Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4503
.pdf
В результате этого движения выступ RV отсоединяется от штифта Y на 125, после чего рычаг m n o
возвращается под действием пружины 1 в исходное положение, чтобы снова, посредством своего рычага n,
действовать как тормоз для подвески. 18o подвешен к плоскому подвесу (1), который 30 находится под
управлением трехплечевого рычага, одно плечо (m) которого воздействует пружина (I) для того, чтобы
прижать второе плечо (n) к указанному подвесу, а последнее — к противоположному продольному 35 краю
паза (j jl), тем самым тормозя движение такого подвеса, и удерживать третье плечо (o) на пути монеты,
вставленной в карман (p), прикрепленный к пружинному ручному рычагу (s), посредством которого указанный
трехплечевой рычаг может качаться или наклоняться, чтобы отменить тормозящее действие плеча (n),
которое при отпускании ручного рычага удерживается в этом положении рычажной пластиной (u),
зацепляющейся с 45 рычагом (mi), причем указанная рычажная пластина (u) освобождается после снятия
груза с платформы пальцем (e3) поднимающегося стержня (e), который ударяет по указанной рычажной
пластине и разъединяет ее. 50 от плеча рычага (мн).
Датировано 5 августа 1926 года.
W. H. BECK & Co., дипломированные патентные поверенные, Морлев Хаус, 26128, Холборн Виадук, 55
Лондон, E.C. 1.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_257249.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=257249&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB257249A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения Конвенции (Новая Зеландия): 15 июня 1926 года. 257,249 Дата подачи заявки (в
Соединенном Королевстве): август. 6, 1926. № 19488/26, Полный текст принят: август. 25, 1927.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствованный метод запуска асинхронных двигателей и соответствующие устройства.
Я, Хельер Освальд Бити, проживающий по адресу: Рахири Роуд, Маунт Иден, Окленд, Доминион Новая
Зеландия, электрик, подданный Великобритании, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о
способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к методам и устройствам запуска трехфазных асинхронных двигателей
переменного тока и, хотя оно особенно применимо к двигателям с короткозамкнутым ротором, может также
использоваться с очевидными адаптациями для других трехфазных двигателей переменного тока.
Целями данного изобретения являются: обеспечение улучшенного коэффициента мощности на протяжении
всего периода запуска с, как следствие, меньшим потреблением тока при том же пусковом моменте;
уменьшение пускового тока как в положении «звезда», так и в положении «треугольник» по сравнению с
существующими переключателями «звезда-треугольник»; обеспечение возможности запуска при большей
нагрузке; снижение себестоимости производства по сравнению с автотрансформаторными пусковыми
устройствами; обеспечение возможности выбора формы и расположения резисторов таким образом, чтобы
габариты пускового устройства были меньше, чем у других типов; упрощение ремонта; и обеспечение легкой
адаптации пускового устройства к условиям запуска путем установки соответствующих резисторов по мере
необходимости. Другие объекты упоминаются далее.
Мой метод использует преимущества каждого из двух известных методов запуска, а именно: (1) переключение
со звезды на треугольник, при котором обмотки двигателя соединяются звездой при запуске и треугольником
при работе, (2) метод статорных сопротивлений, при котором сопротивления включаются последовательно с
каждой фазой питания и постепенно закорачиваются.
Описанный способ запуска использует преимущества (1) снижения давления на обмотку двигателя и
пропорционального увеличения тока при запуске по схеме «звезда», (2) использования резисторов в каждой
фазе или только в двух фазах питания, которые могут быть отключены одним или несколькими 50 шагами.
Использование сопротивления снижает пусковой ток до допустимых значений, а также, что важно, улучшает
коэффициент мощности при запуске, тем самым увеличивая пусковой момент при заданном токе 55. Таким
образом, асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором будет иметь больший пусковой момент, если
определенные сопротивления включены последовательно с источником питания, чем при прямом
подключении к сети, несмотря на то, что пусковой ток будет меньше. Кроме того, все или некоторые из
резисторов могут быть установлены в дельта-положении, а затем окончательно удалены.
Это устраняет резкий скачок тока в 65 А, который может возникать при переключении со звезды на
треугольник, а также улучшает коэффициент мощности в этот период.
Мой переключатель особенно подходит для использования со специальными типами асинхронных двигателей
с короткозамкнутым ротором (70), выпускаемых в настоящее время, а именно с асинхронными двигателями с
высоким пусковым моментом, и во многих случаях позволит избежать использования менее надежных и
эффективных двигателей с контактными кольцами. 75 Поэтому одной из главных особенностей моего
изобретения является использование резисторов в сочетании с переключением по схеме звезда-треугольник.
Еще одной важной особенностью моего изобретения является описанный ниже способ переключения,
необходимый для реализации вышеизложенных функций, независимо от используемых механических
средств.
Моё изобретение состоит в этих особенностях 85', а также в особенностях, сочетаниях и расположении
частей, описанных ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи и пункты формулы изобретения.
Эти чертежи иллюстрируют интерпретацию идеи или принципа, лежащего в основе моего изобретения, в
котором переключение осуществляется с помощью стартера типа барабанного контроллера.
На этих чертежах: Рисунок 1 — разрез моего устройства, Рисунок 2 — план разреза по линии A-B на Рисунке
1, Рисунок 3 — разрез разреза по линии C-D на Рисунке 2, Рисунок 4 — план одного из контактных пальцев,
Рисунок 5 — схема подключения пускового устройства, на которой контактные пластины барабана показаны в
горизонтальном положении, чтобы показать, как они приближаются к контактным пальцам при запуске
двигателя.
Согласно данному изобретению, верхняя пластина 1 снабжена задней пластиной 2, нижним опорным кольцом
3 и нижним подшипником 4. Верхняя крышка 1 также снабжена монтажной коробкой для проводов 5, двумя
упорами 6 и 7 и центральным подшипником 8. Между нижним подшипником 4 и верхним центральным
подшипником 8 вращательно установлен полый цилиндрический барабан 9 из изоляционного материала, к
которому прикреплены верхняя и нижняя отливки 10 и 11, предназначенные для установки на указанные
подшипники 8 и 4, при этом верхняя отливка 10 выходит за верхнюю крышку 1 и имеет прикрепленное к ней
маховик 12, снабженный упором 13, который взаимодействует с упорами 6 и 7 для ограничения вращения
маховика 12 и, следовательно, барабана 9.
На барабане 9 соответствующим образом установлены большие контактные пластины 14, 15 и 16 в одном
вертикальном ряду, а также средние контактные пластины 17, 18 и 19 и малые контактные пластины 20, 21 и
22 в другом вертикальном ряду, причем последние пластины соединены между собой проводом 23 внутри
барабана 9.
Задняя пластина 2 имеет прямоугольное отверстие 24, в которое помещается панель 25 из подходящего
изоляционного материала, причем панель 25 крепится с помощью шарниров 26 и 27 и предотвращается от
качания на этих шарнирах (за исключением случаев, когда это необходимо) с помощью простой защелки 28.
На панели 25 установлены три комплекта контактных пальцев: верхний комплект 29, 30, 31, 32 и 33,
расположенные таким образом, чтобы при необходимости контактировать с контактными пластинами
барабана 14, 17 и 20; средний комплект 34, 35, 36, 37 и 38, расположенные таким образом, чтобы при
необходимости контактировать с контактными пластинами барабана 15, 18 и 21; и нижний комплект 39, 40, 41,
42 и 43, расположенные таким образом, чтобы при необходимости контактировать с контактными пластинами
барабана 16, 19 и 22.
Контактные пальцы с 29 по 43 включительно шарнирно закреплены на опорных элементах 44 (см. рис. 4), так
что они могут радиально перемещаться на шарнирных штифтах 45 и плоских пружинах 46, установленных
между опорными элементами 44, и указанные пальцы удерживают последние прижатыми наружу,
обеспечивая хороший контакт с барабаном 9.
Между верхней крышкой I и нижним опорным кольцом 3, обеспечивающим сопротивление, и
соответствующим образом изолированным от него, расположены шесть резисторных блоков: 47, 48, 49, 50, 51
и 52. Эти резисторы намотаны без индукции и закреплены на неметаллических сердечниках. При
использовании для запуска мощных двигателей резисторы могут располагаться в отдельных корпусах.
Весь механизм на нижней стороне верхней крышки 1 помещается в бак 53 D-образной формы, который
постоянно заполняется подходящим маслом.
Три обмотки 54, 55 и 56 представляют собой трехфазный асинхронный двигатель переменного тока с
короткозамкнутым ротором или другие трехфазные машины, запускаемые от сети переменного тока (см.
рисунок 5), с концами обмоток 57, 58, 59, 60, 61 и 62.
Основной источник питания обозначен цифрами 63, 64 и 65, которые представляют собой трехфазные
провода питания.
Провода соединяют следующие элементы: источник питания 63 и контактный вывод 29.
Источник питания 64 и контактный вывод 34.
Источник питания 65 и контактный вывод 39.
Контактный вывод 30 и резисторы 47 и 95 расположены на противоположном конце последнего от контактного
вывода 31, который также соединен с резистором 48, заканчивающимся на контактном выводе 32, причем
последний соединен с концом обмотки 55 61. 100 Контактный палец 35 соединен с резистором 49,
противоположный конец которого соединен с контактным пальцем 36, который также соединен с резистором
50, заканчивающимся на контактном пальце 37, причем последний 105 соединен с концом 62 обмотки 56.
Контактный палец 40 соединен с резистором 51, противоположный конец которого соединен с контактным
пальцем 41, который также соединен с резистором 52, который 40 заканчивается контактным пальцем 42,
причем последний соединен с концом 60 обмотки 54.
Контактный выступ 33 соединен с концом 57 обмотки 54.
Контактный выступ 38 соединен с концом 58 обмотки 55.
Контактный выступ 43 соединен с концом 59 обмотки 56.
В процессе работы маховик 12 перемещается в направлении стрелки 120, показанной на рисунке 2, так что
барабан 9 вращается, и пластины с 14 по 22 включительно приближаются к контактным пальцам с 29 по 43,
как показано стрелкой на рисунке 5. 125 В первой точке контакта пластина 17 касается контактов 29 и 30,
пластина 20 касается контакта 33, 18 касается 34 и 35, E1 касается 38, 19 касается 39 и 40, и 22 касается 43;
130 25',249 ток от линии питания 63 проходит от контакта 29 через пластину 17 к контакту 30, а затем через
резисторы 47 и 48 к концу обмотки 55 61, аналогично ток от линии питания 64 проходит от контакта 34 через
пластину 18 к контакту 35, а затем через резисторы 49 и 50 к концу обмотки 56 62, и аналогично ток от линии
питания 65 I0 проходит от контакта 39 через пластину 19 к контакту 40, а затем через резисторы 51 и 52 к
концу обмотки 54 60.
Одновременно противоположные концы 57, 58 и 59 обмоток 54, 55 и 56 соединены через контакты 33, 38 и 48
с малыми пластинами 20, 21 и 22, и поскольку последние соединены между собой проводом 23, эта первая
точка контакта привела к тому, что концы 57, 58 и 59 обмоток 54, 55 и 56 соединены вместе, а их
противоположные концы 60, 61 и 62 соединены через резисторы с силовыми линиями 65, 63 и 64, и это
представляет собой «звездное» соединение двигателя с двумя комплектами резисторов 23 для каждой
обмотки.
Во втором положении контакта пластины и пальцы касаются того же, что и в первом положении, но, кроме
того, пластина 17 касается контакта 31, пластина 18 касается контакта 36, а пластина 19 также касается
контакта 41.
Ток проходит точно так же, как и в первом положении, за исключением того, что вместо прохождения через
контакт 30 и сопротивление 47, а также через контакт 35 и сопротивление 49, и также через контакт 40 и
сопротивление 51, он проходит напрямую через контакты 31, 36 и 41, в результате чего двигатель
по-прежнему соединен «звездой», но теперь к каждой обмотке подключено только одно сопротивление.
В третьем положении контакта пластины и контакты соприкасаются так же, как и во втором положении, но
дополнительно касаются контактов 32, 37 и 42, в результате чего ток, проходящий через пластины 17, 18 и 19,
проходит непосредственно к указанным контактам 32, 37 и 42, минуя сопротивления 47 и 48, 49 и 50, 51 и 52
соответственно, и двигатель в этом случае подключается «звездой» без каких-либо сопротивлений.
В четвертой точке контакта пластины с 17 по 22 включительно прошли первый и второй вертикальные ряды
пальцевых контактов, и большие пластины 14, 15 и 16 касаются своих соответствующих наборов контактных
пальцев 29, 30, 33; 34, 35, 38; и 39, 40, 43.
Ток от питающей линии 63 проходит от пальца 29 через пластину 14 к пальцам 33 и от пальца 30 через
резисторы 47 и 48 к концу обмотки 55 61, а также от пальца 33 к концу обмотки 54 57.
Ток t5 от питающей линии 64 проходит от пальца 34 через пластину 15 к пальцам и 38, а также от пальца 35
через резисторы 49 и 50 к концу 62 обмотки 56, а также от пальца 39 к концу 58 обмотки 55. 70 Ток от
питающей линии 65 проходит от пальца 39 через пластину 16 к пальцам 43 и от пальца 40 через резисторы 51
и 52 к концу обмотки 54, а также от пальца 43 к концу обмотки 56 75 59.
В результате двигатель был подключен по схеме «треугольник» с двумя наборами резисторов к каждой
обмотке.
В пятом положении контакта 80 пластин и пальцев соприкасаются так же, как и в четвертом положении, но,
кроме того, пластина 14 касается пальца 31, пластина 15 касается пальца 36, а пластина 16 касается пальца
41, в результате чего двигатель подключается по схеме «треугольник» 85, но при этом из каждой обмотки 55,
56 и 54 соответственно вырезаются один резисторный блок 47, 49 и 51.
В шестом положении, которое также является последним, где вращение маховика 12 предотвращается его
упором 13, упирающимся в упор 7 верхней пластины, пластины и пальцы соприкасаются, как и в пятом
положении, но, кроме того, пластина 14 касается пальца 2, пластина 15 касается пальца 37, а пластина 95 16
касается пальца 42, в результате чего все сопротивления с 47 по 52 включительно отключаются, и двигатель
работает в режиме «треугольник» без какого-либо сопротивления.
Подробно описав пункт 10) и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю,
что...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_257250.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=257250&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB257250A
[]
[Второе издание.] ]
ПАТЕНТ
СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения съезда (США): август. 24, 1925.
257,250 Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): август. 7, 1926. № 19,536 126.
Завершено: сентябрь. 8, 1927.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствование процесса дистилляции минерального масла.
Мы, компания RED RIVER REFINING CO., INC., расположенная в здании Temple Building, по адресу: West
Washington, 77, Чикаго. Компания Street, Чикаго, Иллинойс, Соединенные Штаты Америки, корпорация из
Луизианы, Соединенные Штаты Америки (правообладатели Джона Эрнеста Шульце, проживающего по
адресу: Хайслоп Плейс, 995, Хаммонд, Индиана, Соединенные Штаты Америки, гражданин Соединенных
Штатов Америки), настоящим заявляет о характере данного изобретения и о способе его осуществления,
которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Настоящее изобретение относится к дистилляции минеральных масел; и в частности, оно относится к
процессам и аппаратам для дистилляции нефтяных масел при производстве из них полезных продуктов, и
особенно при производстве смазочных масел путем дистилляции в условиях высокого вакуума. Изобретение
также включает в себя новые масла, получаемые в результате новых процессов.
Хотя изобретение не ограничивается в более широком смысле дистилляцией смазочных масел в вакууме,
наибольшую пользу в настоящее время оно находит именно в этой области, которая будет более подробно
рассмотрена далее при объяснении принципов, на которых основано данное изобретение.
В предыдущем патенте № 195090 от 18 марта 1922 года заявитель описал и заявил о способе
высоковакуумной дистилляции для производства полезных продуктов, в частности смазочных масел, из
нефтяных масел и остатков; и настоящее изобретение, хотя и имеет широкий охват, как указано выше, в
большей степени касается производства сырой нефти Smackover Crude, Nevada County Crude (Арканзас),
Cacalilao Crude (Мексика), California и Mexican Crude, большинство из которых, как правило, содержат
большое количество серы и органических кислот.
[Цена 1000] высококачественных смазочных масел, получаемых методами, в целом соответствующими
принципам и условиям работы, описанным в указанном ранее патенте № 50.
В описанном выше запатентованном процессе используются давления дистилляции, которые не превышают
25 миллиметров абсолютного давления ртутного столба в качестве максимального значения и которые в
идеале могут быть даже значительно ниже, обычно 5 миллиметров или менее. На практике данный процесс
дает превосходные результаты и в настоящее время широко используется в коммерческих целях для
производства высококачественных смазочных масел.
Тем не менее, было установлено, что в случае некоторых типов сырой нефти или остатков, особенно тех,
которые содержат большое количество связанной серы, азота, органических кислот или комплексов 65,
включающих некоторые или все из этих компонентов, иногда возникают трудности с получением с помощью
запатентованного процесса фракций смазывающего масла, которые были бы идеально сладкими по запаху и
вкусу и 70 не темнели бы и не приобретали бы нежелательный оттенок после длительного воздействия света
или хранения в течение значительного времени. Эта нестабильность и другие неудовлетворительные
характеристики 75 дистиллятов смазочных масел, полученных из таких исходных материалов, обусловлены
присутствием в указанных дистиллятах органических кислот или соединений серы или азота, или их
комплексов, которые 80 прочно удерживаются смазочными дистиллятами, несмотря на то, что такие
загрязняющие примеси, как правило, имеют значительно более низкую температуру кипения, чем указанные
дистилляты. 85 Среди упомянутых выше видов сырой нефти можно, в качестве примера, отметить
следующие:
Плотность 17,30 бериллия; содержание серы около 3%.
Плотность 14 Be; содержание серы около 3%.
Плотность 120 Be; содержание серы около 4-5%.
Вышеизложенное является лишь типичным примером исходных материалов, хорошо подходящих для
производства высококачественных смазочных масел с помощью процесса, описанного в настоящем
изобретении.
До настоящего времени производство товарных смазочных масел из таких исходных материалов было
невозможно.
Главными целями изобретения являются: разработка метода или процесса, позволяющего преодолеть
трудности, ранее возникавшие при использовании данного класса исходных материалов, и обеспечить
производство ценных и полностью удовлетворительных высококачественных дистиллятов, особенно
дистиллятов смазочных масел, из низкосортной нефти и остатков описанного выше типа; а также разработка
оборудования для осуществления такого метода. Другие цели, как правило, заключаются в том, чтобы
обеспечить возможность получения из таких исходных материалов дистиллятов сладких и стабильных
минеральных масел, будь то смазочные масла или нет, независимо от того, проводится ли дистилляция в
условиях высокого вакуума или нет.
Дальнейшие цели и преимущества изобретения станут очевидны по мере дальнейшего описания.
В целом, процесс, описанный в настоящем изобретении, включает испарение исходного сырья — сырой
нефти или другого минерального масла, или его значительной части, и фракционную конденсацию
образующихся паров таким образом, чтобы отделение желаемого конденсата осуществлялось с
минимальным контактом с более легкими парами и газами, содержащими большую часть вредных
соединений, которые необходимо исключить из указанного конденсата, так что у конденсата практически не
остается возможности поглощать и загрязняться этими соединениями. Наилучшим способом реализации
изобретения является предотвращение существенного охлаждения желаемого конденсата, полученного в
результате фракционной конденсации, ниже температуры его образования до тех пор, пока не исчезнет
возможность его контакта с вышеупомянутыми неприятно пахнущими парами и газами.
Наиболее предпочтительным, но не обязательным во всех случаях, способом испарения сырой нефти
является дистилляция в условиях высокого вакуума, порядка величины которого соответствует процессу,
описанному в вышеупомянутом патенте № 195090. Кроме того, при использовании соответствующим образом
сконструированного оборудования и его правильной эксплуатации можно одновременно создавать различную
степень вакуума для желаемого жидкого конденсата, с одной стороны, и для несконденсированных неприятно
пахнущих паров и газов, с другой, — благодаря чему удаление указанных паров и газов из области конденсата
может быть значительно ускорено и эффективно осуществлено.
При переработке исходного минерального масла в соответствии с изобретением также крайне желательно,
если такое масло содержит большое количество примесей, подобных упомянутым выше, проводить
дистилляцию в присутствии небольшого количества нейтрализующего агента щелочной природы, такого как
каустическая сода, кальцинированная сода, известь или другой подходящий основной реагент. Применение
такого нейтрализующего агента может быть связано с первоначальной перегонкой исходного материала или с
повторной перегонкой сырого или необработанного дистиллята, полученного в ходе первоначальной
перегонки. Совместное использование такого нейтрализующего агента и метода отделения неприятно
пахнущих летучих продуктов в виде неконденсированных паров и газов от желаемых конденсатов, описанного
выше в общих чертах, дает превосходные результаты и является важной особенностью изобретения, как
будет более подробно показано далее.
Для полного понимания принципов изобретения, далее будет подробно описан типичный практический
вариант его осуществления в связи с прилагаемыми чертежами, иллюстрирующими соответствующую
установку оборудования для осуществления процесса. 95 На этих чертежах на фиг. 1 показан боковой вид
такой установки; на фиг. 2 — ее план.
На изображениях части показаны в разрезе на расстоянии 100 см друг от друга.
Обращаясь к чертежам, на рисунке 10 изображен горизонтальный цилиндрический перегонный аппарат,
установленный над нагревательной печью, обозначенной в целом цифрой 11, которая может быть
сконструирована и обожжена любым подходящим способом для косвенного нагрева перегонного аппарата, а
не путем прямого контакта пламени с дном аппарата. В данном случае перегонный аппарат 10 специально
сконструирован для работы в условиях чрезвычайно высокого вакуума (т.е., чрезвычайно низкого
абсолютного давления), порядка величины, соответствующего миллиметрам ртутного столба (или менее)
абсолютного давления. С этой целью перегонный аппарат 115 имеет внутреннюю опору, как, например,
показано в моем предыдущем патенте № 195090 от 18 марта 1922 года. Для обеспечения возможности
отвода пара с большой площадью поперечного сечения, перегонный аппарат 120 снабжен множеством
отводных отверстий 12, в данном случае десятью, одинакового диаметра, выходящими из перегонного
аппарата в равномерно расположенных точках по всей его длине. Вертикальный участок l2a каждого из 125
отводов пара 12 относительно очень короткий, чтобы минимизировать рециркуляцию дистиллята в
перегонный куб.
С той же целью оставшаяся часть каждого из пароотводящих патрубков наклонена вниз от вертикальной
части 12a (130 257,250 237,250) в сторону охлаждающего змеевика 13, в который вводится каждый
пароотводящий патрубок 12.
Эти охлаждающие потолки 13 погружены в охлаждающую воду, содержащуюся в коробке или резервуаре 14.
Указанные охлаждающие змеевики, по одному из которых предусмотрено для каждого отводного патрубка 12,
отводят тепло в коллектор большого диаметра 15.
На отметке 16 находится стояк, по одному для каждого из 12 стояков, все стояки 16 входят в горизонтальный
коллектор 17. От коллектора 17 отходят две группы паропроводов 18 и 19, которые поднимаются на
значительное расстояние вверх над коллектором 17, а затем изгибаются вниз, соединяясь с охлаждающими
змеевиками 20 и 21, расположенными соответственно в охлаждающем баке 14. В данном случае в одном
комплекте имеется три паропровода 18, а в другом — два паропровода 19. Катушки 20 и 21, которых в данном
случае две и которые имеют больший диаметр, чем линии 18 и 19, отводят сточные воды в коллектор 22 еще
большего диаметра.
Описанное расположение паропроводов 18 и 19, объединенных в комплекты и отводящих пар соответственно
в отдельные охлаждающие змеевики 21, соответствует общей цели обеспечения достаточной площади
поперечного сечения во всех точках трубопроводной системы, ведущей от перегонного аппарата. Конечно, эту
общую цель можно достичь различными способами, но представленное здесь в качестве примера решение
является эффективным и удовлетворительным на практике.
Описанная выше система трубопроводов, начинающаяся с стояков 16 и простирающаяся до коллектора 22,
представляет собой части того, что можно условно назвать «трубопроводом для дистиллята» или «системой
дезодорации», о которой будет сказано далее.
Предусмотрены меры защиты от существенной конденсации паров в точке их выхода из перегонного
аппарата и на небольшом расстоянии от нее. Это делается с двойной целью: во-первых, чтобы избежать
повторного попадания дистилляционных паров в перегонный куб, а во-вторых, чтобы минимизировать
возможность контакта дистилляционных паров с образующимся из них жидким конденсатом. Иными словами,
цель состоит в том, чтобы удалить дистилляционные пары из перегонного куба и, по крайней мере, на
небольшое расстояние от него до того, как произойдет конденсация вещества, а затем осуществить
конденсацию желаемых жидких продуктов в точке, где не происходит обратного потока конденсата в
перегонный куб, и в условиях, при которых конденсат и остаточные несконденсированные пары и газы быстро
отделяются друг от друга, так что абсорбция или растворение таких паров и газов конденсатом практически
предотвращается.
Этот результат может быть достигнут путем первоначального пропускания пара через зону разделения такой
протяженности, которая позволяет более легким компонентам пара отделиться от основной массы пара.
Такая разделительная зона может быть организована различными способами, но представленное здесь
расположение является типичным практическим способом эффективного достижения желаемого результата.
В показанной здесь установке верхняя часть перегонного аппарата покрыта толстой теплоизоляцией или
75-дюймовым утеплителем 23. Кроме того, каждый из пароотводящих патрубков 12 аналогичным образом
изолирован не только над участком 12а, но и над его наклонным вниз участком до точки, где от него отходит
стояк 16. 80 Таким образом, до достижения этой точки практически не происходит конденсации ни в одном из
пунктов отгрузки 12. В данном случае стояк 16 также показан изолированным, и коллектор 17 также может
быть изолирован. Однако целесообразность изоляции указанных стояков и коллекторов в каждом конкретном
случае в значительной степени определяется преобладающей температурой атмосферы. Аналогично,
паропроводы 18, 19 могут быть или не быть изолированы под углом 90 градусов от места выхода из
коллектора 17 до точки изгиба вниз, но в данном примере они открыты и, следовательно, охлаждаются
воздухом.
Степень изоляции этих частей трубопроводной системы (95 16-19) может, разумеется, регулироваться в
зависимости от сезонных температурных условий. Благодаря такой регулировке, пары и газы в восходящих
трубопроводах, с одной стороны, достаточно охлаждаются, чтобы вызвать конденсацию почти всех паров
желаемых жидких продуктов, при этом доля таких паров, уходящих из конденсации и проходящих через
систему дезодорации 105, сводится к минимуму; с другой стороны, охлаждение в указанных восходящих
трубопроводах не доходит до такой степени, чтобы вредные пары или газообразные примеси
конденсировались или их поглощение полезным конденсатом 110 было предпочтительным.
Следует также отметить, что, хотя в той части отводов 12, которая находится между перегонным кубом 115 и
стояками 16, практически не происходит конденсации паров дистиллята, основная часть или все более легкие
пары или газообразные компоненты дистиллята, содержащие вредные соединения, отделяются от
высококипящих компонентов 120 указанного дистиллята внутри указанных стояков, унося их из тела
дистиллята до того, как он достигнет змеевиков 13 или открытой части отводов, соединенных с ним. 125
Оставшаяся часть каждого отводного патрубка 12, за местом соединения с ним стояка 16, свободно
подвергается воздушному охлаждению, поскольку в этой части системы собирается необходимый жидкий
конденсат, и его надлежащее охлаждение является целесообразным.
Возвращаясь теперь к коллектору 15, жидкость, скапливающаяся в этом коллекторе, отводится по отводной
линии 24 в один из отводных или приемных резервуаров, обозначенных цифрами 25, 26, 27 и 28. В
изображенной здесь батарее имеется четыре таких приемных резервуара, хотя, конечно, их количество может
быть больше или меньше в зависимости от практических условий эксплуатации. Указанные приемные
резервуары соединены, соответственно, с вышеупомянутой линией 24 посредством вентилируемых
ответвлений 25a, 26a, 27a и 28a. В вертикальном участке указанной линии размещен блок просмотра 29.
Колонна 22, в которую сбрасываются линии 18 и 19 коллекторного дистиллята, соединена линией 30 с
приемным резервуаром 31 коллекторного дистиллята, который, по причинам, которые будут объяснены
далее, может быть относительно небольшим по сравнению с основными приемными резервуарами. В
вертикальной части линии 30 предусмотрен контрольный ящик 32, а также удобно разместить устройство для
отбора проб 33, которое соединено с линией 30 трубой с клапаном 34 и снабжено входным отверстием для
сброса воздуха с клапаном и сливной трубой 36 с клапаном.
Вся система дистилляции поддерживается при желаемой степени или степенях вакуума с помощью
вакуумного насоса, обозначенного условно цифрой 37. Этот насос может представлять собой либо одинарный
вакуумный насос подходящего размера, либо двух- или трехступенчатый насосный агрегат, в зависимости от
того, что предпочтительнее в каждом конкретном случае. Впускной патрубок вакуумной насосной системы
имеет клапанное соединение 38 с основной вакуумной линией 39-40, в которой размещен коллекторный
резервуар для дистиллята 31. Четыре основных приемных резервуара соединены с указанной линией 39
трубами с клапанами 41, 42, 43 и 44, цель которых будет описана далее.
Указанные трубы несколько выступают над вакуумной линией 39, как показано на отметке 45, перед тем как
войти в нее, тем самым предотвращая случайное попадание из указанной вакуумной линии в любой из
основных приемных резервуаров, когда клапаны открыты, жидких примесей, которые могут скапливаться в
указанной вакуумной линии.
Все швы и соединения в системе аппарата выполнены абсолютно герметичными, предпочтительно методом
дуговой сварки, что позволяет работать при чрезвычайно низком абсолютном давлении и поддерживать
неокисляющие условия во время дистилляции. Ртутные манометры для измерения преобладающего
абсолютного давления установлены в различных точках системы, как указано, например, в точке lob для
перегонного куба, в точках 25b, 26b, 27b, 28b для основных приемников и в точке 31b для
коллекторно-дистилляционного приемника 31.
Для дальнейшего пояснения принципов изобретения будет приведено подробное описание одного
практического способа, который может быть использован при производстве смазочных масел в соответствии
с новым процессом из сырой нефти округа Невада (Арканзас), с применением описанной выше аппаратной
системы для проведения дистилляции. Типичная нефть марки WTI из округа Невада имеет плотность около
140 по шкале Баума 6.
и обычно содержит около 3% серы. Эта нефть практически не содержит бензина, нафты или керосина. 80
Первые пробы представляли собой газойль с плотностью около 29 Баум6.
Если сырая нефть содержит более половины процента влаги, как это иногда бывает, ее следует сначала
обезводить, чтобы снизить содержание влаги до этой доли или меньше. Обезвоживание может быть
осуществлено различными известными в данной области способами, поэтому нет необходимости описывать
эту операцию здесь. Сырая нефть, достаточно очищенная от влаги, загружается в перегонный куб до
примерно 80% его объема, и куб постепенно нагревается до температуры, отличающейся примерно на 10 °F
от температуры 95 °C, при которой, согласно предварительным испытаниям, сырая нефть первоначально
кипит при абсолютном давлении 3,5 мкл ртутного столба. Обычно эта температура составляет около 350
градусов по Фаренгейту при обычном объеме добычи нефти в округе Невада. После достижения этой
100-градусной температуры система дистилляции помещается под вакуум с помощью вакуумной насосной
системы, обозначенной цифрой 37, которая, как уже объяснялось, может включать в себя столько одно- или
многоступенчатых сухих вакуумных насосов, сколько сочтено целесообразным использовать на практике.
Этот вакуум создается в перегонном аппарате, основных ресиверах и других частях системы через линию 39
и через 110 коллектор-ресивер дистиллята 31.
через коллекторные дистилляционные или дезодорационные линии 18, 19. В начале работы все клапаны,
соединяющие основные приемные резервуары с отводным трубопроводом 24, то есть 115 клапанов 251, 261,
271 и 281, открыты. То же самое относится и к клапанам 301 и 401.
Клапан 441 в трубе 44, а также клапаны 411, 421 и 431 закрыты. Когда абсолютное давление в перегонном
аппарате снижается примерно до 10 н/м³, как это измеряется манометром 31b или lob, начинается перегонка
исходного дистиллята газойля. На данном этапе, при желании, клапаны 261, 271 и 281 могут быть закрыты,
123 при условии, что газойль будет собираться в ресивере 25. По показаниям манометров видно, что
давление в перегонном кубе 10 257,25Q 257,250 и в приемном резервуаре для дистиллята 31 практически
одинаково, тогда как давление в приемном резервуаре 25 несколько выше. На практике эта разница давлений
обычно должна составлять около четырех-пяти миллиметров в первой части процесса газойля, чтобы
относительно большое количество горячих паров нефти могло быть немедленно затянуто в систему
дезодорации для ее быстрого нагрева и обеспечения надлежащего функционирования. Впоследствии
разница давлений уменьшается, и к концу периода обжига газойля она может снизиться примерно до одного
миллиметра.
Будет установлено, что значительное количество дистиллята, образующегося в коллекторе, скапливается в
приемном резервуаре 31; этот дистиллят характеризуется очень неприятным запахом и сильным голубоватым
фосфоресцентным оттенком. Характерной особенностью этого дистиллята является то, что даже крайне
незначительное его количество, добавленное в хорошее смазочное масло, негативно скажется на его «литье»
и сделает масло нестабильным.
Этот дистиллят, собирающийся в приемнике 31 во время удаления газойлевой фракции, в основном состоит
из легких газойлевых фракций, содержащих очень большую долю от общего количества нежелательных,
неприятно пахнущих и дестабилизирующих компонентов, первоначально содержащихся в сырой нефти,
удаление и отделение которых является одной из главных целей изобретения. Таким образом, жидкость,
собранная в приемнике 31, состоит из относительно низкокипящих компонентов, которые выходят из
конденсации в стояках 16, коллекторе 17 и восходящих участках коллекторно-дистиллятных линий 18, 19, и
быстро отводятся или всасываются от более тяжелых компонентов, которые конденсируются в этой части
системы и которые протекают через охлаждающие змеевики 13, коллектор 15 и нисходящий трубопровод 24 в
приемный резервуар 25. Разделение более легких загрязняющих примесей от желаемого жидкого конденсата
существенно облегчается упомянутым ранее перепадом давлений, который способствует потоку через линии
дезодоратора 18, 19, а не прямому потоку в приемный резервуар 25 через охлаждающие змеевики и линию
слива.
Эта тенденция, конечно, влияет не только на неконденсированные пары и газы в указанных линиях 18, 19, но
и в некоторой степени на жидкий конденсат, образующийся в них и в стояках 16. Однако в случае указанного
конденсата эта тенденция практически полностью преодолевается действием силы тяжести, так что,
несмотря на несколько большее разрежение или вакуум в коллекторно-дистиллятных трубопроводах,
сравнительно мало жидкого конденсата переносится в таком виде по указанным трубопроводам при условии,
Соседние файлы в папке патенты