, Юго-Запад; Уэрт Харрс, гражданин Великобритании, проживающий по адресу:
Эверсли-роуд, 193, Лондон, Юго-Запад; и компания Metals Extraction Limited, корпорация Гернси,
проживающая по адресу: Эбби-хаус, 402, Вестминстер, Лондон, Юго-Запад; настоящим заявляют, что
характер данного изобретения и способ его осуществления будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении:
Настоящее изобретение относится к электролитическому производству цинка. Извлечение цинка
электролитическим методом, применяемым в настоящее время, включает использование замкнутого цикла
операций, при этом обожженные руды выщелачиваются отработанным электролитом, содержащим серную
кислоту, а полученный после очистки раствор сульфата цинка подвергается электролизу для осаждения
катодного цинка и образования электролита, содержащего серную кислоту, для выщелачивания свежих
количеств обожженной руды.
Как хорошо известно, многие металлические примеси оказывают крайне негативное воздействие на этот
процесс электроосаждения. К таким примесям относятся, помимо прочих, медь, кадмий, железо, мышьяк,
сурьма, никель и кобальт. Процессы их удаления, что имеет решающее значение для последующего
успешного электролиза, описаны, например, в 85-м патентном документе Великобритании №№.
138,946, 138,947, 138,948, 138,950, 138,954, 152,752 и 162 030.
Целью данного изобретения является разработка усовершенствованного и упрощенного процесса 90 очистки
растворов сульфата цинка, полученных путем выщелачивания руд, содержащих окисленный цинк, серной
кислотой. Обычно руду необходимо обжигать, чтобы довести как можно больше цинка до 95% растворимого
состояния, и термин «руды» используется в самом широком смысле, включая все такие выщелачиваемые
материалы, полученные из сырой руды или концентратов, отходов, шламов и других металлургических
продуктов, независимо от того, обжигались они или нет. Согласно изобретению, очистка растворов сульфата
цинка типа, описанного для электролиза, характеризуется сочетанием и последовательностью следующих
этапов: (а) Прямая коагуляция кремнезема в выщелоченной массе раствора и рудных остатков перед
отделением последнего, например, путем перемешивания указанной массы в горячем состоянии с
карбонатом щелочноземельного металла, таким как карбонат кальция; (б) Окисление и осаждение
растворимого железа непосредственно на нерастворимом кремнеземе и остатках, предпочтительно путем
добавления к горячей массе пероксида свинца; (c) Совместное удаление нерастворимого и осажденного
материала, полученного на предыдущих этапах.
В предпочтительном способе приготовление чистых растворов сульфата цинка для электролиза
осуществляется в двухкамерном процессе, характеризующемся тем, что исходный материал обрабатывается
в соответствии с этапами (а) и (б), описанными выше, в одной камере, а затем, после удаления
нерастворимых веществ, раствор обрабатывается во второй камере для удаления оставшихся примесей,
таких как никель, предпочтительно в соответствии с британским патентом №.
162,030.
Помимо преимуществ описанного выше процесса с точки зрения простоты в эксплуатации, следует отметить,
что удаление железа предпочтительно осуществляется с использованием материала, содержащего пероксид
свинца. В результате происходит окисление железа и его осаждение вместе с сульфатом свинца и избытком
пероксида свинца. Весь свинец переходит в остаток, который обычно подвергается плавке, благодаря чему
свинец извлекается с незначительными дополнительными затратами. При использовании свинцовых анодов
на этапе электроосаждения смесь пероксида свинца и диоксида марганца скапливается на дне ячеек и
называется «шламом электролитической ячейки». Этот материал отлично подходит для данной цели.
- Подготовка руды путем обжига может осуществляться либо обычным «сладким обжигом», то есть обжигом
на воздухе для окисления серных соединений цинка, либо обжигом на пару с той же целью, либо,
предпочтительно, в соответствии с британской спецификацией № 249764, которая является подразделением
данной спецификации. При обжиге на воздухе желательно проводить обжиг при низкой температуре, около
650 °C, чтобы образовалось минимальное количество ферритов и манганитов. Обжиг можно проводить таким
образом, чтобы образовывалось небольшое количество сульфата цинка для компенсации возможных потерь
серной кислоты в циклическом процессе. Ниже приведено описание в качестве примера одного из способов
реализации изобретения: руда после обжига измельчается до такой тонкости, что она проходит через сито с
размером ячейки 50 меш на погонный дюйм, а 50% ее проходит через сито с размером ячейки 100 меш на
погонный дюйм. Затем его понемногу вводят в емкость, содержащую горячую серную кислоту при
температуре 85-90 °C. Растворение вызывает кипение кислоты.
Дополнительное перемешивание осуществляется с помощью вращающейся деревянной лопатки.
Первоначально выщелачивающий раствор должен содержать от 10 до 20% свободной серной кислоты.
Возможно, это 70% регенерированной кислоты из электролитических ячеек.
Добавление обожженной руды продолжается до тех пор, пока кислотность не снизится до 0,2%. На этом этапе
добавляются любые имеющиеся богатые цинком материалы. Например, цинковая пыль, оксид цинка или
высококачественная руда. Любые отходы щелочных цинковых продуктов, такие как гидрат цинка, осажденный
из промывочных растворов 80, также могут быть использованы, как описано в британском патенте № 104697.
Затем добавляют карбонат кальция в виде мела в виде порошка или жидкой массы, смешанной с водой. 85
Количество мела немного превышает необходимое для нейтрализации кислотности, и это в короткие сроки,
при перемешивании, полностью осаждает растворенный кремнезем. Это делается, пока температура
раствора находится в пределах 95-100 °C.
Немедленно добавляется небольшое количество «клеточной грязи», и перемешивание продолжается.
Растворимое железо, которое не выпало в осадок при отбеливании, оседает вместе с «клеточным осадком»
вместе с частью кобальта, мышьяка и сурьмы, которые могут присутствовать.
Теперь твердые вещества отделяются от раствора, содержащего 100% меди, кадмия, мышьяка, сурьмы,
кобальта и никеля.
С этой целью температура поддерживается на уровне 80-100 °C. Затем добавляется сульфат ртути, а затем
порошок цинка, как описано в британском патенте № 162030. Количество сульфата ртути может составлять
примерно от 0,01% до 0,02% от количества нагретого раствора, и его можно добавлять в растворе в
небольшом количестве четверти серной кислоты, примерно 0,5 грамма на каждый грамм сульфата ртути.
Количество цинкового порошка может составлять от 0,1% до 0,2% от массы раствора.
Раствор очищен от 120 посторонних металлов, которые могут вызвать трудности при последующем
электролизе, и затем смешан с определенным количеством регенерированной кислоты, содержащейся в
электролитических ячейках, поскольку было установлено, что если электролиз раствора сульфата цинка
проводить без подкисления, то во время последующего электролиза происходит чрезмерное повышение
температуры раствора, что требует его охлаждения. 130 Раствор Mu1400 %6 -A -ji ture-, содержащий около
3,5% кислоты и 9% цинка, оказался хорошим исходным раствором. При продолжении электролиза раствор
содержит 3,5% цинка и 12,5% кислоты, которая представляет собой регенерированную кислоту,
используемую для первого выщелачивания прокаленной руды, для подкисления растворов во время очистки
и для смешивания с очищенным раствором перед ? Фитролиз. --- - Остатки после выщелачивания руды
используются для обработки обычными известными методами извлечения свинца, серебра и золота.
— «Осадок, образующийся в результате очистки во второй камере, высушивают и нагревают до температуры,
достаточной для испарения ртути; полученные остатки, содержащие медь, кадмий и избыток цинка, могут
быть обработаны для извлечения этих металлов».
В методе могут быть использованы различные модификации. Вместо использования "клеточного осадка"
железо может быть осаждено любым другим подходящим окислителем, например, описанным в упомянутых
ранее патентах. Вместо фильтрации жидкость может быть отделена от остатков и осажденного кремнезема и
железа путем декантации, сгущения или иным способом. В любом случае, остаток предпочтительно
промывают большим количеством воды для извлечения содержащегося в нем растворимого цинка, а
извлечение цинка производится способом, описанным в ранее выданном британском патенте № 104697.
Окончательная очистка от меди, кадмия, кобальта, никеля и тому подобных металлов может быть
осуществлена любым из методов, описанных в указанных ранее патентах. Например, жидкость можно слегка
подкислить и добавить избыток цинкового порошка без использования соли ртути. Однако использование
ртутной соли предпочтительнее. Вместо цинкового порошка можно использовать гранулированный цинк, шлак
или стружку, алюминий, сплавы цинка или алюминия, или любой металл, более электроположительный, чем
удаляемые металлические примеси. Соль ртути может быть добавлена в виде самой соли 50, в растворе.
Нам известно о британском патенте № 11634 от 1913 года, и мы не претендуем ни на что из описанного в нем.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_249610.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=249610&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB249610A
[]
- ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявления: 30 декабря 1924 г. № 31,179/24.
Завершено: 30 сентября 1925 г., Завершено: 30 марта 1926 г., ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
2499610 Усовершенствования метода и оборудования для обработки труб поверхностных конденсаторов и
подобных устройств с целью предотвращения коррозионного воздействия.
Мы, Джон Остин, проживающий по адресу: Аделаида Террас, 13, Ватерлоо, недалеко от Ливерпуля, графство
Ланкастер, и Харни Смит, проживающий по адресу: Кроуфорд Авеню, 94, Сефтон Парк, Ливерпуль, графство
Ланкастер, оба являющиеся подданными Великобритании, настоящим заявляем, что суть данного
изобретения заключается в следующем: данное изобретение относится к усовершенствованию метода и
аппарата для обработки труб поверхностных конденсаторов и подобных устройств с целью предотвращения
коррозионного воздействия.
Последние разработки в конструкции паровых двигателей и турбин, требующие сравнительно высокого
вакуума, а также в конструкции конденсаторов, требующие сравнительно высокой скорости потока
конденсационной воды для компенсации уменьшения площади теплопередающих поверхностей,
применяемой в настоящее время на единицу развиваемой мощности, привели к очень заметному увеличению
коррозионного воздействия конденсационной воды на внутренние поверхности трубок конденсатора,
особенно когда циркулирующая вода, как в случае судовых двигателей, является морской водой; в последние
годы эта проблема приобрела очень серьезные масштабы: активная коррозия начинается в новых
конденсаторах в течение двенадцати месяцев эксплуатации, а в некоторых случаях требует полной замены
трубок, что влечет за собой значительные затраты, после сравнительно короткого периода эксплуатации.
Вторичные последствия утечки морской воды в поток пара из-за коррозии также очень серьезны для котла и
силового оборудования, особенно если последнее является турбинным; в котле это приводит к образованию
накипи, первичным повреждениям и разрушению топок; в турбинной установке — к коррозии и образованию
отложений. Для преодоления этих трудностей были предприняты различные попытки; для конденсаторных
трубок использовались различные металлы и сплавы; внутренние поверхности трубок были покрыты оловом
или подобным некоррозионным металлом; и применялись методы противоэлектролитического осаждения для
предотвращения электролитической коррозии трубок; однако, как показал наш обширный опыт, ни один из
этих известных методов не привел к существенному улучшению.
В результате тщательного исследования большого количества корродированных трубок, взятых из
конденсаторов различных типов судов, мы обнаружили, что коррозия имела иной характер, чем та, которая
происходила в конденсаторах более старых типов, установленных на поршневых двигателях, работающих в
условиях умеренного вакуума, в этом случае коррозия носила характер «точечного образования» или
«оцинкования», тогда как в более современных установках трубки конденсатора были корродированы или
изъедены от конца до конца.
После неоднократных неудачных попыток предотвратить это с помощью сплавов различного типа или
покрытия из некоррозионного металла мы решили попробовать эффект покрытия внутренней поверхности
труб неметаллическим некоррозионным раствором, например, быстросохнущей краской или лаком. Такие
вещества, разумеется, являются сравнительно плохими проводниками тепла, и по этой причине
первоначально показались нежелательными и непригодными.
Однако, если учесть неэффективность, вызванную утечкой соленой воды в котлы, что приводит к проблемам
с герметизацией и заполнением котлов, а также к ухудшению состояния турбинной установки вследствие
отложения налета, вместе с высокими затратами на соответствующие капитальные ремонты и обновления,
считалось, что экономия, достигнутая за счет устранения этих потерь в размере 249 610 долларов, более чем
компенсирует снижение эффективности теплопередачи труб с покрытием.
Тот факт, что достоверные данные можно было получить только путем экспериментов, проводимых в
условиях эксплуатации в море в течение достаточно длительных периодов времени, усложнял наши
исследования, однако испытания с различными консервирующими растворами дали многообещающие
результаты; повторные эксперименты позволили нам определить наилучший раствор для покрытия, а
различные возникшие трудности дали нам представление об условиях, которые для обеспечения успеха
должны быть соблюдены в отношении подготовительной обработки труб, способа нанесения покрытия и типа
используемого оборудования для нанесения покрытия.
2)
В ходе реализации нашего изобретения мы обнаружили, что раствор для покрытия должен выдерживать
воздействие соленой воды, проходящей через трубы со сравнительно высокой скоростью, и обеспечивать
изнутри трубы от одного конца до другого изоляционное покрытие, достаточное для предотвращения
коррозионного, эрозионного или электролитического воздействия; что раствор должен быть таким, который
можно наносить описанным здесь способом на внутреннюю поверхность труб диаметром, скажем, 518
дюймов и длиной 10 футов, обеспечивая равномерное натяжение и защитное покрытие минимальной
толщины, обеспечивающее непрерывность от одного конца до другого; и что по практическим соображениям
покрытие должно быть способным... Поскольку покрытие наносилось на трубки непосредственно в
конденсаторе без необходимости демонтажа обжимных колец, мы также обнаружили, что для получения
успешных результатов в случае конденсаторов, находившихся в эксплуатации, требовалась предварительная
обработка внутренней поверхности трубок, нанесение более одного слоя с промежуточной обработкой
нанесенного покрытия, а также использование подходящих средств сушки для такого покрытия.
Мы также обнаружили, что покрытие может быть наилучшим вариантом! наносится путем нанесения покрытия
на внутреннюю поверхность трубок.
с обоих концов, посредством вставленной форсунки распылительного устройства, используя сжатый воздух
для распыления раствора и нанося его в качестве покрытия на внутреннюю поверхность трубок; и целью
нашего настоящего изобретения является предоставление способа и устройства для нанесения покрытия на
внутреннюю поверхность трубок поверхностных конденсаторов и подобных устройств консервирующим
раствором в соответствии с вышеуказанными требованиями.
В соответствии с изобретением мы получили подходящий раствор инертного, прочного защитного вещества,
такого как битум, и в результате проведенных испытаний мы обнаружили, что раствор, продаваемый под
торговым названием «Битумастический раствор», подходит для нанесения распылением с помощью сжатого
воздуха и дает очень удовлетворительные результаты. Внутренняя поверхность труб подготавливается, и
покрытие наносится в соответствии с предпочтительной процедурой следующим образом: ПОДГОТОВКА
ТРУБ: Внутреннюю поверхность труб следует эффективно высушить; этого можно добиться путем подачи
пара в конденсатор для просушки труб путем нагрева, приложенного к внешней поверхности. Затем удаляется
вся пыль и накипь. После этого каждую трубку предпочтительно обрабатывать следующим образом: если
трубки сильно загрязнены или забиты, сначала используют скребок; затем применяют очень жесткую
стальную проволочную щетку с прочным толстым сердечником, щетинки которой образуют медленную
спираль под углом 85 градусов; предпочтительно щетки привинчиваются с конца к концу прочного стержня, с
помощью которого щетки вдавливаются с каждого конца трубки.
С помощью этой жесткой щетки предпринимается попытка открыть любые слабые места в трубке; медленная
спиральная форма полезна в качестве щетки для первой очистки, поскольку грязь не так легко забивает эту
щетку, как это происходит с щеткой с мелкой проволочной щетиной. Эта операция (95%) разрыхляет грязь,
которая все еще остается в трубке. Для удаления этого и дальнейшей очистки трубки используется "змея",
предпочтительно в виде плотно намотанной пружины длиной, скажем, 12 100 футов, снабженной устройством
Боудена, приваренным к каждому концу. Эта змея гибкая и выдержит натяжение, не растягиваясь. На каждом
конце "змеи" находится привинченный адаптер 105 для крепления щетки. На переднем конце змеи
установлена медленно вращающаяся стальная проволочная щетка, которая проталкивается через трубку. На
конце щетки установлена очень плотно прилегающая щетка из стальной проволоки I10 с густой щетиной, к
которой прикреплена плотно прилегающая щетка для волос. Когда первая щетка появляется на дальнем
конце трубки, она протягивается и возвращается через следующую трубку.
При таком способе 115 трубки тщательно очищаются, но на случай, если останется пыль, каждая трубка
продувается воздухом под давлением 45 фунтов на квадратный дюйм через трубу, идущую от описанного
далее воздушного компрессора, и быстроразъемный воздушный кран 120, конической формы, чтобы
вставляться в конец трубки. Описанная сушка может быть осуществлена путем небольшой утечки пара в
паровую часть трубки непосредственно перед очисткой. 125 Используемая установка для распыления
включает в себя: портативный воздушный компрессор с соответствующим приводом, предпочтительно
одностороннего действия, вертикального типа, с воздушным охлаждением и автоматическим всасыванием;
подходящий размер для двух распылительных устройств — это устройство, обеспечивающее объем от 7 до
12 кубических футов при частоте вращения от 300 до 500 оборотов в минуту соответственно, при давлении от
40 до 45 фунтов на квадратный дюйм. Воздушный резервуар, в который компрессор подает сжатый воздух.
Очиститель воздуха, оснащенный фильтрующим элементом из проволочной сетки и тканевого мешочка.
Контейнер для раствора объемом 1 т, оснащенный быстродействующим запорным устройством крышки и
мешалкой с внешним приводом; контейнер снабжен регулирующим клапаном подачи воздуха для
регулирования давления на поверхности раствора до необходимого уровня (примерно от 5 до 8 фунтов на
квадратный дюйм) для подачи раствора к распылительному устройству.
А также распылительное устройство, представляющее собой модификацию распылительного устройства,
улучшенную с помощью сжатого воздуха для нанесения краски обычным способом.
Воздушный компрессор может удобно приводиться в движение независимым электродвигателем или валом,
расположенным на подводной трубе, и соединен с воздушным резервуаром гибкой металлической трубой
соответствующей длины, что позволяет быстро устанавливать его на различных судах. Очиститель воздуха
устанавливается как можно ближе к конденсатору, трубки которого должны быть покрыты защитным слоем, и
соединяется с воздушным резервуаром с помощью резиновых воздуховодов соответствующей длины с
соединительными муфтами; такая же длина воздуховода используется для соединения очистителя воздуха с
емкостью для раствора. Трубопроводы для подачи воздуха и раствора от емкости с раствором к
распылительному устройству максимально укорачиваются, чтобы не создавать лишних препятствий для
рабочих, занимающихся распылением.
Согласно изобретению, фактическое сопло, из которого осуществлялось охлаждение.
Раствор выводится через конец трубчатого удлинителя — из автоматического наконечника, содержащего
регулирующие клапаны, и этот удлинитель имеет внешний диаметр, подходящий для введения в трубку,
подлежащую покрытию, и предпочтительно достаточно длинный, чтобы позволить вдавить сопло в трубки с
любого конца на некоторое расстояние за центр длины канала; раствор для покрытия проходит через
внутренний канал, а воздух — через внешний и предпочтительно концентрический кольцевой канал.
Рядом с курком на наконечнике расположены два соединительных элемента: один для подсоединения трубки
подачи сжатого воздуха, а другой — для трубки подачи раствора из емкости с раствором. В камере
наконечника находится небольшой поршень, соединенный с игольчатым клапаном; с помощью пружины на
валу игольчатого клапана клапан удерживается в закрытом положении, тем самым перекрывая подачу
раствора. При нажатии на курок подается воздух, который заполняет воздушную камеру, а также удлиненный
ствол распылительного устройства; давление, действующее на поршень, перемещает игольчатый клапан и
подает раствор во внутренний канал удлиненного ствола.
Давление воздуха, выходящее из сопла на конце ствола, создает вакуум, который затягивает раствор из
небольшого отверстия на выходе внутренней камеры. Этот раствор, смешиваясь с воздухом под давлением,
распыляется и образует мелкодисперсный спрей.
Обычно используемый автоматический механизм управления в ручке распылительного устройства
предпочтительно модифицируется следующим образом: игольчатый клапан выполнен таким образом, чтобы
управлять распылением на конце удлиненного ствола, и к игольчатому клапану установлен дополнительный
сальник для предотвращения утечки раствора в поршневую камеру; вместо поршня с чашеобразной
мембраной используется цельный поршень с кольцами; отверстия для подачи и выпуска воздуха сделаны
максимально большими, чтобы обеспечить быстрое срабатывание игольчатого клапана.
РЕЖИМ РАБОТЫ: Конденсатор проверяется обычным способом, а неисправные лампы извлекаются и
заменяются.
ПЕРВЫЙ НАНЕСЕНИЕ, НАНЕСЕНИЕ КИСТЬЮ A:SD СУШКА: Наносится первый слой раствора, при этом
распылительное устройство последовательно вводится и извлекается из каждого конца каждой трубки.
Предусмотрена регулировочная гайка, которая регулируется для достижения требуемого эффекта
распыления, который соответствующим образом проверяется; лучше всего это сделать пробным способом,
распыляя жидкость на большой лист жести, хранящийся под рукой у передней части конденсатора. -
Рекомендуется разделить конденсатор на шесть частей.
Таким образом, рабочие на противоположных концах конденсатора находятся на некотором расстоянии друг
от друга и, следовательно, не распыляют жидкость в один и тот же набор трубок; по мере покрытия этих
секций или участков (только до половины длины трубки) рабочие, находящиеся внутри и снаружи, меняют
позиции, и таким образом покрывается другая половина трубок в двух секциях. Затем с распылением на
другие секции поступает аналогичным образом, а любое скопление жидкости или затопление трубок первого
распыления устраняется с помощью спиральной щетки, упомянутой в разделе «Очистка».
Как только первый слой будет нанесен, на одном конце конденсатора устанавливаются вентиляторы, которые
обеспечивают циркуляцию воздуха через трубки. Крайне важно как можно скорее включить вентиляторы,
чтобы ускорить сушку и подготовить поверхность ко второму слою.
ВТОРОЕ НАНЕСЕНИЕ, ОЧИСТКА И СУШКА: Эта процедура выполняется, как описано в отношении первого
слоя. Вентиляторы необходимо запустить как можно скорее, чтобы обеспечить циркуляцию воздуха через
трубки из тефлоновой пленки до установки дверей на конденсатор. Желательно организовать работу таким
образом, чтобы прекратить распыление за 48 часов до упаковки конденсатора; чем больше времени
потребуется для высыхания и затвердевания раствора, тем лучше.
Поскольку каналы для подачи воздуха малы, а раствор для нанесения покрытия имеет тенденцию очень
быстро высыхать в распылительном устройстве после остановки распыления, по этой причине было признано
целесообразным поддерживать устройство в рабочем состоянии непрерывно после начала распыления. Если
по какой-либо причине необходимо остановить распыление, перед этим необходимо продуть распылительное
устройство обратно в емкость с раствором. Для этого необходимо ослабить крышку контейнера, чтобы
выпустить воздух, затем, прикрыв пальцем сопло распылителя и нажав на курок, воздух подается обратно
через каналы для раствора в распылителе и через трубку в контейнер. Если необходимо прекратить
распыление на какое-либо время, следует отсоединить трубку от контейнера и поместить ее конец в
подходящую емкость с бензином, нажав на курок и тем самым включив подачу воздуха. Бензин будет
втягиваться в трубку и выходить через распылительную форсунку, а распылительное устройство будет
тщательно очищено.
При исследовании трубок, покрытых описанным способом, будет обнаружено, что внутренняя поверхность
всех трубок покрыта очень тонким, гладким, блестящим слоем, равномерно распределенным по всей
поверхности, за исключением дна, где иногда наблюдается небольшая тенденция к образованию небольшой
«лужицы».
В процессе извлечения и установки распылителя все наконечники и трубные пластины также покрываются
раствором.
Если чугунные патрубки и дверцы также покрыты защитным слоем, то получается конденсатор, полностью
защищенный от коррозии изнутри.
Изобретение может быть применено к трубкам, отличным от конденсаторных, а также к новым трубкам при
условии, что поверхности последних будут достаточно шероховатыми для нанесения и удержания покрытия.
Способ работы и конструкция описанного аппарата могут изменяться в соответствии с условиями применения
изобретения и требованиями, которые должны быть выполнены.
Pated thiq 29thb dav of I)enewber. 1924.
SLOAN & LLOYD BAR.NES, дипломированные патентные поверенные.
34, Касл-стрит, Ливерпуль.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования метода и оборудования для обработки труб поверхностных конденсаторов и подобных
устройств с целью предотвращения коррозионного воздействия.
Мы, Джоин Остикс, проживающий по адресу: Аделаида Террас, 13, Ватерлоо, недалеко от Ливерпуля, 6.5, и
Иэри Смит, проживающий по адресу: Кроуфорд Авеню, 94, Сефтон Парк, Ливерпуль, оба в графстве
Ланкастер, и оба являющиеся подданными Великобритании, настоящим заявляем о характере данного
изобретения и о том, каким образом оно должно быть реализовано, что будет подробно описано и
установлено в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к усовершенствованиям 7 в способе и в аппарате для обработки труб
поверхностных конденсаторов и подобных устройств с целью предотвращения коррозионного воздействия.
Последние разработки в конструкции паровых двигателей и турбин, требующие сравнительно высокого
вакуума, а также в конденсаторах, требующие сравнительно высокой скорости потока конденсирующейся
воды для компенсации уменьшения площади теплопередающих поверхностей (теперь принятой стандартной
критерием S) на единицу развиваемой мощности, привели к очень заметному увеличению коррозионного
воздействия конденсирующейся воды на внутренние поверхности трубок конденсатора, особенно когда
циркулирующая вода, как в случае с судовыми двигателями, является морской водой; в последние годы эта
проблема приобрела очень серьезные масштабы: активная коррозия в новых конденсаторах начинается в
течение двенадцати месяцев эксплуатации, а в некоторых случаях требуется полная замена трубок, что
влечет за собой значительные затраты, после сравнительно короткого периода эксплуатации. Вторичные
последствия утечки морской воды в поток пара из-за коррозии также очень серьезны для котла и силового
оборудования, особенно если последнее является турбинным; для котла это образование накипи,
затвердевание и повреждение топок; а для турбинной установки — коррозия и образование отложений.
Для преодоления этих трудностей были предприняты различные попытки; для изготовления конденсаторных
трубок использовались различные металлы и сплавы; внутренние поверхности трубок покрывались оловом
или подобным некоррозионным металлом; применялись методы противоэлектролитического осаждения для
предотвращения электролитической коррозии трубок; однако, как показал наш обширный опыт, ни один из
этих известных методов не привел к существенному улучшению.
Было предложено защищать внутренние поверхности основных трубопроводов, подающих пар или сжатый
воздух к двигателям в шахтах, путем впрыскивания в пар или воздух в точках вблизи парового котла или
воздушного компрессора растворов, состоящих в основном из цилиндрического масла, смешанного с
мелкодисперсным графитом и стеатитом, но, разумеется, было бы нецелесообразно впрыскивать такие
вещества в циркулирующую воду с целью защиты внутренних поверхностей трубок поверхностных
конденсаторов.
Защита поверхностей путем распыления на них красок и подобных материалов, безусловно, известна;
например: было предложено в связи с производством бумажных трубок покрывать внутреннюю поверхность
трубок, когда они выходят из полого формовочного стержня, водоотталкивающим составом, подаваемым под
давлением внутрь стержня и выходящим из отверстия на его конце, или подаваемым через неподвижную
трубу, расположенную внутри стержня, и выходящим через сопло, прикрепленное к концу указанной трубы и
выходящее через отверстие на конце стержня, через которое выбрасывается пар, подаваемый внутрь
стержня; при этом щетка, которая может вращаться, располагается внутри стержня непосредственно перед
соплом и предназначена для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность бумажной трубки; после
выхода из стержня внешняя поверхность бумажной трубки нагревается или охлаждается путем пропускания
ее через неподвижный корпус, снабженный нагревательной или охлаждающей средой.
Также было предложено, для приборов, используемых для распыления или измельчения жидкостей в
мелкодисперсный спрей, для покрытия внутренних поверхностей, таких как горло или носовые проходы,
предусмотреть на одном конце пары концентрических трубок сопло, расположенное под углом или
перпендикулярно оси трубок; при этом распыляемая жидкость и распыляющий воздух подаются
соответственно во внутреннюю и внешнюю трубки на другом конце; регулирующий клапан для жидкости
расположен на конце сопла и приспособлен для управления с помощью маховика на другом конце.
Однако такие методы и оборудование совершенно непригодны для нанесения покрытий на внутреннюю
поверхность трубок поверхностных конденсаторов и подобных устройств.
В результате тщательного исследования большого количества корродированных трубок, взятых из
конденсаторов различных типов судов, мы обнаружили, что коррозия имела иной характер, чем та, которая
происходила в более старых типах конденсаторов, устанавливаемых на поршневые двигатели, работающие в
условиях умеренного вакуума, в которых коррозия носила характер «точечного образования» или
«обесцинкования», тогда как в более современных установках трубки конденсатора были оцинкованы или
разрушены от начала до конца.
После неоднократных неудачных попыток предотвратить это с помощью трубок из различных сплавов или с
помощью покрытия из 85% некоррозионного металла мы решили попробовать эффект покрытия внутренней
поверхности трубок некоррозионным раствором, например, быстросохнущей краской или лаком. Такие
вещества, разумеется, являются сравнительно плохими проводниками тепла, и по этой причине поначалу
казались нежелательными и непригодными. Однако, когда были учтены неэффективность, вызванная утечкой
соленой воды в котлы, приводящей к образованию накипи и засорению, а также к ухудшению состояния
турбинной установки вследствие отложения осадка, вместе с высокими затратами на последующий
капитальный ремонт и замену, было решено, что экономия, достигнутая за счет устранения этих недостатков,
более чем компенсирует снижение эффективности теплопередачи труб с покрытием. 105 В ходе наших
исследований мы обнаружили, что раствор для покрытия должен выдерживать воздействие соленой воды,
проходящей через трубки со сравнительно высокой скоростью, и обеспечивать по всей внутренней
поверхности трубки изоляционное покрытие, достаточное для предотвращения коррозионного, эрозионного
или электролитического воздействия; что раствор должен быть таким, который можно наносить описанным
здесь способом на внутреннюю поверхность трубок диаметром, скажем, 5/8 дюйма и длиной 10 футов, чтобы
обеспечить равномерное, прочное и защитное покрытие минимальной толщины, обеспечивающее
непрерывность от конца до конца; и что по практическим соображениям покрытие должно быть способно
наноситься на трубки непосредственно в конденсаторе без необходимости нарушать целостность обжимных
муфт; мы также обнаружили, что для получения успешных результатов в случае конденсаторов, которые
находились в эксплуатации, необходима предварительная обработка внутренней поверхности трубок; что
предпочтительно наносить более одного покрытия с последующей обработкой нанесенного покрытия; и что
для такого покрытия необходимо использовать подходящие средства сушки.
Мы также обнаружили, что покрытие лучше всего наносить путем распыления на внутреннюю поверхность
трубок с обоих концов с помощью вставленной форсунки распылительного устройства, используя сжатый
воздух для распыления раствора и нанося его в виде покрытия на внутреннюю поверхность трубок; и целью
нашего настоящего изобретения является создание способа и устройства для защиты внутренних
поверхностей трубок поверхностного конденсатора и подобных им изделий консервирующим раствором в
соответствии с вышеуказанными требованиями.
Согласно изобретению, способ защиты внутренних поверхностей трубок поверхностного конденсатора и
подобных им изделий от коррозионного воздействия циркулирующей жидкости заключается в нанесении на
указанные поверхности после их очистки и сушки методом распыления с помощью воздушной струи
защитного вещества, которое после высыхания образует на этих поверхностях прочный, адгезионный
защитный слой.
В качестве связующего вещества предпочтительно используется краска, содержащая битум или подобное
прочное, пластичное вещество, способное противостоять указанному коррозионному воздействию,
смешанное с подходящей более сухой жидкостью, при этом нанесенное таким образом покрытие
высушивается путем пропускания над ним воздушных потоков.
При осуществлении изобретения способ очистки труб и нанесения покрытия предпочтительно
осуществляется способом и с помощью аппарата, описанных ниже и заявленных в патенте.
j0 На прилагаемых чертежах показано устройство, используемое для нанесения покрытия на внутреннюю
поверхность конденсаторных трубок в соответствии с нашим изобретением. На фиг. 1 представлен вид сбоку
в продольном разрезе, демонстрирующий усовершенствования распылительных устройств для нанесения
покрытия на внутреннюю поверхность трубок.
На рис. 2 показано общее устройство 5 из 0 аппарата, используемого в сочетании с распылительным
устройством.
На рисунках 3 и 4 показано усовершенствованное устройство для очистки щеток.
На рис. 3 показано устройство, установленное в трубках конденсатора.
На рисунках 4 и 4, представляющих собой увеличенные масштабы, для удобства иллюстрации было
необходимо показать длину от конца 1 до точки 2 на рисунке 4 и длину от точки 2 до конца 3 на рисунке 4;
реальное устройство в собранном виде, конечно же, представляет собой единую длину, при этом часть 2 на
рисунке 4 совпадает с частью 2 на рисунке 4.
Наше изобретение, применительно к покрытию конденсаторных трубок, осуществляется следующим образом:
Подготовка трубок: Внутренняя поверхность трубок должна быть эффективно высушена; это может быть
достигнуто путем подачи пара в конденсатор, чтобы высушить трубки путем нагрева, приложенного к внешней
поверхности.
Этого можно добиться, допустив небольшую утечку пара в паровую часть 75 трубок непосредственно перед
очисткой. Каждую трубку затем предпочтительно обрабатывают следующим образом: если трубки очень
Соседние файлы в папке патенты