Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4506
.pdf
Конструкция такова, что когда нагреватель 2 находится при нормальной температуре, например, при запуске,
или при температуре ниже указанной рабочей температуры, клапан срабатывает, закрывая выходное
отверстие нагревателя, поскольку давление на клапане не меньше, чем давление внутри нагревателя. Но
когда нагреватель нагревается до рабочей температуры или выше, давление на клапан преодолевается
большим давлением, создаваемым паром, образующимся в нагревателе вблизи его выходного отверстия. Это
давление предотвращается сопротивлением трения трубчатого нагревателя, которое не передается обратно
через нагреватель к клапану. В результате пар при рабочей температуре будет проходить мимо выходного
клапана во внешнее паровое пространство в виде насыщенного пара. Указанное паровое пространство имеет
выходное отверстие для соединения с подающей трубой, которая, когда пар является горючим и должен
использоваться в двигателе внутреннего сгорания, снабжена воздухозаборником соответствующего размера
и регулируется, возможно, клапаном, для подачи воздуха в необходимой пропорции для образования с паром,
сконденсированным на частицах пыли в воздухе, полностью горючей смеси.
Указанное паровое пространство также снабжено одним или несколькими выходами для отвода избыточного
пара и сообщается через рефлюкс или другой конденсатор с внешней атмосферой или другим внешним
пространством, а также с системой подачи жидкого топлива, как в упомянутом выше устройстве.
Устройства, приспособленные для работы описанным способом, могут быть сконструированы различными
способами.
Согласно одному из вариантов конструкции, нагреватель может быть выгодно выполнен в виде длинной
спиральной трубки сравнительно небольшого диаметра, но достаточно большого, чтобы пропускать
необходимое количество жидкости, подаваемой под желаемым давлением, за заданное время. Жидкость
подается из резервуара насосом, снабженным перепускным или предохранительным клапаном для возврата
излишков жидкости в резервуар. Манометр на нагнетательной стороне насоса позволяет создать
необходимое давление. Нагреватель расположен в камере и нагревается снаружи любым удобным способом,
например, когда пар используется в двигателе внутреннего сгорания, горячими продуктами сгорания,
получаемыми из двигателя и пропускаемыми через нагревательную камеру. Для первоначального нагрева
трубки может быть предусмотрена отдельная масляная горелка или лампа. Или же нагревательная трубка 8
может быть изолирована и нагреваться за счет прохождения электрического тока через ее стенку.
Выходной конец нагревательной трубки управляется клапаном, например, коническим или поршневым
клапаном, обычно выступающим внутрь или закрывающим выходное отверстие нагревательной трубки и
установленным на подвижном штоке, вертикально проходящем через паровое пространство и в верхнюю
камеру 90, в которую жидкость подается по относительно короткой гладкой трубке, образующей ответвление
от насоса, под тем же давлением, что и жидкость, подаваемая в нагревательную трубку, так что, когда трубка
не нагрета до рабочей температуры 95, клапан закрывает выходное отверстие трубки. Стержень скользит в
плотно прилегающей втулке, которая предотвращает утечку жидкости. Вес этого штока может быть
использован для обеспечения необходимого приращения давления, чтобы удерживать клапан закрытым при
запуске. Стенка парового пространства находится или может находиться в кожухе, заполненном
теплоизолирующим материалом, чтобы по возможности предотвратить его охлаждение во время работы
аппарата. Паровое пространство закрыто снизу и снабжено, скажем, в верхней части, выходным отверстием
для пара, используемого, например, в двигателе, а в нижней части, скажем, снизу, — выходным отверстием
для избыточного пара и для любой жидкости, которая может, например, поступать из нагревателя.
Выход избыточного пара сообщается по трубе или трубам с системой подачи жидкости 1 16, например, с
резервуаром для жидкости, а также с внешней атмосферой или другим внешним пространством, либо
напрямую через змеевидный рефлюксный конденсатор, либо через резервуар подачи 120, выполняющий
функцию конденсатора.
Благодаря изобретению предотвращается образование пара между стенкой нагревателя и жидкостью, и
обеспечивается получение насыщенного пара при температуре, соответствующей точке кипения жидкости,
например, 5000 °F, при обычном атмосферном давлении. Кроме того, любые твердые вещества, например,
углерод или асфальт, присутствующие в жидкости, выбрасываются из нагревателя вместе с паром во
внешнее паровое пространство и частично переходят вместе со смесью пара и воздуха в цилиндр двигателя
внутреннего сгорания, где они сжигаются, а избыток собирается в конденсированном виде.
Изобретение особенно применимо для производства из тяжелых топливных масел насыщенных горючих
паров для использования в двигателях внутреннего сгорания самолетов.
Дата: 30 марта 1925 г., для заявителя: LLOYD WISE & Co., 10, New Court, Lincoln's Inn, Лондон, W.C. 2,
дипломированные патентные поверенные.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 31501, 1925 г. н.э.
Усовершенствования в области производства пара из жидкостей или связанные с этим процессом.
Я, Уильям Хэй Колдуэлл, проживающий в Морар Лодж, Морар, Инвернессшир, подданный Великобритании,
настоящим заявляю, что данное изобретение имеет следующий характер: данное изобретение относится к
усовершенствованному методу и средству получения пара из жидкостей.
В парогенераторах, в которых испаряемая жидкость находится внутри нагреваемого снаружи сосуда или
котла, а выделяющийся пар собирается в камере или пространстве непосредственно над частью сосуда,
содержащей жидкость, и находится в свободном и открытом сообщении с ней, так что пар находится в
непосредственном контакте с поверхностью жидкости, как, например, в случае парового котла, пар в
значительной степени образуется в непосредственном контакте с нагретой стенкой котла, в результате чего
его присутствие препятствует эффективной передаче тепла от стенки к жидкости. Кроме того, когда
испаряемой жидкостью является тяжелый жидкий углеводород, например, мазут, может произойти
диссоциация некоторых его компонентов 46, в результате чего образуются углерод, асфальт или другие
нелетучие вещества, которые остаются в котле.
Для получения насыщенного пара из жидкостей различного рода таким образом, чтобы предотвратить
образование пара между стенкой нагревательного сосуда и жидкостью, а в случае тяжелых жидких
углеводородов, таких как, например, мазуты, — предотвратить образование путем диссоциации жидкости или
некоторых ее компонентов углерода или других твердых нелетучих веществ и их осаждение в нагревательном
сосуде, я заставляю жидкость испаряться во внешне нагреваемый сосуд (далее именуемый нагревателем),
имеющий выходное отверстие, открывающееся в паровое пространство или камеру (далее для отличия
именуемое камерой сбора пара), и управляемый автоматическим пароотводящим клапаном, на который
действует давление закрытия, соответствующее давлению жидкости, подаваемой в сосуд, плюс давление,
достаточное для того, чтобы клапан закрыл выходное отверстие нагревателя против давления жидкости,
когда жидкость впервые поступает в нагреватель и расширяется в нем под действием тепла, но такое, чтобы
клапан автоматически открылся при образовании пара между ним и поверхностью нагревательного сосуда.
жидкость в нагревателе и позволяет такому пару, который образуется при более высоком давлении, чем у
жидкости, немедленно проходить мимо клапана в камеру сбора пара.
Давление закрытия пароотводящего клапана целесообразно определять исходя из давления жидкости,
подаваемой в нагреватель. В этом случае предотвращается передача повышенного давления 85 пара,
образующегося в выходной части нагревателя, через жидкость в нагревателе к выходному клапану пара в
направлении, обеспечивающем закрытие такого клапана. Для этой цели нагреватель, или труба или
трубопровод для подачи жидкости, или и то, и другое, могут быть сконструированы таким образом, чтобы
оказывать эффективное сопротивление обратному потоку жидкости через них. Для обеспечения возможности
получения сопротивления обратному потоку жидкости удобным способом, труба или трубопровод подачи
жидкости, или их часть, могут быть выполнены в виде длинной спиральной трубки или спирали. 100 Жидкость
подается в нагреватель насосом, имеющим предохранительный клапан, нагруженный до давления,
соответствующего требуемому давлению подачи жидкости в нагреватель, которое далее для краткости будет
обозначаться как рабочее давление (105).
Самая горячая часть нагревателя должна примыкать к выпускному клапану пара и иметь температуру, по
меньшей мере равную точке кипения жидкости при используемом давлении, так чтобы жидкость при
прохождении к нагревателю постепенно повышала температуру до точки кипения к моменту достижения
верхней и самой горячей части нагревателя, а затем внезапно превращалась в насыщенный пар и протекала
мимо выпускного клапана в камеру сбора пара. Температура и давление используемой жидкости должны
быть ниже критических давления и температуры жидкости, чтобы объем образующегося пара был
значительно больше объема жидкости, из которой он образуется, для приведения в действие клапана.
Скрытая теплота, необходимая для образования пара, получается из верхней и самой горячей части —
источника тепла. Насыщенный пар непрерывно проходит мимо выпускного клапана в камеру сбора пара до
тех пор, пока жидкость нагревается до точки кипения.
Когда температура жидкости опускается ниже точки кипения, например, когда нагрев нагревателя снижается
или прекращается в соответствии с рабочими требованиями, выпускной клапан автоматически закрывается
под действием внешнего давления, при этом давление с обеих сторон клапана практически
уравновешивается. Нагрузка на предохранительный клапан может изменяться, и когда пар используется в
двигателе внутреннего сгорания, управление двигателем может осуществляться непосредственно этим
клапаном, поскольку плотность пара прямо пропорциональна давлению на предохранительном клапане.
Следует принять меры, чтобы предотвратить перегрев парового выпускного клапана выше точки кипения
жидкости, чтобы пар не перегревался клапаном.
Пар, поступающий в паросборную камеру, может поддерживаться в ней при давлении, равном давлению, при
котором он выделяется. Для этой цели указанная камера снабжена пароотводящим отверстием, которое
обычно закрывается автоматическим пароотводящим клапаном (далее для различения именуемым клапаном
поддержания давления), который может быть нагружен тем же давлением, что и пароотводящий клапан.
Указанный пароотвод соединен за указанным клапаном поддержания давления с трубой или трубопроводом,
который предназначен для работы в качестве пароконденсатора и соединен с накопительным баком, причем
указанная труба или трубопровод находятся в сообщении с внешней атмосферой либо напрямую, например,
через рефлюксный конденсатор, либо косвенно, например, через бак. Конструкция такова, что если давление
пара внутри паросборной камеры немного превысит значение, соответствующее точке кипения используемой
жидкости, то клапан поддержания давления автоматически откроется и позволит избытку пара пройти мимо
него в пароконденсатор.
Нагревая жидкость до точки кипения 71 под давлением, как описано выше, жидкость может быть превращена
в пар при постоянной температуре и давлении, и если используемая жидкость, например, мазут, содержит
крупные или тяжелые молекулы 74, то они будут расщепляться в нагревателе с образованием более мелких
или легких молекул без образования углерода, а образовавшийся пар будет проходить через выпускной
клапан пара в камеру сбора пара 8(
Если необходимо преобразовать жидкость в пар при постоянной температуре и давлении для использования
в двигателе, то паросборная камера снабжена вторым выходным отверстием, ведущим к двигателю. Клапан
поддержания давления открывается для пропуска избытка пара в конденсационную трубу. В этом случае
образовавшаяся конденсированная жидкость может быть возвращена в резервуар, из которого она
отбирается и подается в нагреватель с помощью указанного насоса. В каждом случае пар выделяется и
подается при постоянной требуемой температуре и давлении, регулируемых нагрузкой на
предохранительный клапан, соединенный с насосом.
В одном из вариантов устройства, пригодного для осуществления изобретения, нагреватель в виде трубки
заключен в камеру и приспособлен для нагрева любым удобным способом, например, горячими продуктами
сгорания двигателя внутреннего сгорания или другого источника, или пламенем, или электрическим током.
Предусмотрены средства, позволяющие регулировать степень нагрева и прекращать нагрев. Внешний конец
нагревателя соединен трубопроводом подачи жидкости с насосом, предназначенным для забора жидкости из
резервуара и подачи ее в нагреватель, который, или часть трубопровода подачи, расположенного вне
нагревателя, может иметь форму длинной спиральной трубы для целей, описанных выше. Подающий
трубопровод 115 снабжен предохранительным клапаном для жидкости, к которому подключены средства,
такие как шток, рычаг и регулируемая пружина, с помощью которых указанный клапан может быть нагружен до
любого давления для получения требуемой плотности пара 320 в разное время. Выходной конец нагревателя
выходит за пределы нагревательной камеры, при этом выходное отверстие регулируется пароотводящим
клапаном, подобным описанному в пункте 12i.
«Нагревательный элемент может быть удлинен, что позволяет использовать гибкую диафрагму для передачи
давления, управляющего клапанами». Гибкая металлическая диафрагма 1,'3o имеет в своем центре
выступающий вверх полый цилиндрический выступ, закрытый сверху, причем круглая кромка, образованная
между указанной диафрагмой S и полым выступом, образует седло пароотводящего клапана, который обычно
прижимается к коническому концу трубы, ведущей в паросборную камеру, давлением одного плеча рычага 10,
действующего через стержень (далее для различения называемый стержнем клапана), воздействующий на
верхнюю часть выступов. Другой конец рычага соединен штоком с поршнем, установленным в вертикальном
цилиндре, нижний конец которого сообщается с ответвлением от насоса, снабженного предохранительным
клапаном для жидкости. Рычаг может удерживаться регулируемой точкой опоры, а его плечи (2h)
расположены таким образом, чтобы скользить через втулки, соединенные с клапаном и штоками поршня, так
что давление жидкости, передаваемое из ответвления к выходному клапану пара, может легко
регулироваться в соответствии с требуемым рабочим давлением используемой жидкости.
Однако могут быть предусмотрены и другие средства, позволяющие изменять давление на выпускном
клапане пара в соответствии с требованиями. Например, можно использовать два рычага с регулируемым
роликом между их соседними плечами.
Камера сбора пара снабжена выходным отверстием для избыточного пара, которое может быть расположено
вблизи нижнего конца камеры и соединено с конденсаторной трубой, причем указанное выходное отверстие
управляется нагруженным клапаном регулирования давления, соединенным штоком с поршнем, работающим
в цилиндре, который через трубу сообщается с трубой подачи жидкости в точке между насосом и
нагревателем, так что указанный клапан может подвергаться тому же давлению, что и выходной клапан пара,
и обычно удерживаться им в закрытом положении, но может автоматически открываться против указанного
давления, когда давление в камере сбора пара превышает это давление, и позволять избыточному пару
поступать в конденсаторную трубу. Если образующийся пар предназначен для использования в двигателе, то
в паросборной камере предусмотрена вторая пароотводящая труба, ведущая к двигателю, с клапаном,
управляемым вручную, с помощью регулятора или непосредственно двигателем. Указанная труба может
также быть соединена с трубой подачи воздуха, снабженной, при необходимости, регулирующим клапаном
подачи воздуха.
Выходной конец ответвления, снабженного предохранительным клапаном, может быть соединен с трубой, по
которой жидкость, прошедшая через такой предохранительный клапан, может поступать в накопительный
резервуар. Если образующийся пар предназначен для использования в двигателе, то последней упомянутой
трубой может быть конденсаторная труба, идущая от камеры сбора пара, а избыток жидкости, проходящей
через предохранительный клапан, может использоваться для конденсации проходящего через него пара из
указанной камеры в резервуар, к которому подключен напорный насос.
Трубопровод подачи жидкости или отходящий от него ответвление, а также камера сбора пара могут быть
снабжены манометрами, которые вместе со средствами регулировки давления на предохранительном
клапане жидкости, давления на выпускном клапане пара и давления на клапане поддержания давления могут
быть удобно установлены на приборной панели такого транспортного средства, когда устройство
используется для производства пара для использования в двигателе внутреннего сгорания самолета,
автомобиля, грузовика или другого дорожного транспортного средства.
Детали конструкции аппарата, пригодного для осуществления изобретения, могут быть по-разному изменены.
Датировано 14 декабря 1925 года.
От имени заявителя: LLOYD WISE & Co., 10, New Court, Lincoln's Inn, London, W.C. 2, дипломированные
патентные поверенные.
COM( PLETEI SPECIPICATIOIN, Усовершенствования в производстве из парообразных жидкостей, пригодных
для использования в. или относящиеся к нему. Двигатели внутреннего сгорания и для других целей.
Я, Уильям Хэй Колдуэлл, проживающий по адресу: 11orar Lodge, Морар, Инвернессшир, 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 усовершенствованному способу и средству извлечения пара из жидкостей.
:Q67, 3Q В парогенераторных аппаратах, в которых испаряемая жидкость находится внутри нагреваемого
снаружи сосуда или котла, а образующийся пар собирается в камере или пространстве непосредственно над
частью сосуда, содержащей жидкость, и находится в свободном и открытом сообщении с ней, так что пар
находится в непосредственном контакте с поверхностью жидкости, как, например, в случае парового котла,
пар в значительной степени образуется в непосредственном контакте с нагретой стенкой котла, в результате
чего его присутствие препятствует эффективной передаче тепла от стенки к жидкости. Кроме того, когда
испаряемой жидкостью является тяжелый жидкий углеводород, например, мазут, может произойти
диссоциация некоторых его компонентов, приводящая к образованию углерода, в то время как асфальт и
другие нелетучие вещества остаются в котле.
Для обеспечения возможности получения насыщенного пара из жидкостей различного рода таким образом,
чтобы предотвратить образование пара между стенкой нагревательного сосуда и жидкостью, а в случае
тяжелых жидких углеводородов, таких как, например, мазуты, — предотвратить образование, в результате
диссоциации жидкости или некоторых ее компонентов, углерода или других твердых нелетучих веществ и их
осаждения в нагревательном сосуде, жидкости 3; Согласно настоящему изобретению, испаряемый пар
подается в сосуд с внешним нагревом (далее именуемый нагревателем), имеющий выходное отверстие,
открывающееся в паровое пространство или камеру (далее для отличия именуемое камерой сбора пара), и
управляется автоматическим выпускным клапаном пара, на который действует давление закрытия,
соответствующее давлению жидкости, подаваемой в сосуд, плюс давление, достаточное для того, чтобы
клапан мог закрыть выходное отверстие нагревателя против давления жидкости, когда жидкость впервые
попадает в нагреватель и расширяется в нем под действием тепла, но таким образом, чтобы клапан
автоматически открывался при образовании пара между ним и поверхностью жидкости в нагревателе и
позволял этому пару, который создает более высокое давление, чем у жидкости, немедленно проходить мимо
клапана в камеру сбора пара.
В качестве альтернативы, давление закрытия пароотводящего клапана может быть создано с помощью
соответствующего груза или пружины. Однако его целесообразно определять по давлению жидкости,
подаваемой в нагреватель.
В этом случае предотвращается передача повышенного давления пара, образующегося в выходной части
нагревателя, через жидкость в нагревателе к пароотводящему клапану в направлении, обеспечивающем
закрытие такого клапана. С этой целью нагреватель, или труба или трубопровод для подачи жидкости, или и
то, и другое, могут быть сконструированы таким образом, чтобы оказывать эффективное сопротивление
обратному потоку жидкости через них. Для обеспечения возможности получения сопротивления обратному
потоку жидкости удобным способом, нагреватель или труба или трубопровод подачи жидкости, или их часть,
могут быть выполнены в виде длинной спиральной трубки или спирали.
Жидкость подается в нагреватель с помощью насоса, аккумулятора или эквивалентного устройства,
имеющего предохранительный клапан, нагруженный до давления, соответствующего требуемому давлению
подачи жидкости в нагреватель, которое далее для краткости будет называться рабочим давлением. Самая
горячая часть нагревателя должна примыкать к выпускному клапану пара и иметь температуру, по меньшей
мере равную точке кипения жидкости при используемом давлении, так чтобы жидкость при прохождении
через нагреватель постепенно повышала температуру до точки кипения к моменту достижения верхней и
самой горячей части нагревателя, а затем внезапно превращалась в насыщенный пар и протекала мимо
выпускного клапана в камеру сбора пара. Температура и давление используемой жидкости должны быть
ниже, чем соответствующие критическому давлению и температуре 100 жидкости, так чтобы объем
образующегося пара был значительно больше объема жидкости, из которой он образуется, для приведения
клапана в действие.
Скрытая теплота, необходимая для образования пара, получается из верхней и самой горячей части
нагревателя. Насыщенный пар непрерывно проходит мимо выпускного клапана в камеру сбора пара. Когда
температура жидкости опускается ниже точки кипения, например, при снижении или прекращении нагрева в
соответствии с рабочими требованиями, выпускной клапан автоматически закрывается под действием
внешнего давления внутри него.
Нагрузка на предохранительный клапан может изменяться, и когда пар используется в двигателе внутреннего
сгорания, управление двигателем может осуществляться непосредственно этим клапаном, 120, поскольку
плотность пара прямо пропорциональна давлению на предохранительном клапане. Следует принять меры,
чтобы предотвратить нагрев парового выпускного клапана выше точки кипения жидкости, чтобы пар не
перегревался клапаном.
Пар, поступающий в камеру сбора пара, может поддерживаться в ней при давлении, равном тому, при
котором он выделяется. С этой целью указанная камера снабжена пароотводящим отверстием, которое
обычно закрывается автоматическим пароотводящим клапаном (далее для отличия именуемым клапаном
поддержания давления), который может быть нагружен до того же давления, что и пароотводящий клапан.
Нагрузка может осуществляться с помощью груза и пружины. Однако его выгодно получить за счет давления,
создаваемого давлением жидкости, подаваемой в нагреватель. Указанный пароотвод соединен за указанным
клапаном поддержания давления с трубой или трубопроводом, который приспособлен для работы в качестве
пароконденсатора и соединен с накопительным баком, причем указанная труба или трубопровод находятся в
контакте с внешней атмосферой либо напрямую, например, через рефлюксный конденсатор, либо косвенно,
например, через бак.
Конструкция такова, что если давление пара внутри паросборной камеры немного превысит значение,
соответствующее точке кипения используемой жидкости, клапан поддержания давления автоматически
откроется и позволит избытку пара пройти мимо него в пароконденсатор.
Нагреватель может нагреваться снаружи различными способами, например, горячими продуктами сгорания в
двигателе внутреннего сгорания, пламенем, электрическим нагревательным устройством или, если он
изолирован, то может нагреваться прохождением электрического тока через его стенку.
Нагревая жидкость до точки кипения под давлением, как описано выше, можно превратить жидкость в пар при
постоянной температуре и давлении. Если используется жидкость, например, мазут, содержащая асфальт
или другие крупные или тяжелые молекулы, то они будут расщепляться в нагревателе с образованием более
мелких или более легких молекул без образования углерода. Образовавшийся пар будет проходить через
выпускной клапан пара в камеру сбора пара. В этом случае для диссоциации и дистилляции такой жидкости
на выходном клапане пара может потребоваться более высокая температура и давление, чем обычно.
Если необходимо преобразовать жидкость в пар для использования в двигателе, то паросборная камера
снабжена вторым выходным отверстием, ведущим к двигателю, при этом клапан поддержания давления
открывается для пропуска необходимого избытка пара в конденсационную трубу. В этом случае
образовавшаяся конденсированная жидкость может быть возвращена в резервуар, из которого она
отбирается и подается в нагреватель с помощью указанного насоса. В каждом случае выделяется и подается
пар À6i при желаемой температуре и давлении, регулируемых нагрузкой на предохранительный клапан,
соединенный с насосом. Аппаратура, пригодная для реализации изобретения, может быть выполнена в 70
различных вариантах. На прилагаемом чертеже схематически показана одна из конфигураций аппарата,
пригодного для реализации изобретения. 75 В этом примере нагреватель 1, представляющий собой две
концентрически расположенные куполообразные пластины, расположенные близко друг к другу и образующие
между ними пространство 1 для испаряемой жидкости, нагревается любым удобным способом, например,
горячими продуктами сгорания в головке цилиндра, выхлопными газами двигателя внутреннего сгорания или
другим источником, или, как показано, пламенем лампы α, или электрически, при этом предусмотрены
средства, позволяющие регулировать степень нагрева и прекращать нагрев при необходимости.
Нижний конец нагревателя соединен трубой подачи жидкости 2 с насосом 3, предназначенным для забора
жидкости из резервуара 4 и ее подачи в нагреватель, при этом часть трубы подачи 2, расположенная снаружи
нагревателя, имеет форму длинной спиральной трубы 2', обеспечивающей эффективное сопротивление
обратному потоку жидкости через нее из нагревателя 1 для целей, описанных выше.
Трубопровод подачи жидкости 2 снабжен предохранительным клапаном 5, к которому прилагаются
вспомогательные средства, такие как шток 5a, рычаг 6 и регулируемая пружина 7, с помощью которых
указанный клапан может быть нагружен до любого давления для получения желаемой плотности пара в
разные моменты времени. Пружину 7 можно регулировать дистанционно любым подходящим способом,
например, с помощью проволочного устройства Боудена 7a.
Нагреватель 1 снабжен пароотводящим патрубком, выходящим за пределы зоны нагрева 8 и соединенным с
паросборной камерой 9, причем указанный пароотводящий патрубок управляется пароотводящим клапаном
10, как описано выше. Пароотводящий клапан 115 обычно прижимается к седлу пароотводящего патрубка 1',
ведущего в паросборную камеру 9, давлением одного плеча 11 рычага 11--11, воздействующего на указанный
клапан через шток 120 12. В приведенном примере клапан 10 и шток 12 представляют собой единое целое.
Другая часть указанного рычага 13 воздействует через другой рычаг 13 на шток 14, предназначенный для
работы в качестве поршня или плунжера, установленного в цилиндре 15, нижний конец которого сообщается с
ответвлением трубы 2b от трубопровода подачи жидкости 2. Рычаг 11' 11, 11i может, как показано в примере,
воздействовать на рычаг 13 130 через регулируемый штифт, стержень или ролик 257, 304 13a таким образом,
что давление жидкости, передаваемое из ответвления 2b трубопровода подачи жидкости 2 к выходному
клапану пара 10, может быть легко отрегулировано в соответствии с требуемым рабочим давлением
используемой жидкости.
Однако могут быть предусмотрены и другие средства, позволяющие изменять давление на выпускном
клапане пара в соответствии с требованиями.
-0 Пароулавливающая камера 9 снабжена выходным отверстием для избыточного пара 9a, соединенным с
конденсаторной трубой 16, причем указанное выходное отверстие управляется нагруженным клапаном
регулирования давления 17, соединенным штоком 18 и парой рычагов 19 и 20 с поршнем или плунжером 21,
работающим в цилиндре Q2, который сообщается через трубу 23 с ответвлением 2b трубопровода подачи
жидкости 2, так что указанный клапан 17 может подвергаться тому же давлению, что и выходной клапан пара
10, и обычно удерживаться этим давлением в закрытом положении, но не может автоматически открываться
против указанного давления, когда давление в пароулавливающей камере 9 превышает это давление и
позволяет избыточному пару проходить в конденсаторную трубу 16. Рычаги 19 и 20 могут воздействовать друг
на друга посредством регулируемого штифта, стержня или ролика 19', так что давление, оказываемое на
клапан 17, может быть легко изменено в соответствии с требованиями.
- Когда образующийся пар должен использоваться в двигателе внутреннего сгорания, камера сбора пара 9
снабжена второй пароотводящей трубой 24, снабженной клапаном 25, управляемым вручную, или
регулятором, или непосредственно двигателем. Пар, подаваемый через выходную трубу 24, перед
попаданием в цилиндр двигателя внутреннего сгорания может быть дополнительно адиабатически сжат в
небольшом цилиндре возвратно-поступательным движением поршня, приводимого в действие двигателем, и
с высокой скоростью и высокой температурой вытеснен в воздух, уже отдельно сжатый в цилиндре двигателя,
вызывая тем самым взрыв пара. В некоторых случаях указанная пароотводящая труба 24 может быть
соединена с воздухоподающей трубой, снабженной, возможно, регулирующим клапаном подачи воздуха, так
что в цилиндр двигателя внутреннего сгорания может подаваться плотная смесь пара и воздуха 5).
Выходной конец трубы 2, снабженной предохранительным клапаном 5, может, как показано в примере, быть
соединен с трубой 26, через которую жидкость, прошедшая через такой предохранительный клапан, может
поступать в накопительный резервуар.
Когда образующийся пар должен использоваться в двигателе, труба 26 может быть соединена с
конденсаторной трубой 16, идущей от паросборной камеры 9, а избыток жидкости, проходящей через
предохранительный клапан, может быть использован для конденсации пара, проходящего через такую трубу
16 из указанной камеры в бак 4.
Этот резервуар может быть установлен в соединении 70 с внешней атмосферой через рефлюксный
конденсатор 4%. Трубопровод подачи жидкости 2 или ответвление 2? оттуда может быть установлен
манометр 27. Пароулавливающая камера 9 может также быть снабжена манометром 28. Нагреватель 1 также
может быть снабжен манометром 29. Эти манометры, вместе со средствами, используемыми для регулировки
давления 80 на предохранительном клапане жидкости 5, давления на выпускном клапане пара 10 и давления
на клапане поддержания давления 17, могут быть удобно установлены на приборной панели такого
транспортного средства, если устройство используется для производства пара для использования в
двигателе внутреннего сгорания стандарта BS самолета, автомобиля, грузовика или другого дорожного
транспортного средства.
Детали конструкции аппарата 90, пригодного для осуществления изобретения, могут быть по-разному
изменены.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_257305.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=257305&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB257305A
[]
[Третье издание.] ]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявления: 30 марта 1925 года. № 8499 125.
Полный левый угол: дек. 30, 1925.
Завершено: август. 30, 1926.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
257,305 Сообщение предоставлено компанией TiiE UNION SWITCH и компанией SIGrNIL COXPANY,
расположенной в городе Свиссвейл, штат Пенсильвания, Соединенные Штаты Америки, корпорацией,
действующей в соответствии с законодательством штата Пенсильвания.
Усовершенствования, касающиеся выпрямительных устройств тока.
\Ve, TimHE NVESTINGIIOUSE BRAKE AND S.Xn $SIGNAL COMIPAXY LIMITED, of 82.
Компания, зарегистрированная по адресу: Йорк-роуд, Кингс-Кросс, Лондон, Англия, и учрежденная в
соответствии с законодательством Великобритании, настоящим заявляет, что данное изобретение имеет
следующий характер: данное изобретение относится к аппарату для выпрямления переменного
электрического тока и имеет своей целью создание усовершенствованного аппарата такого рода, который
будет особенно простым и долговечным по конструкции, позволяя при этом выпрямлять переменные токи
значительной величины.
эффективно исправлено.
Изобретение использует свойство некоторых оксидов металлов, контактирующих с некоторыми металлами, и,
в частности, свойство оксида меди(I), контактирующего с металлической медью, позволяющее
электрическому току проходить от оксида к металлу легче, чем в обратном направлении. Основные
особенности изобретения заключаются в способе создания выпрямительного элемента такого типа и
условиях, при которых предполагается его эксплуатация в соответствии с желаемыми характеристиками.
Для того чтобы суть изобретения была ясно понята, далее на примере будет описана конструкция и принцип
работы выпрямительного элемента, состоящего из оксида меди(I) и меди.
При изготовлении такого элемента медная заготовка, предпочтительно в виде пластины или диска, сначала
подвергается химической очистке подходящим способом, например, пескоструйной обработкой или
кратковременным погружением медной заготовки в едкий раствор, например, водный раствор гидрата натрия
или концентрированной щелочи, после чего заготовка промывается водой для удаления чистящего средства.
45 На практике установлено, что можно использовать как твердую, так и мягкую медь без существенной
разницы в получаемом результате, но особенно важно, чтобы поверхность, на которую будет нанесен 50%
оксид меди(I), была гладкой и чистой.
Затем заготовку нагревают в присутствии воздуха, предпочтительно в электрической печи, до температуры,
близкой к 1000 °C. Если температуре меди позволить достичь приблизительно 104°C, поверхность заготовки
приобретает глазурованный вид, и температуру заготовки следует контролировать таким образом, чтобы она
была близка к 60°C и предпочтительно немного ниже этой температуры глазурования, или, скажем,
приблизительно 1015°C.
Нагрев заготовки, очевидно, должен происходить в присутствии кислорода (6O) для обеспечения образования
оксида меди(I), и в некоторых случаях может быть целесообразно ограничить количество воздуха или
кислорода, контактирующих с заготовкой.
Нагрев заготовки приводит к образованию слоя красного оксида меди или оксида меди(I) толщиной 70 мм на
ее поверхности.
Процесс нагревания продолжается до тех пор, пока слой оксида не станет достаточно толстым, чтобы быть
механически прочным. В ходе этого процесса также образуется тонкий слой черного оксида меди или оксида
меди.
который обладает сравнительно высоким электрическим сопротивлением и впоследствии удаляется, как
будет описано позже. 80 Компонент, сформированный на металлической заготовке, должен находиться в
таком физическом состоянии, чтобы иметь практически тот же коэффициент теплового расширения, что и
сама заготовка, или, по крайней мере, должен достаточно хорошо прилегать к заготовке и обладать такой
механической прочностью, чтобы не отламываться от металла при охлаждении.
Кроме того, образующееся на металле соединение должно обладать относительно высокой
электропроводностью, быть однородным и непористым; на практике это особое состояние соединения
достигается описанным выше процессом нагрева, хотя, очевидно, могут быть использованы и другие методы
образования оксида, дающие тот же результат.
Наиболее важной характеристикой соединения, образующегося на заготовке, является то, что оно должно
проводить электричество без выпадения остатков или химических изменений, то есть оно должно быть
стабильным и постоянным в течение такого процесса проводимости. Таким образом, это соединение,
являющееся проводником электричества, должно четко отличаться от электролитического проводника, в
котором происходит химическое разложение при протекании тока. Иными словами, соединение должно
проводить электричество электронным, а не ионным способом, и должно оставаться электронным
проводником при всех разумных рабочих температурах. Это подтверждается данными, полученными с
использованием оксида меди(I), приготовленного описанным выше способом: соединение не проявляет
никаких следов противодействующей электродвижущей силы, указывающей на поляризацию, и не
демонстрирует других признаков разложения после длительного использования.
Как только термическая обработка завершена, заготовку извлекают из печи и резко охлаждают или закаляют;
предпочтительным методом охлаждения является погружение заготовки в холодную воду или воздействие на
нее потока холодного воздуха.
Как указано выше, в результате описанной выше обработки на поверхности оксида меди(I) всегда образуется
очень тонкий слой эврического оксида, и, поскольку оксид меди(II) обладает относительно высоким
электрическим сопротивлением, предпочтительнее удалять слой оксида меди(II), что может быть достигнуто
абразивной обработкой, с помощью пескоструйной обработки.
или каким-либо другим подходящим способом, при этом следует по возможности избегать удаления или
уменьшения слоя оксида кремния.
Было установлено, что в некоторых случаях однонаправленную проводимость выпрямляющего элемента
можно улучшить, повторяя процесс нагрева несколько раз. В таких случаях заготовка окисляется и
закаливается, как описано выше, затем слой оксида меди удаляется, и заготовка возвращается в печь для
второго нагрева, после чего она закаливается, как и прежде. После каждого закалочного периода слой оксида
меди удаляется, и процесс повторяется до тех пор, пока поверхность заготовки не приобретет желаемые
характеристики. Однако, насколько было установлено, характеристики сопротивления элемента существенно
не изменяются при изменении толщины соединения.
Изготовление выпрямительного элемента завершается удалением слоя оксида меди(I) с одной стороны
заготовки, чтобы обеспечить электрическое соединение с металлической медью заготовки, которая образует
один электрод S) выпрямителя. Контакт с другим электродом выпрямителя, а именно со слоем оксида меди(I)
на другой стороне заготовки, может быть удобно осуществлен с помощью диска или пластины из меди,
соприкасающихся с ним.
Для обеспечения эффективного электрического контакта со слоем оксида меди(I) целесообразно наносить на
оксидное покрытие порошкообразный нефтяной кокс, при этом предпочтительно между медной пластиной или
диском и оксидным покрытием размещается слой подходящего электропроводящего материала. Для этой
цели может быть использовано несколько слоев оловянной или свинцовой фольги, при этом следует
понимать, что цель этого слоя — обеспечить, насколько это возможно, непрерывный металлический контакт
со всеми точками на поверхности слоя оксида меди(I). 100 В практическом варианте выпрямляющего
элемента заготовка, несущая слой оксида меди(I), может иметь круглую форму и снабжена центральным
отверстием, при этом слои оловянной или свинцовой фольги соответствующей формы 105 расположены на
поверхности заготовки из оксида меди(I). Затем на противоположной стороне слоев оловянной или свинцовой
фольги может быть размещен медный диск, также снабженный центральным отверстием, а аналогичный диск
110 может находиться в электрическом контакте с противоположной, или металлической, стороной заготовки,
причем без промежуточного слоя свинцовой или оловянной фольги.
Образовавшаяся таким образом композитная конструкция затем скрепляется между собой центральным
болтом, проходящим через отверстия в элементах; этот болт электрически изолирован с помощью втулки и
Соседние файлы в папке патенты