Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4506
.pdf
шайб из подходящего непроводящего материала.
В выпрямительных элементах, изготовленных в соответствии с изобретением, обнаружено, что коэффициент
выпрямления, то есть отношение сопротивления, оказываемого току, проходящему в одном направлении, к
сопротивлению, оказываемому току, проходящему в противоположном направлении, изменяется в
зависимости от изменений нескольких управляющих факторов. 130 1), 257,305 В частности, установлено, что
увеличение контактного давления между слоем оксида меди(I) и металлической пластиной или диском,
взаимодействующим с ним, вызывает значительные изменения коэффициента выпрямления. В случае одного
конкретного выпрямителя изменение контактного давления с 10 фунтов на квадратный дюйм до 120 фунтов
на квадратный дюйм приводит к увеличению коэффициента выпрямления с приблизительно 27,5 до
приблизительно 120. Увеличение коэффициента выпрямления объясняется тем, что низкое сопротивление
потоку тока в одном направлении уменьшается с увеличением контактного давления быстрее, чем высокое
сопротивление потоку тока в другом направлении.
В описанном выше случае высокое сопротивление уменьшилось с 620 Ом до 380 Ом при увеличении
контактного давления с 10 фунтов на квадратный дюйм до фунтов на квадратный дюйм, что составляет
приблизительно 39% изменения сопротивления, тогда как при том же увеличении контактного давления
низкое сопротивление уменьшилось с 22,5 Ом до 3,8 Ом, что составляет приблизительно 83% изменения.
В случае низкого сопротивления изменение, вероятно, в основном обусловлено уменьшением сопротивления
контакта между оксидом меди(I) и контактирующей с ним пластиной или диском, тогда как в случае высокого
сопротивления изменение, вероятно, связано с изменением фактического сопротивления оксида меди(I).
Таким образом, становится очевидным, что, увеличив контактное давление до достаточно высокого значения,
можно получить относительно высокое значение коэффициента выпрямления, и при этом могут быть
использованы любые подходящие конструктивные решения для получения желаемого контактного давления и
равномерного распределения этого давления по всей площади контакта.
Кроме того, следует понимать, что путем изменения контактного давления любым подходящим образом
можно при желании получить соответствующее изменение коэффициента выпрямления выпрямляющего
элемента.
Характеристики выпрямляющего элемента также зависят от приложенного к нему напряжения. В одном
случае было установлено, что низкое сопротивление выпрямляющего элемента при самом низком заметном
приложенном напряжении составляло приблизительно 500 Ом, тогда как при приложенном напряжении 0,4
вольта это сопротивление уменьшалось до 50 Ом, а при приложенном напряжении 0,5 вольт — до
приблизительно 15 Ом. Снижение сопротивления с 500 Ом до Ом при увеличении приложенного напряжения
до 0,4 В происходило относительно быстро, а дальнейшее снижение до 15 Ом при повышении приложенного
напряжения до S вольт происходило относительно медленно.
Следует отметить, что в диапазоне приложенного напряжения до 8 вольт низкое сопротивление
выпрямительного элемента меньше нормального сопротивления оксида меди(I), как это наблюдалось и было
зафиксировано в предыдущих 70 исследованиях по этой теме.
В направлении высокого сопротивления сопротивление элемента увеличивалось примерно с 500 Ом в самом
низком значении.
Значительное приложенное напряжение достигало приблизительно 1000 Ом при напряжении 1,4 вольт, а
затем снижалось до приблизительно 910 Ом при напряжении 8 вольт.
Способность выпрямляющего элемента 80 пропускать ток, по-видимому, ограничена максимумом примерно в
0,5 ампер на квадратный дюйм площади контакта между медным и оксидным электродами меди(I), при этом
больший ток сопряжен с риском травмы 85 из-за перегрева.
Кроме того, установлено, что эффективный срок службы выпрямительного элемента зависит от температуры,
при которой он работает, при относительно высокой температуре: 90°C, а рабочая температура зависит от...
В свою очередь, это зависит от плотности тока, проходящего через слой оксида меди(I). «Более того,
установлено, что при использовании выпрямительного элемента для подачи тока на электрически
управляемое устройство, не имеющее противодействующей электродвижущей силы, элемент будет
пропускать значительно больший ток без ухудшения характеристик, чем при использовании, например, для
зарядки аккумуляторной батареи от источника переменного тока». В последнем варианте, в течение одной
половины каждой волны напряжение от аккумуляторной батареи добавляется к напряжению цепи питания до
105, создавая ток через выпрямительный элемент в направлении высокого сопротивления, и этот ток может
возрасти до такого значения, что последующий эффект нагрева может быть вреден для выпрямителя. 110 На
практике установлено, что выпрямительные элементы, изготовленные в соответствии с изобретением,
изнашиваются очень медленно и очень постепенно, если вообще изнашиваются, и что при надлежащей
конструкции и защите от химического воздействия компонентов атмосферы износ практически исключается.
Кроме того, установлено, что выпрямительный элемент мгновенно начинает работать в устойчивом режиме
при подаче на него напряжения, то есть отсутствует задержка или временной промежуток, необходимый для
достижения устойчивых значений характеристик сопротивления. Фактически, единственное изменение,
которое произойдет после приложения приложенного напряжения, — это изменение характеристик
сопротивления, если плотность тока будет достаточной для повышения температуры. 130 L ------------ -- --- _
--Специалистам в данной области будет понятно, что возможность изменения коэффициента выпрямления и
других характеристик выпрямляющего элемента изобретения может быть использована различными
способами в соответствии с требуемыми условиями эксплуатации, и, таким образом, изобретение применимо
для многих различных целей. Кроме того, изобретение обеспечивает выпрямительный элемент, обладающий
относительно высокой эффективностью, значительной токопроводящей способностью и постоянной,
долговечной и недорогой конструкцией. Дата: 30 марта 1925 года.
COPE & Co..
Представители заявителей.
3.65, Виктория-стрит. Вестму.центр, ЮЗ 1.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, касающиеся выпрямительных устройств тока.
Мы, компания TimE W ESTIXGHOUSE1 BRAIKE AND SAXIBY SIGNAL COMPXANY LnIITED, из 82.
Йорк-Хоуд, Кингс-Кросс, Лондон.
Компания England, зарегистрированная в соответствии с законодательством Великобритании, настоящим
заявляет о природе данного изобретения и способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении: Данное изобретение относится к аппарату для выпрямления
переменного тока, в котором используется свойство оксида меди(I), контактирующего с металлической медью,
обеспечивать более легкое прохождение электрического тока от оксида к металлу, чем в обратном
направлении. Основные особенности изобретения заключаются в способе изготовления выпрямительного
элемента такого типа и условиях его работы в соответствии с требуемыми характеристиками.
При изготовлении элемента в соответствии с одним из вариантов изобретения медная заготовка,
предпочтительно в форме пластины или диска, сначала подвергается химической очистке любым
подходящим способом, например, пескоструйной обработке или кратковременному погружению медной
заготовки в щелочной раствор, такой как водный раствор гидрата натрия или поваренной щелочи. После этого
заготовка промывается водой для удаления чистящего средства. На практике установлено, что можно
использовать как твердую, так и мягкую медь без существенной разницы в получаемом результате. Однако
особенно важно, чтобы поверхность, на которую будет наноситься оксид железа, была гладкой и чистой.
Затем заготовку нагревают в присутствии воздуха, предпочтительно в электрической печи, до температуры
около 10000 °C. Если температура меди достигает приблизительно 1000 °C, поверхность заготовки
приобретает глазурованный вид, и температуру заготовки следует контролировать таким образом, чтобы она
была близка к 70 °C, предпочтительно чуть ниже этой температуры глазурования, или, скажем,
приблизительно 10150 °C. Нагрев заготовки, очевидно, должен происходить в присутствии 75% кислорода 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 на ее поверхности слоя красного оксида меди или оксида меди(I).
Процесс нагрева продолжается до тех пор, пока слой оксида не станет достаточно толстым, чтобы обладать
механической прочностью. В ходе этого процесса также образуется тонкое покрытие из черного оксида меди,
или оксида меди(II), которое обладает сравнительно высоким электрическим сопротивлением и впоследствии
удаляется, как будет описано позже. 90 Образовавшееся на металлической заготовке соединение должно
находиться в таком физическом состоянии, чтобы иметь практически тот же коэффициент теплового
расширения, что и сама заготовка, или, по крайней мере, должно достаточно хорошо прилипать к заготовке и
обладать такой механической прочностью, чтобы не отслаиваться от металла при охлаждении.
Кроме того, соединение, образующееся на металле, должно находиться в таком состоянии, чтобы обладать
относительно высокой электропроводностью, быть однородным и непористым. На практике это особое
состояние соединения достигается путем нагревания выше 10, описанного выше, хотя, очевидно, могут быть
использованы и другие методы образования оксида, которые дадут тот же результат.
Наиболее существенная характеристика соединения, образованного на заготовке, заключается в том, что оно
должно проводить электричество без дезактивации или химических изменений, то есть, скажем, оно должно
быть стабильным и обладать достаточной проводимостью. А, проводник электричества, общий проводник
должен быть 11.
I 5 3 7,Elk05 257,305 четко отличается от электролитического проводника, в котором химическое разложение
происходит во время протекания 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 следов противодействующей
электродвижущей силы, обусловленной поляризацией, 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, и поскольку оксид меди(I) обладает относительно высоким электрическим
сопротивлением, предпочтительнее удалить этот слой оксида меди(I), что может быть достигнуто абразивной
обработкой, пескоструйной обработкой или каким-либо другим приемлемым способом, при этом следует по
возможности избегать удаления или уменьшения слоя оксида меди(I).
Было установлено, что в некоторых случаях однонаправленную проводимость выпрямляющего элемента
можно улучшить путем многократного повторения процесса нагрева. 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 процесса 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.
В (,rde,:o убедиться, что слой намотки, сформированный на металлической заготовке, находится в
физическом состоянии, описанном выше (55), и удовлетворительно прилегает к заготовке. В некоторых
случаях оказывается целесообразным осуществлять охлаждение заготовок в два этапа. После нагревания
описанным выше способом для образования достаточного количества компаунда, заготовка немедленно
переносится во вторую печь или камеру, которая поддерживается при значительно более низкой
температуре. Опыт показал, что подходящая температура для этой второй печи или камеры составляет
приблизительно 6000 °C. Во второй печи или камере сформированная заготовка постепенно охлаждается в
присутствии воздуха, и, когда температура заготовки снижается примерно до температуры второй печи или
камеры, заготовка извлекается оттуда и резко охлаждается или закаливается, как описано выше.
Изготовление выпрямительного элемента завершается удалением слоя оксида меди(I) с одной из сторон
заготовки, чтобы обеспечить электрическое соединение с металлической медью заготовки, которая
составляет один из электродов 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 с медным оксидным слоем целесообразно наносить
на оксидное покрытие порошкообразный нефтяной кокс, и предпочтительно между медной пластиной или
диском и оксидным покрытием размещать слой подходящего электропроводящего материала. Для этой цели
может быть использовано несколько слоев оловянной или свинцовой фольги, при этом следует понимать, что
цель этого слоя состоит в обеспечении, насколько это возможно, непрерывного металлического контакта со
всеми точками на поверхности слоя оксида меди(I).
В практической форме выпрямляющего элемента заготовка, несущая слой оксида меди(I), может иметь
круглую форму и снабжена центральным отверстием. Тонкие слои свинцовой фольги соответствующей
формы расположены на поверхности заготовки, покрытой слоем оксида меди(I). Затем на противоположной
стороне 110 слоев оловянной или свинцовой фольги может быть размещен медный диск, также снабженный
центральным отверстием, а аналогичный диск может находиться в электрическом контакте с
противоположной, или металлической, стороной заготовки, с прослойкой из свинцовой или оловянной фольги
или без нее. 115 Полученная таким образом композитная конструкция затем скрепляется между собой с
помощью центрального болта, проходящего через отверстия в элементах; этот болт электрически изолирован
с помощью втулки и 120 шайб из подходящего непроводящего материала.
В выпрямительных элементах, изготовленных в соответствии с изобретением, обнаружено, что коэффициент
выпрямления, то есть отношение сопротивления, оказываемого току, проходящему в одном направлении, к
сопротивлению току, проходящему в противоположном направлении, изменяется в ответ на изменения
нескольких управляющих факторов.
В частности, установлено, что увеличение контактного давления между слоем оксида меди(I) и металлической
пластиной или диском, взаимодействующим с ним, вызывает значительные изменения коэффициента
выпрямления. В случае одного конкретного выпрямителя изменение контактного давления с 10 фунтов на
квадратный дюйм до фунтов на квадратный дюйм приводит к увеличению коэффициента выпрямления с
приблизительно 27,5 до приблизительно 120. Установлено, что это увеличение коэффициента выпрямления
обусловлено тем, что низкое сопротивление потоку тока в одном направлении уменьшается с увеличением
контактного давления быстрее, чем высокое сопротивление потоку тока в другом направлении. В описанном
выше случае высокое сопротивление уменьшилось с 620 Ом до 380 Ом при увеличении контактного давления
с 10 фунтов на квадратный дюйм до 120 фунтов на квадратный дюйм, что составляет приблизительно 39%
изменения сопротивления, тогда как при том же увеличении контактного давления низкое сопротивление
уменьшилось с 22,5 Ом до 3,8 Ом, что составляет приблизительно 83% изменения.
В случае низкого сопротивления изменение, вероятно, в значительной степени обусловлено уменьшением
сопротивления контакта между оксидом меди(I) и контактирующей с ним пластиной или диском, тогда как в
случае высокого сопротивления изменение, вероятно, обусловлено изменением фактического сопротивления
оксида меди(I).
Таким образом, становится очевидным, что, увеличив контактное давление до достаточно высокого значения,
можно получить относительно высокое значение коэффициента выпрямления и использовать подходящие
конструктивные решения для достижения желаемого контактного давления и равномерного распределения
этого давления по всей площади контакта. Кроме того, следует понимать, что путем изменения контактного
давления любым подходящим образом можно при желании получить соответствующее изменение
коэффициента выпрямления выпрямляющего элемента.
Характеристики выпрямляющего элемента также зависят от приложенного к нему напряжения. В одном
случае было обнаружено, что низкое сопротивление выпрямляющего элемента при самом низком заметном
приложенном напряжении составляло приблизительно 500 Ом, тогда как при приложенном напряжении 0,4
вольта это сопротивление уменьшалось до 50 Ом, а при приложенном напряжении 8 вольт — еще больше,
примерно до 15 Ом. Снижение сопротивления с 500 Ом до 50 Ом при увеличении приложенного напряжения
до 0,4 вольт происходило относительно быстро, тогда как снижение до 15 Ом при повышении приложенного
напряжения до 8 вольт происходило относительно медленно.
Следует отметить, что в диапазоне напряжений от 70 до 8 вольт низкое сопротивление выпрямляющего
элемента меньше нормального сопротивления оксида меди(I), как это наблюдалось и было зафиксировано в
предыдущих исследованиях по данной теме. 75 В направлении высокого сопротивления сопротивление
элемента увеличилось примерно с 500 Ом при самом низком заметном приложенном напряжении до
примерно 1000 Ом при приложенном напряжении 80 В, равном 1,4 В, а затем уменьшилось до примерно 910
Ом при приложенном напряжении 8 В.
Способность выпрямительного элемента пропускать ток, по-видимому, ограничена 85 амперами, что
составляет максимум приблизительно 0,5 ампер на квадратный дюйм площади контакта между медным и
оксидным электродами меди(I); больший ток сопряжен с риском травмы из-за перегрева. 90) Кроме того,
установлено, что эффективный срок службы выпрямительного элемента зависит от температуры, при которой
он работает, при этом температура относительно высока, а температура открытия, в свою очередь, зависит от
плотности тока, проходящего через слой оксида меди(I).
Кроме того, установлено, что при использовании выпрямляющего элемента для подачи тока на электрически
управляемое устройство, не имеющее противодействующей электродвижущей силы, элемент будет
пропускать значительно больший ток без ухудшения характеристик, чем при использовании, например, для
зарядки аккумуляторной батареи 105 от источника переменного тока.
В последнем случае, в течение одной половины каждой волны, напряжение от аккумуляторной батареи
добавляется к напряжению цепи питания, создавая ток через выпрямительный элемент 110 в направлении
высокого сопротивления, и этот ток может возрастать до такого значения, что последующий нагрев может
быть вреден для выпрямителя.
На практике установлено, что выпрямляющие элементы 11.5, изготовленные в соответствии с изобретением,
изнашиваются очень медленно и очень постепенно, если вообще изнашиваются, и что при надлежащей
конструкции и защите от химического воздействия компонентов 120 атмосферы износ практически
исключается.
Кроме того, установлено, что выпрямительный элемент мгновенно переходит в стабильное состояние при
подаче на него напряжения 125 В, то есть для достижения стабильных значений характеристик сопротивления
не требуется задержка или какой-либо промежуток времени. Единственное изменение, которое, по сути,
произойдет после наложения напряжения 25'i,3056. Выпрямительное устройство согласно предыдущему
пункту, в котором медная заготовка после нагрева до требуемой температуры постепенно охлаждается до
более низкой температуры перед закалкой, для указанной цели.
7. Выпрямительное устройство согласно предыдущему пункту, в котором медная заготовка, после нагрева до
приблизительно 1015 °C, постепенно охлаждается до температуры приблизительно 600 °C, а после
достижения этой температуры резко охлаждается или закаливается для указанной цели.
8. Выпрямительное устройство, как указано в
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_257306.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=257306&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB257306A
[]
[Второе издание.] ]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Приложение: Данные:: Марох 31:,- 1925. Нет, 8565/25, Caon7epletaLeft: Dec.
1,
1925.:
Завершено: август. 31, 192X ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствованная водотрубная котельная.
Мы, компания Simow-CAnvus LIMITED, расположенная по адресу: Маунт-стрит, 20, Макнчестер, графство
Ланкастер, британская компания, и герцог Фрэнсис Кларк, проживающий по тому же адресу и являющийся
подданным Великобритании, настоящим заявляем, что данное изобретение имеет следующий характер:
данное изобретение относится к усовершенствованной водотрубной топке котла, специально
предназначенной для сжигания пылевидного топлива, хотя изобретение также применимо к топкам с
механической подачей топлива.
Были предприняты различные попытки создать камеру сгорания, содержащую, помимо обычных котловых
труб, гнезда из водяных трубок.
В соответствии с настоящим изобретением мы предлагаем ряд водопроводных трубок для защиты и
поддержки свода в верхней части камеры сгорания, через который может выступать вниз сопло горелки для
пылевидного топлива.
Предпочтительно, чтобы вся камера сгорания была облицована такими трубами. В одном из весьма выгодных
вариантов изобретения трубы поддерживают кирпичную облицовку, которая возводится поверх сетки труб с
помощью утопленных кирпичей, предназначенных для соединения труб и друг с другом, образуя сплошную
стену. Еще одна особенность изобретения заключается в сочетании таких облицованных кирпичом экранов
труб с металлическими панелями, облицованными изоляционным материалом и отделенными от труб
воздушным зазором. Для удаления грязи мы предпочитаем устанавливать в самой нижней точке системы
большой коллектор.
- Защитный экран из труб, поддерживающих арку, может быть соединен с самым нижним доступным
коллектором стандартного комплекта котловых труб или с любой удобной точкой системы водотрубных
коммуникаций. В котлах типа «Бэбкок и Уиллкокс» арочный экран может быть соединен с нижними концами
коллекторов в верхней части (наклонной) системы труб, но в других котлах, где барабаны расположены
параллельно арке, арочный экран может быть соединен с верхним барабаном. 50 В предпочтительном
варианте изобретения, применяемом к котлу типа Бабкока и Уилкокса и предназначенному для сжигания
пылевидного топлива, конструкция выглядит следующим образом: 55 Наклонных рядов водотрубных труб
соединены с верхним и нижним рядами коллекторов. Верхние части верхних коллекторов ведут к главному
барабану. Нижние концы верхних коллекторов соединены с 60 трубами, поддерживающими свод печи. Эти
трубы сходятся в другом коллекторе, а затем продолжаются в вертикальном направлении вниз по передней
части очень большой камеры сгорания в нижней части 65-го цилиндра, через которую они переходят в другой
коллектор, соединенный с грязевым барабаном и/или другим коллектором.
Последний может располагаться перпендикулярно основному барабану и соединяется с ним напрямую
широкой подающей трубой диаметром 70°, а также через трубки вдоль задней части камеры сгорания с
нижним рядом коллекторов. Вертикальные трубы, охлаждающие стенки камеры сгорания, снабжаются водой
из 75 коллекторов, соединенных с трубой подачи бурового раствора, и соединены наклонными коллекторами
с главным барабаном.
Принцип работы следующий:
Питательная вода поступает из главного 80-го барабана по подающей трубе грязевого барабана в сам
грязевой барабан. Здесь часть топлива проходит по трубам в задней части камеры сгорания, через нижние
выпускные коллекторы по наклонным трубам и обратно к главному барабану 85.
Остальная часть проходит по вертикальным трубам перед камерой сгорания, через трубы, поддерживающие
арку, и обратно к основному барабану. Часть воды из трубы подачи грязевого барабана также поступает в
коллекторы по бокам камеры сгорания (257,306 I1 I 1 j i 257,306), поднимается по вертикальным трубам,
встроенным в стенки камеры, и возвращается обратно в главный барабан.
Две такие системы могут быть установлены внутри.
параллельно в той же камере сгорания, снабженной двумя горелками, работающими на пылевидном топливе.
В этом случае, разумеется, боковые трубки отсутствуют на смежных сторонах комплектов.
Трубы могут быть защищены от прямого воздействия пламени покрытием из огнеупорного кирпича, имеющего
особую форму, позволяющую ему взаимодействовать с трубами и сцепляться друг с другом. Кирпич
подходящей формы имеет форму параллелепипеда с углами, скажем, от 85 до 105 градусов.
В одном из тупых углов срезается почти четверть кирпича, образуя цилиндрическую поверхность для
соединения с изогнутой поверхностью трубы. 20 Трубы доступны повсюду — снаружи их можно получить, сняв
одну или несколько стальных пластин с теплоизоляционной облицовкой с печи, после чего трубы
оказываются открытыми. Между трубками и внутренней поверхностью теплоизоляции имеется воздушное
пространство 25. Могут быть предусмотрены стандартные вспомогательные устройства, такие как
автоматические золоотделители, пароперегреватели, экономайзеры или регенераторы. 30 Дата: 28 марта
1925 года.
W. P. THOMPSON & Co., Черч-стрит, 12, Ливерпуль, дипломированные и зарегистрированные патентные
поверенные.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствованная водотрубная котельная.
Мы, компания SmION-CAnvES LDnITED, расположенная по адресу: Хаунт-стрит, 20, Манчестер, графство
Ланкастер, британская компания, и Беунар-Фрэнсис Клэк, проживающий по тому же адресу и являющийся
подданным Великобритании, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Настоящее
изобретение относится к усовершенствованным водотрубным котлам-печам, особенно тем, которые
приспособлены для сжигания пылевидного топлива, хотя оно также применимо к жидкому топливу и к печам с
механическим сжиганием твердого топлива.
Различные котловые печи были разработаны с целью:
В их стенах, помимо обычных водяных трубок, были размещены гнезда из водопроводных трубок,
предназначенные для укрепления и охлаждения указанных стен.
— Было предложено охлаждать или охлаждать и поддерживать внутреннюю арку или крышу камеры сгорания
водоохлаждаемого водотрубного котла с помощью водотрубных труб.
Также была предложена топка водоохлаждаемого водотрубного котла, в которой наружная арка
поддерживается таким образом, но в этом случае арка находится практически на том же уровне, что и
главный барабан котла.
Согласно настоящему изобретению, мы предлагаем водоохлаждаемый водотрубный котел с топкой, имеющий
водоохлаждаемую наружную арку, расположенную практически ниже основного барабана или барабанов
котла и охлаждаемую или, предпочтительно, охлаждаемую и поддерживаемую рядом труб, подвешенных к
указанному барабану. Или же они могут висеть на верхней или верхней балке. При использовании
пылевидного топлива горелка или горелки 7.5 могут выступать через арку и опорные трубы.
Данная конструкция обладает значительными преимуществами по сравнению с ранее предложенными.
Благодаря тому, что трубки подвешены к паровому барабану или к коллекторам, обеспечивается полная
свобода расширения, в отличие от конструкции, в которой прямые трубки идут от парового барабана к
боковой стенке. 85 Правильное положение наружной зубной дуги имеет чрезвычайно важное значение. Такая
арка подвержена значительным перепадам температур. Снаружи печь открыта для атмосферы, в то время как
внутренняя часть подвергается воздействию лучистого тепла от печи, которое очень велико, особенно когда
на своде установлена горелка для пылевидного топлива.
Поэтому эффективное охлаждение внутренней части арки 95 крайне необходимо для достижения
удовлетворительного выравнивания температуры с обеих сторон арки. В настоящем изобретении такое
охлаждение осуществляется весьма удовлетворительным образом путем размещения трубок водяного
охлаждения внешней арки практически под паровым барабаном.
В конструкции, где трубы расположены практически горизонтально и находятся на одном уровне с серединой
барабана, любое падение уровня воды ниже верхних концов труб практически лишит их воды. Однако, если
трубки имеют значительный уклон (так что они расположены существенно ниже барабана) или если они
полностью расположены ниже барабана, любое падение уровня воды практически не повлияет на количество
воды в охлаждающих трубках.
Это важная особенность, поскольку эффективное охлаждение внешней арки зависит от поддержания
необходимого уровня воды в трубах, поддерживающих арку. Если бы при понижении уровня воды эти трубы
можно было заполнить паром или заполнить ими большую часть объема, это привело бы к серьезному
перегреву арки и самих труб. Настоящее изобретение позволяет обеспечить удовлетворительное охлаждение
внешней арки без каких-либо подобных трудностей.
Трубы, поддерживающие арку, могут располагаться снаружи основного контура котла, но быть соединены
прямо или косвенно с грязевым барабаном, который предпочтительно расположен в самой нижней точке
указанного контура.
Часть арки, поддерживающая трубы, фактически поддерживающие арку, может располагаться значительно
ниже котельного комплекса, и трубы могут проходить между трубами котла и быть экранированы ими на части
оставшейся длины.
Под "котельным комплексом" понимается комплекс труб, барабанов и коллекторов, составляющих котел.
Арка или крыша, построенная из огнеупорного кирпича, может быть просто уложена на трубы кирпич за
кирпичом.
Трубы могут располагаться в один ряд, но их количество может быть увеличено до разумной степени, то есть
можно использовать два, три, четыре или более рядов труб, поддерживающих арку.
Предпочтительно, чтобы вся внутренняя поверхность камеры сгорания была облицована такими
водотрубными трубами, но желательно, чтобы между трубами и пламенем или огнем была проложена
огнеупорная кирпичная облицовка, чтобы предотвратить прямой контакт между ними, за исключением труб,
поддерживающих арку, которые остаются открытыми и подверженными воздействию пламени, хотя они также
могут быть защищены кирпичной кладкой.
В одном из весьма выгодных вариантов изобретения трубы поддерживают огнеупорную кирпичную облицовку
камеры, которая возводится на сетке из труб посредством взаимозацепляющихся утопленных кирпичей,
предназначенных для соединения с трубами и для соединения друг с другом с образованием сплошной
стены.
Еще одна особенность изобретения заключается в сочетании таких облицованных кирпичом экранов из труб и
опорных труб арки (или крыши) со съемными металлическими панелями с теплоизоляционной облицовкой,
отделенными от труб воздушным зазором.
В системе предусмотрен грязевой барабан, предпочтительно в самой нижней точке, который является частью
основного контура котла.
К этому грязевому барабану также подсоединены опорные трубы арки.
Сетчатый экран из труб, поддерживающих арку или крышу, может быть соединен с самым нижним доступным
коллектором обычной системы котловых труб или с любой удобной точкой системы водотрубных систем. 70 В
котлах типа Бабкока и Уилкокса арочный или кровельный экран может быть соединен с нижней частью
коллекторов в верхней части наклонной системы труб, но в других котлах, где 75 барабанов расположены
параллельно арке, экран может быть соединен с верхним барабаном или с одним из верхних барабанов котла
и подвешен к нему.
Трубы, поддерживающие арку, в этом случае независимы от коллекторов и проходят между трубами котла.
Один из предпочтительных вариантов изобретения, в котором оно применяется к котлу Babcock and Wilcox,
приспособленному для сжигания пылевидного топлива, показан на прилагаемых чертежах, где: Рисунок 1
представляет собой боковой разрез.
Рисунок 2 представляет собой фронтальный вид, частично в разрезе по линии АВ на рисунке 1. 90 Рисунок 3
представляет собой частичный разрез в плане, рисунок 4 — боковой разрез в разрезе модификации.
На рисунке 5 представлен частичный разрез спереди, демонстрирующий применение изобретения № 95 к
котлу другого типа.
На рисунке 6 показан огнеупорный кирпич подходящей формы.
На рисунках 1, 2 и 3 наклонные комплекты водопроводных труб 1 соединены с верхним 100 и нижним
комплектами коллекторов 2 и 3. Верхние части верхних коллекторов 2 ведут к главному барабану 4. Нижние
концы коллекторов 2 соединены с трубами 5, поддерживающими арку или крышу 6 печи 105.
Эти трубы сходятся в другом коллекторе 7, от которого вниз спускается ряд вертикальных труб 8 в переднюю
часть камеры сгорания 9, которая очень велика и пригодна для сжигания измельченного топлива,
подаваемого вертикальной горелкой или горелками 19.
В нижней части камеры сгорания эти трубы переходят в другой коллектор 115 10, соединенный с грязевым
барабаном 11 или другим коллектором.
Грязевой барабан может располагаться перпендикулярно основному барабану и соединяется с ним напрямую
широкой подающей трубой или трубами 120 12, а также косвенно через трубки 13 вдоль задней части камеры
сгорания с нижним рядом коллекторов 3.
Вертикальные трубы 14, охлаждающие стенки камеры, снабжаются жидкостью через 125 коллекторов 15,
соединенных с подающей трубой или трубами 12 грязевого барабана, и соединены наклонными коллекторами
16 с основным барабаном.
Процесс выглядит следующим образом: питательная вода проходит из барабана 130 z g A i 1 i1 j - 4 вниз по
подающей трубе 12- в грязевой барабан 11.
— Здесь часть проходит вверх — через сетку трубок —13, через коллекторы 3, вверх, через трубки —L и
обратно к барабану 4.
Остаток проходит по вертикальным трубам 8, через поддерживающие арку трубы 5 и обратно к барабану 4.
Часть воды из подающей трубы 12 поступает в коллекторы 15, проходит через трубчатый фильтр 14 и
обратно в барабан. 4. Важной особенностью изобретения является то, что водопроводные трубки повсюду
легко доступны снаружи путем снятия одной или нескольких стальных пластин 17, которые имеют
теплоизоляционную облицовку и устанавливаются, как панели, в каркас печи. После снятия этих пластин
обнажаются задние стороны трубок.
Между трубками и внутренней поверхностью теплоизоляции имеется воздушное пространство 18.
Дальнейшее применение изобретения к восьмибарабанному котлу, предназначенному для сжигания
пылевидного топлива, показано на рисунке 5. Восемь барабанов, состоящих из шести верхних барабанов 1-6
и двух грязевых барабанов 17 и 8, расположены симметрично относительно центральной линии котла и
параллельны аркам. Вода подается отдельно к барабанам 1 и 4 (водопроводная труба не показана). Часть
этой воды циркулирует обычным образом через отдельные системы водопроводных труб, напрямую
соединяющих барабаны 1, 2 и 5, а также 3, 4 и 6. Часть же питательной воды, однако, проходит по трубам
подачи бурового раствора 9 и 10 в барабаны бурового раствора 7 и 8. Отсюда часть проходит через
Y-образные трубы 11 (показана только одна) в коллектор 12, а затем через сетку из водяных трубок 13 в
коллектор 14, через Y-образные трубы 15 обратно в барабаны 2 и 3. Остаток проходит от грязевых барабанов
вверх по боковой стенке труб 16, через поддерживающие арку трубы 17 и обратно к барабану 1. Трубы 17
также могут быть соединены с барабанами 2 и 3 вместо барабанов 1 и 4. Однако последнее расположение
предпочтительнее по следующим причинам: (а) Поскольку барабаны 2 и 3 находятся под более высоким
давлением, чем барабаны 1 и 4, циркуляция значительно лучше, если трубы 17 соединены с барабанами 1 и
4.
(b) Трубки 17 могут перегрузиться, если подвергаются прямому воздействию:
самые горячие газы в течение слишком большой части времени, из o:
-их длина. При подключении к барабану 1а они в значительной степени экранированы водяными трубками и
не перегреваются. Показаны горелки для пылевидного топлива. _. : __. . .....
На отметках 18 и 19 находится пароперегреватель, а на отводной трубе – пароотвод. Стены камеры отделаны
панелями, как описано выше.
Для соединения с трубами необходим кирпич специальной формы. На рисунке 6 показан кирпич подходящей
формы. Она имеет форму параллелепипеда с углами, скажем, 75 и 105 градусов. В одном из тупых углов
примерно четверть кирпича срезается, образуя частично цилиндрическую поверхность, которая служит для
имитации изогнутой поверхности труб.
На рисунке 4 циркуляция в камере сгорания не зависит от циркуляции в котле. Циркуляция в камере сгорания
осуществляется от барабана 20 к грязевому барабану 23, который является вспомогательным по отношению к
грязевому барабану 21, затем через трубки 24 и 25 к барабанам 20 и 22. Циркуляция воды в самом котле
осуществляется от барабана 20 к грязевому барабану 21, а затем через различные водотрубные каналы и
Соседние файлы в папке патенты