Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4450
.pdf
Полная спецификация. Усовершенствования установок по производству питательной воды для котлов,
используемых в судовых паровых двигателях.
Я, Альфред Севен, гражданин Германии, проживающий по адресу: Аверхоффштрассе, 40, Гамбург, Германия,
настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Настоящее изобретение относится к
усовершенствованной установке для получения питательной воды для котлов путем использования
отработанного пара от судовых двигателей, работающих с отработанными газами, поступающими в дымовую
трубу.
Для того чтобы разместить на паровых буксирах или аналогичных судах максимальную мощность двигателя в
корпусе минимальных размеров и обеспечить высокую буксировочную способность, паровые буксиры, как
известно, оснащаются двигателями, работающими с выхлопными газами в трубу, вместо двигателей,
работающих с поверхностной конденсацией.
Благодаря такой конструкции достигается высокая производительность котла без использования каких-либо
других продувочных устройств. Отработанный пар на пути от двигателя к дымовой трубе обычно проходит
через подогреватель питательной воды, при этом весь объем питательной воды отбирается из используемой
для движения воды. Таким образом, достигается высокая буксировочная способность, но за счет экономии
из-за загрязнения котлов. Чтобы избежать этого недостатка, такие суда снабжались большими резервуарами
для пресной воды, которых, однако, хватает лишь на короткий период работы. Кроме того, предпринимались
попытки предотвратить попадание осадка в котел с помощью фильтра или подобного устройства. В
последнее время предпринимались попытки предотвратить образование накипи или отложений с помощью
устройств для удаления грязи, однако в случае выхлопных двигателей такие попытки не увенчались успехом.
Во многих случаях паровые двигатели с выхлопными газами были переоборудованы в конденсационные
паровые двигатели. Однако эта модернизация сопряжена с недостатком: хотя мощность двигателя
увеличивается за счет вакуума, производительность котла снижается примерно вдвое из-за подавления
искусственной тяги в котле.
Все эти меры оказались недостаточными для достижения поставленной цели.
Использование установки, описанной в настоящем изобретении, позволяет поддерживать котел в идеально
чистом состоянии, сохраняя при этом все преимущества, которые предоставляют судовые выхлопные
двигатели, и обеспечивая возможность постоянного плавания в морской воде.
Новизна данной установки заключается в том, что отработанный пар бензина разделяется известным
способом на два отдельных потока, один из которых используется для поддержания необходимой тяги котла
известным способом, поступая в воронку через соответствующее сопло или подобное устройство, в то время
как другой поток, предпочтительно очищенный от масла, используется для дистилляции неочищенной воды,
дистиллят которой, вместе с v-Wh, представляет собой конденсированную воду, образующуюся из
отработанного пара и используемую для дистилляции указанного дистиллята, которая подается в котел в
качестве питательной воды, не содержащей накипи и имеющей температуру 1000 °C. Соотношение
количества и температуры отрегулировано таким образом, что количество подаваемой питательной воды
практически равно количеству котловой воды, соответствующей пару, отработанному через воронку, и той,
которая в противном случае считалась бы потерянной.
Изобретение лучше всего понять, обратившись к прилагаемому чертежу, являющемуся частью данной
спецификации, на котором схематически изображен предпочтительный вариант моей усовершенствованной
установки судового двигателя в соответствии с изобретением и воплощающей его. Пар, отходящий от
двигателя M, поступает в трубопровод R, от которого отводится ответвление Rl, ведущее к дымовой трубе S,
которая снабжена подходящим смесительным соплом D. Это сопло имеет такие размеры, что только около
30–40 процентов от общего количества отходящего пара проходит через ответвление Rl в дымовую трубу S
для создания искусственной тяги. Такого количества отработанного пара достаточно, поскольку при
частичном вакууме в 20 миллиметров водяного столба на конце котла для ускорения 10 килограммов
дымовых газов требуется всего один килограмм. Таким образом, по-прежнему от 60 до 70 процентов всего
отработанного пара находится в распоряжении для других целей. Эта фракция отработанного пара проходит
через маслоотделитель 0 в водоподготовительный прибор W, который, с одной стороны, перегоняет
неочищенную воду, а с другой стороны, подает в паровой котел E дистиллят и конденсированную воду,
полученные из отработанного пара, используемого для перегонки.
Таким образом, паровой котел К непрерывно получает необходимое количество отработанной воды,
очищенной не только от масла, но и от воздуха и накипи, и имеющей температуру 1000 °C. Условия
отрегулированы таким образом, что из доли отработанного пара, проходящего через маслоотделитель 0,
получается такое количество дополнительного водно-конденсатного и дистиллятного вещества, которое
компенсирует не только потери, вызванные отходами, но и все другие неизбежные потери воды. Суда,
оснащенные такими установками, могут передвигаться даже по морской воде без дополнительного запаса
воды.
В отличие от других установок, работающих с отработанным паром, которые необходимо выводить из
эксплуатации каждые восемь-двенадцать недель для очистки котла, установки данного типа требуют очистки
котла только с интервалом примерно в двенадцать месяцев, и то лишь в виде подметания и протирки
внутренней поверхности котла без необходимости удаления накипи. Котел остается постоянно чистым, а
поскольку питательная вода нагревается до 1000 °C, достигается значительная экономия угля и повышается
безопасность работы. Наилучшим образом для достижения этой цели подходит устройство, в котором чистая
питательная вода для котла получается путем испарения неочищенной воды и конденсации отработанного
пара, используемого для нагрева неочищенной воды, с автоматической заменой неочищенной воды.
Отработанный пар, поступающий в корпус 2 подогревателя питательной воды W через отверстие 1, обтекает
две группы трубок 8 и 4, расположенных соосно одна внутри другой. Пространство между трубами 3 и 4
постоянно заполнено неочищенной водой до определенного уровня, которая поступает через
соединительный патрубок 6, и уровень которой соответствует уровню ватерлинии судна.
При желании уровень воды в указанном помещении может регулироваться поплавком. Неочищенная вода
между трубками 3 и 4 нагревается и частично испаряется под действием пара. В кольцевых водяных столбах
образуются пузырьки пара, которые, подобно гигантскому насосу, увлекают и поднимают вверх определенное
количество неочищенной воды. Эта захваченная вода поднимается через отверстия 6 трубок 3 в камеру 5,
закрытую съемной крышкой 7, откуда она по сифону 9 отводится через соединительную ветвь 10 и, таким
образом, за борт. Одновременно с этим отработанный пар, окружающий трубки 3, конденсируется, особенно в
еще холодных нижних частях трубок, и конденсированная вода стекает через соединительный патрубок 11 в
котел К. После отделения унесенной выше воды от пара, последний обтекает перегородки 12 и поступает в
отверстия 13 трубок 4, двигаясь противотоком через кольцевые водяные столбы между трубками 3 и 4.
Выходной соединительный патрубок 14 отводит конденсированную воду в котел К. Пространства между
трубами 3 и 4 могут быть соединены общей камерой 15, которая подвергается нагревающему воздействию
отработанного пара и в которой накапливается неочищенная вода, вытекающая через отверстия 16 в стенках
труб 3.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_256200.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=256200&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB256200A
[]
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, относящиеся к подшипникам скольжения.
Я, Гребхаджрд ФМНТБЕМАНТф, гражданин Соединенных Штатов Америки, инженер, проживающий по адресу
и имеющий почтовый адрес: Айви Корт, Орандж, округ Эссекс, штат Нью-Джерси, объединенный.
Штаты Америки настоящим заявляют, что характер данного изобретения и способ его осуществления будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Данное изобретение относится к подшипникам
скольжения и имеет своей основной целью обеспечение подшипника скольжения с повышенной
эффективностью.
Еще одной целью изобретения является улучшение смазки в подшипнике данного типа.
Ещё одной целью является создание подшипника скольжения, в котором напряжения и деформации
распределены равномерно.
Еще одной целью изобретения является создание усовершенствованного подшипника скольжения, в котором
между неподвижными поверхностями трения и вращающейся частью, поддерживаемой подшипником,
образованы клиновидные масляные карманы.
Дополнительной целью изобретения является создание подшипника скольжения таким образом, чтобы
облегчить образование вышеупомянутых клиновидных масляных карманов.
Дополнительной целью является создание подшипника скольжения, в котором площадь опорных пластин и
других поверхностей трения может быть уменьшена.
В дальнейшем появятся некоторые дополнительные объекты, описанные ниже.
На прилагаемых чертежах показаны несколько вариантов осуществления изобретения, на которых на фиг. 1
изображен поперечный разрез одного из типов подшипников скольжения, выполненных в соответствии с
изобретением; на фиг. 2 показан детальный перспективный вид подшипникового элемента или втулки,
используемой на фиг. 1; на фиг. 3–14 изображены поперечные разрезы модифицированных типов
подшипников скольжения, выполненных в соответствии с изобретением, а на фиг. 15 показан детальный
перспективный вид подшипникового элемента или втулки, демонстрирующий фрикционные накладки,
выполненные заодно с втулкой.
Обращаясь сначала к рисункам 1 и 2, можно увидеть, что усовершенствованный подшипник скольжения
включает в себя корпус подшипника 1 любой подходящей формы и конструкции. Нижняя часть этого корпуса
показана в отломанном виде, поскольку она не является частью настоящего изобретения.
Корпус 1 имеет вогнутую желобообразную секцию 2, как это обычно бывает в подшипниках этого типа, для
размещения шейки вала 3. Вал 3 может представлять собой вал машины, коленчатый вал, ось транспортного
средства или любой вращающийся вал, для которого необходимо установить подшипник скольжения. Между
шейкой вала 3 и желобовидной секцией 2 корпуса расположен подшипниковый элемент или втулка 4. Втулка 4
снабжена множеством выступов 5, которые на рисунке 1 представлены в виде опорных площадок,
предпочтительно из баббита, прикрепленных к втулке 4. На нижней стороне втулки 4 имеется вырез или зазор
6 под каждой опорной пластиной 5. Эти зазоры приводят к образованию множества ножек 7 на втулке,
которые поддерживают последнюю в желобе 2 корпуса 1. Каждая опорная пластина 5 расположена между
двумя опорными ножками 7, но ближе к одной ножке, чем к другой, как показано на чертеже; ножка, к которой
ближе всего находится опорная пластина, является той, которая расположена дальше всего вдоль
направления вращения вала.
Участки втулки 4 между опорными ножками 7 должны быть достаточно упругими или гибкими, чтобы
позволить этим участкам отклоняться под действием нагрузки на подшипник, при этом отклонение этих
участков допускается за счет зазоров 6, расположенных непосредственно под ними. Когда нагрузка
деформирует эти участки втулки, очевидно, что передний край каждой опоры 5 (термин «передний» относится
к направлению вращения вала) будет отходить от поверхности вала дальше, чем задний край опоры,
поскольку каждая опора расположена за серединой мостообразного участка, на котором она установлена. В
результате этого процесса образуется клиновидный масляный карман, в который масло вытесняется
вращением вала. Таким образом, создается относительно высокое давление, и клиновидные масляные
скопления стремятся удерживать поверхности на расстоянии друг от друга. Сжатие масла в каждом
клиновидном углублении создает результирующую силу, которая действует радиально внутрь, к центру вала.
Иными словами, каждый клиновидный слой масла вносит свой вклад в стремление вытолкнуть вал вверх,
повышая эффективность подшипника.
По этой причине предпочтительно расположить опоры 5 таким образом, чтобы результирующая сила,
создаваемая всеми опорами, действовала в противоположном направлении, или, другими словами,
непосредственно противодействовала весу или нагрузке, так что никакая сила не будет стремиться вывести
вал из соосности. Для достижения этой цели в большинстве случаев предпочтительно располагать прокладки
симметрично относительно центра вала или очень близко к нему, как показано на рисунках 1 и 2.
На рисунке 3 зазоры 6 на втулке 4 сформированы таким образом, что мостовидные участки между опорными
ножками 7 имеют коническую форму, как показано на рисунке 8. Конусность направлена таким образом, что
передний конец каждой мостовидной части будет толще заднего конца, при этом термины «передний конец» и
«задний конец» относятся к направлению вращения вала. Предпочтительно, каждая опорная площадка 5
располагается над более тонким концом соответствующей ей перемычкообразной части втулки. Такое
сужение на мостовидных участках втулки облегчает их деформацию под действием нагрузки и способствует
образованию описанных выше клиновидных углублений.
На рисунке 4 отклонение мостовидных частей втулок 4 дополнительно облегчается путем радиального
разрезания или надреза втулки от ее внутренней поверхности к внешней поверхности в точках,
расположенных непосредственно над опорными ножками 7, как показано на рисунке 9. Согласно рис. 4, эти
прорези проходят лишь частично через втулку.
На рисунке 5 втулка снабжена прорезями или щелями 10, которые простираются от внешней поверхности
втулки к внутренней поверхности, но не проходят насквозь через втулку. Эти прорези также предназначены
для облегчения отклонения мостовых частей втулки.
На рисунке 6 разрезы или прорези 9 и 10 на рисунках 4 и 5 проходят насквозь через втулку, и эффект
заключается в разделении втулки на отдельные секции или элементы 4', 4b и 4', каждый из которых имеет
свои собственные опорные ножки 41 и промежуточную мостовидную часть, на которой установлена одна из
опорных подушек 5.
На приведенных выше рисунках предполагалось, что втулка и корпус для верхней половины вала не
требуются. Рисунок 7 соответствует рисунку 1, за исключением того, что верхняя половина вала также
снабжена втулкой 4 и корпусом 1. Если для верхней половины вала используется втулка, ее конструкция
может быть идентична конструкции втулки для нижней половины. Конструкция, показанная на рисунке 7, в
которой шейка вала полностью окружена подшипником, особенно полезна в случае вертикальных валов, но
может использоваться для любого другого типа валов, где желательно полностью окружить шейку вала
подшипником.
Вместо опорных ножек 7 на втулке 4, они могут быть предусмотрены на корпусе 1. Такая конструкция показана
на рисунке 8, где втулка обозначена цифрой 411. Опорные ножки показаны на рисунке 71 и в данном случае
выполнены на желобообразной секции 2 корпуса 1. Эти опоры или ножки 71 обеспечивают зазоры 6, которые
выполняют ту же функцию, что и зазоры, описанные в связи с другими рисунками. Каждая секция втулки 411,
которая опирается между двумя соседними ножками или выступами 71, представляет собой мостовидную
часть, которая деформируется под нагрузкой таким же образом, как описано выше, и клиновидные масляные
карманы образуются таким же образом, как изложено выше.
На рисунке 9 втулка выполнена в виде отдельных секций или элементов, как на рисунке 6, но каждый элемент
имеет скошенные кромки 11, а желобообразная секция корпуса снабжена посадочными местами типа
«ласточкин хвост» или углублениями 12, в которые помещаются элементы 11. Таким образом, каждый
элемент фиксируется в корпусе 1.
На рисунке 10 втулка выполнена в виде отдельных секций или элементов, каждый из которых постепенно
сужается от своего переднего толстого конца 13 к заднему тонкому концу 14. Толстый конец каждого элемента
может иметь углубление или выемку 15 для поддержки тонкого конца следующего соседнего элемента. Таким
образом, под тонким концом каждой секции и под прокладкой 5, установленной на тонком конце, образуются
зазоры 61. Зазоры 61 позволяют элементам отклоняться, а конусность элементов облегчает это отклонение,
как и во всех других модификациях, в которых используется конусность. Перекрытие концов элементов
обеспечивает их сцепление и помогает удерживать их на месте.
На рисунке 11 втулка выполнена в виде отдельных элементов или секций, каждая из которых сужается от
своего переднего толстого конца к заднему тонкому концу. В данном случае желобообразный элемент корпуса
1 снабжен выступами или опорами, каждая из которых выполнена таким образом, чтобы обеспечить
относительно высокое посадочное место 16 для тонкого конца каждого элемента и более низкое посадочное
место 17 для толстого конца следующего соседнего элемента. Стенка 18 между этими опорами может быть
наклонена или иметь скошенную форму, как показано на этом рисунке, а прилегающая к ней кромка элемента
может быть соответственно наклонена или иметь скошенную форму для фиксации элемента в корпусе
подшипника.
На рисунке 12 втулка выполнена в виде отдельных конических секций или элементов, при этом передний
толстый конец каждого элемента опирается непосредственно на поверхность желобообразной секции 2, а
задний тонкий конец элемента поддерживается и отстоит от желобообразной секции опорной ножкой 711.
Подушки расположены над тонкими участками элементов, и эти тонкие участки деформируются под
действием нагрузки, причем такая деформация допускается за счет зазоров, предусмотренных под тонкими
торцами элементов.
На рисунке 13 отдельные секции или элементы соединены между собой выступающей опорой 19 на одном
конце каждого элемента, которая располагается под выступающей частью 20 на соседнем конце следующего
элемента.
Согласно рисунку 4, каждый подшипниковый элемент или секция сужается от своего толстого переднего конца
22 до тонкого заднего конца 211, и на поверхности желобообразной части корпуса могут быть предусмотрены
выступы 71 для поддержки тонких концов элементов и, таким образом, для обеспечения необходимого зазора
для предотвращения прогиба.
В любом из описанных выше вариантов изобретения фрикционные накладки 5 могут представлять собой
цельные выступы подшипников на втулке или на элементах. Это показано на рисунке 15, где втулка в
основном аналогична той, что показана на рисунках 1 и 2, за исключением того, что она снабжена цельными
выступающими частями 51, которые выполняют ту же функцию, что и фрикционные накладки на других
рисунках. Выступ подшипника 51 может быть изготовлен из того же материала, что и корпус втулки, причем
последний может быть металлическим или любым другим подходящим материалом. Хотя эта особенность,
заключающаяся в том, что выступы подшипника интегрированы с элементом подшипника, показана в связи с
элементом типа втулки, следует понимать, что она также применима к другим вариантам изобретения, в
которых втулка выполнена из секций или в которых используются отдельные элементы.
Благодаря тому, что втулка или отдельные подшипниковые элементы имеют такую конструкцию, которая
облегчает зацепление, площадь поверхности фрикционных накладок или выступов подшипника может быть
сделана относительно небольшой, чтобы обеспечить определенный прогиб при заданной нагрузке. Это
позволяет расположить опорные площадки или выступы подшипников на относительно большом расстоянии
друг от друга, а образовавшиеся между ними относительно длинные промежутки образуют масляные
карманы, в которых масло успевает остыть, прежде чем перейти в следующее клиновидное пространство. Это
важная особенность, поскольку масло, выходящее из одного клиновидного пространства, успевает остыть и
восстановить свою нормальную вязкость, прежде чем ему потребуется выполнить дополнительную работу в
следующем клиновидном пространстве. Последовательное охлаждение масла существенно повышает
эффективность системы смазки.
Особая конструкция втулки или отдельных подшипниковых элементов обеспечивает правильное
распределение напряжений и деформаций, что особенно важно для тех типов подшипников, в которых части
втулки или отдельного подшипникового элемента имеют коническую форму.
Хотя некоторые участки втулки и отдельных подшипниковых элементов показаны сужающимися для
облегчения деформационного эффекта, на самом деле за этот эффект отвечает изменяющаяся толщина, и
вместо фактического сужения подшипниковых элементов или участков втулки толщина может изменяться
любым другим подходящим способом.
Следует отметить, что во всех вариантах подшипника скольжения каждая фрикционная накладка или выступ
подшипника расположена на подвижной части мостообразной формы между двумя опорами, которые
обеспечивают зазор за фрикционной накладкой, позволяющий деформацию той части подшипникового
элемента, на которой установлена накладка.
Следует понимать, что l) используемые или отдельные опорные элементы могут быть закреплены или
зафиксированы на месте любыми подходящими средствами, такими как винты, болты или заклепки, если это
необходимо.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, на
что я претендую, это: 1. Подшипник скольжения для вращающихся элементов, включающий в себя втулочную
секцию, опору для нее, причем указанная втулочная секция имеет по меньшей мере одну подвижную часть,
поддерживаемую на ее концах вдоль линий, проходящих продольно вдоль вращающегося элемента и
расположенных на некотором расстоянии друг от друга по окружности для обеспечения зазора под подвижной
частью, и выступ подшипника на указанной подвижной части, поверхность которого предназначена для
прилегания к указанному вращающемуся элементу.
Соседние файлы в папке патенты