Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4902
.pdf
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в жидкостных сепараторах.
Я, Эдвард Чейлз, нобент Манхс, Уорриорс, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Линкольнс
Инн Филдс, 57 и 58, Лондон, Западные Штаты Америки, настоящим заявляю о характере данного изобретения
(сообщение, полученное от компании The Tracy Engineering Company, корпорации, организованной и
существующей в соответствии с законами штата Калифорния, Соединенных Штатов Америки, производителя,
с основным местом деятельности по адресу: Шестая улица, 473-485, город Сан-Франциско, округ
Сан-Франциско, штат Калифорния, Соединенные Штаты Америки) и о способе его осуществления, который
будет подробно описан и установлен в следующем заявлении: — Данное изобретение относится к
жидкостным сепараторам или подобным устройствам, его целью является создание усовершенствованной
формы такого устройства.
Изобретение представляет собой сепаратор жидкостей, включающий приемник или камеру, имеющую
выходное отверстие, к которому жидкость подается по трубопроводу с входным отверстием для жидкости,
выполненным в виде удлиненной трубы переменной ширины.
Обычно ширина входного отверстия сужается к выходному отверстию сепаратора. Предпочтительно, чтобы
входное отверстие было значительно расширено на конце, отстоящем от выходного отверстия.
Изобретение также включает в себя сепаратор жидкости, содержащий приемник или камеру и трубопровод,
согласно предыдущему описанию, причем трубопровод разделен на множество секций, каждая из которых
имеет входное отверстие, ширина которого отличается от ширины входного отверстия каждой из других
секций.
Изобретение также заключается в создании жидкостного сепаратора или подобного устройства, в котором
разделительные перегородки установлены в отверстиях в стенках полого корпуса, внутри которого и на
некотором расстоянии от стенок расположен выходной трубопровод в соответствии с любым из предыдущих
пунктов.
Удобно, что разделительные перегородки расположены в картонной коробке, к которой прикреплены
средства, позволяющие легко снимать перегородки с рамы, к которой они прикреплены. Кроме того, при
желании к внешней стороне кожуха могут быть прикреплены другие перегородки, которые будут простираться
практически по всей его длине и вверх практически до корпуса котла.
Изобретение, в конечном итоге, представляет собой усовершенствованный жидкостный сепаратор, в
основном описанный ниже.
Теперь обратимся к прилагаемым чертежам.
На фиг. 1 показан вид с торца (с удаленными участками) сепаратора жидкости, воплощающего в себе
особенности моего изобретения; на фиг. 2 показан центральный поперечный разрез сепаратора; на фиг. 3
показан входной патрубок для жидкости желаемой формы; на фиг. 4 показан вид сепаратора, установленного
в котле для работы и состоящего из 8 секций; на фиг. 5 показан увеличенный центральный поперечный разрез
части сепаратора, аналогичной фиг. 4, но состоящей только из 3 секций. На рис. 6 показан вид сбоку
сепараторной установки в котле с указанием внесенных изменений; рис.
7 рис. увеличенное изображение выходного отверстия сепаратора с отломанными частями сепаратора; и рис.
S — это сечение вдоль линии S-S на рис. 7.
Изображенный мною сепаратор обычно устанавливается в паровом котле 110 и представляет собой корпус
111, образующий внешнюю часть сепаратора. К этому корпусу прикреплены картонные коробки 112 с
перегородками 113, которые осушают и очищают пар или газ, проходящий из котла через перегородки во
внутренние камеры. Из сепаратора пар выходит из котла через выходное отверстие 114, которое соединено с
паропроводом котла. Пар проходит от перегородок 113 в ресивер или камеру 115, через щелевой канал 116,
во внутренний трубопровод 117, а оттуда в выходное отверстие сепаратора 105 и выходное отверстие котла
114. Внутренний трубопровод 117 заключен в стенки 118, расположенные на некотором расстоянии от стенок
корпуса и образующие его боковые стороны, а нижняя стенка 119 образует дно; над трубопроводом
расположена пластина 120, которая приподнята над боковыми стенками, образуя щель 116, через которую
пар поступает во внутреннюю камеру. На практике сепараторы имеют значительную длину и часто состоят из
нескольких секций.
Щели 116 простираются практически по всей длине каждой секции и образуют входное отверстие для пара из
перегородок. Перегородки простираются в основном от пароотводящего отверстия 108 до самого дальнего
конца самой дальней секции. Однако весь пар, поступающий в это щелевое входное отверстие 116, должен
пройти через проход 117 к выходному отверстию 108. Желательно постоянно поддерживать практически
равномерный расход пара через перегородки, и для достижения этой цели я считаю целесообразным
предусмотреть сужающийся паз для входа пара, увеличивая высоту пластины 120 по мере приближения к
внешнему концу сепаратора.
Теоретически, по мере приближения к внешнему свободному концу очистителя, подъем должен быть
несколько больше пропорционально расстоянию от парового выхода. На практике это можно приблизительно
достичь, увеличивая наклон каждой пластины 120 от участка к участку, при этом наклон пластины второго
участка должен быть больше, чем у пластины первого участка, а пластины третьего участка — больше, чем у
пластины второго, и так далее.
На рис. 5 Я показал три фрагмента с различным наклоном пластины 120. Видно, что наклон пластины
наружного сечения 125 больше, чем наклон пластины сечения 126, а наклон пластины сечения 126 больше,
чем наклон пластины сечения 127. Таким образом, скорость потока через перегородки в разных секциях
становится более или менее одинаковой.
На практике я обнаружил, что для многих целей, связанных с паровыми котлами, поперечное сечение
внутреннего трубопровода 117 подходит, если его площадь составляет приблизительно 0,194 кв. фута. В
любом случае, это может быть использовано в качестве основы для иллюстрации моего изобретения. При
такой площади поперечного сечения я считаю желательным сделать ширину щели 116, прилегающей к
выходному отверстию 108, приблизительно равной 0,17”. И, если предположить, что длина первого участка
127 составляет 36 дюймов, желательно, чтобы высота паза на внешнем конце этого участка составляла
приблизительно 0,29 дюйма. Кроме того, высота щели второй секции 126 на конце, расположенном ближе к
выходному отверстию, должна составлять примерно 0,29 дюйма. Если длина этой второй секции составляет
24 дюйма, желательно, чтобы высота внешнего конца паза составляла приблизительно 0,5 дюйма, и чтобы
высота начала следующей секции была приблизительно такой же. Желательно очень быстро расширить
входное отверстие, прилегающее к внешнему торцу наружной секции. Поэтому на практике желательно,
чтобы стороны 118 и 120 внешней секции заканчивались до достижения внешнего конца секции (рис. 5), чтобы
в этом месте оставался очень широкий проход 129 для пара.
Обычно я предпочитаю, чтобы эти стороны заканчивались примерно в 6 дюймах от конца торцевой секции, а
ширина паза в этом месте составляла около 1 дюйма.
Теоретически было бы желательно не только, чтобы высота щели увеличивалась быстрее, чем расстояние от
выходного отверстия, но и чтобы высота щели значительно возрастала на её внешнем конце.
Предположим, что поперечное сечение трубы составляет 0,194 кв. фута. Я обнаружил, что высота паза в
дюймах в любой точке должна быть приблизительно равна 14, деленному на расстояние в дюймах от этой
точки до закрытого или внешнего конца секции. Как видно, это сделает щель бесконечно высокой на внешнем
конце, и кривизна щели будет в основном такой, как показано на рис. 3, где линии 132 и 131 представляют
собой верхнюю и нижнюю части щели.
Эта кривая будет представлять собой, по сути, прямоугольную гиперболу. Кроме того, кривая будет
практически одинаковой независимо от плотности жидкости или максимального объема передаваемой
жидкости, но будет зависеть только от длины щели; при этом следует понимать, что пропускная способность
щели должна соответствовать пропускной способности внутреннего трубопровода.
В общем случае, если удлиненный коллектор или приемник с выходным отверстием должен принимать
жидкость с равномерной скоростью по всей своей длине, впускное отверстие должно представлять собой
прямоугольную гиперболу с площадью, равной бесконечности на закрытом конце 134 приемника и постепенно
сужающейся к выходному концу. На рис. 3 пунктирной линией 132 и сплошной линией 131 показана эта
теоретическая форма щели, а сплошными линиями 133 и 131 показана кривая, аппроксимированная на
практике.
Хотя я подробно описал сепаратор жидкости, предназначенный для очистки пара, следует понимать, что
сепараторы, имеющие щели, аналогичные описанным здесь, для прохождения через них жидкости, могут
использоваться для различных других целей, таких как удаление примесей из различных других газов.
Одной из целей изобретения является обеспечение более удобного способа сборки и разборки сепаратора,
позволяющего легче отсоединять или снимать его отдельные части.
Еще одной целью изобретения является обеспечение средств предотвращения попадания воды или других
примесей в сепаратор вместе с паром. Еще одна цель состоит в том, чтобы обеспечить средства для
уменьшения вероятности затопления сепаратора водой в любой момент его работы.
Подобные жидкостные сепараторы обычно устанавливаются в котлах, и часто возникает необходимость
собрать сепаратор непосредственно в котле, поскольку смотровые колодцы недостаточно велики для прохода
собранного сепаратора. Кроме того, в сепараторах такого типа разделительные перегородки могут забиваться
примесями, такими как минералы в воде, поэтому возникает необходимость их очистки; для этого желательно
извлечь коробки с перегородками из корпуса сепаратора. В связи с этими потребностями желательно иметь
простой способ крепления коробок с перегородками к корпусу и их извлечения.
Для удобства крепления коробок к корпусу 111, чтобы их можно было легко отсоединить от него, я
предусмотрел с каждой стороны корпуса сепаратора канавку 19, образованную в данном случае пластинами
20 и 21, прикрепленными к коробкам с перегородками, и в эту канавку входит внешний край или выступ
пластины 22, которая образует верхнюю стенку сепаратора. Этот язычок приспособлен для легкого вхождения
в паз при сборке деталей. Канавка и входящий в нее язычок пластины проходят по всей длине коробки и
плотно прилегают друг к другу, обеспечивая таким образом практически герметичное соединение.
Аналогичным образом, пластины, закрепленные на нижней стороне картонной коробки, образуют канавку 23,
а внешний край пластины 24, образующей дно корпуса, приспособлен для прохождения в эту канавку.
Для того чтобы картонная коробка надежно удерживалась на месте, а выступы пластин 22 и 24 входили в
пазы 19 и 23, можно использовать любые подходящие средства. Я предпочитаю использовать болты 25,
которые проходят через элементы рамы 26 картонных коробок и ввинчиваются в элемент рамы 27 корпуса
сепаратора. С помощью гаек 28, навинченных на концы шпилек, картонная коробка прочно удерживается на
месте.
Можно использовать столько болтов, сколько потребуется.
Благодаря использованию этих пазов и болтов, коробки можно удобно расположить и закрепить на корпусе, а
также отсоединить, просто сняв гайки 28 с концов болтов и потянув коробки наружу. При желании для более
прочного соединения паза и выступа в нижней части коробки, а также, при необходимости, в верхней части,
можно использовать винт 304 или ряд таких винтов.
В обычных сепараторах по бокам коробок с перегородками расположены пластины 31, предотвращающие
попадание воды или других веществ внутрь перегородок. Эти пластины направляют пар вверх и в верхнюю
часть картонных коробок через каналы 32. Однако я обнаружил, что в некоторых типах котлов, особенно при
работе на высокой мощности, вода и другие нежелательные вещества часто переливаются через верхние
части плит 31 и попадают в перегородки. Чтобы предотвратить это в подобных случаях, я предоставляю
удлинительные пластины для внешних сторон картонных коробок, которые простираются от коробок до
корпуса котла или почти до него. Они могут располагаться с обеих сторон или только с одной стороны
разделителей, и их можно регулировать, изменяя высоту, на которую они поднимаются.
Для этой цели я использую пластины 35 (рис. 7), которые крепятся к боковым пластинам 31 болтами 37 и
имеют в них пазы 38, благодаря которым пластины могут изменять свое положение. С помощью этих
удлинительных пластин пар может быть принудительно направлен в конец каналов 38b, образованных
котлом, верхней частью сепаратора и удлинительными пластинами. Затем пар проходит по этим каналам и
попадает в перегородки через их отверстие 32. Такая конструкция позволяет удалить большую часть воды и
других примесей, которые в противном случае попадали бы с паром в перегородки через обычные боковые
пластины 31.
Для предотвращения попадания воды и других примесей вместе с паром в картонные коробки вокруг
выходного отверстия 18 я также предусмотрел перегородки 41, которые соединяют боковые стороны
соседних коробок.
Эти пластины 41 подняты на ту же высоту, что и пластины 35, и крепятся к ним с помощью болтов 37, которые
проходят через пазы в пластинах 41 и 35. Аналогичным образом, в тех случаях, когда это целесообразно,
могут быть установлены перегородки на одном или обоих концах, ближайших к выходному отверстию.
При использовании сепараторов обычно применяются сливные трубы 45, которые соединяются с водяной
камерой 46 сепараторов. Влага, отделяющаяся от пара при прохождении через картонные коробки, стекает
вниз и попадает в канал 46, после чего вытекает через дренажные трубы 45. Обычно эти сливные трубы
соединяют с одной коллекторной трубой 47, которая выходит из котла в каком-либо удобном месте и подает
воду в пароотводчик или в любое другое желаемое место. Я обнаружил, что воздух и пар могут
препятствовать потоку воды из этой коллекторной трубы, и иногда она не может достаточно свободно
отводить воду, а также существует тенденция к засорению дренажных труб и камер.
Для устранения этой тенденции может быть предусмотрена вентиляционная труба 48, соединяющая камеру
46 с трубой 47, так что воздух и пар в сливной трубе в месте соединения с вентиляционной трубой будут
свободно выходить в точку низкого давления в камере DF Inage. Следует понимать, что вентиляционная труба
может соединять коллекторную трубу с другими частями сепаратора, такими как выходное отверстие 40, к
которому подсоединены вентиляционные трубы, показанные на рис. 7, при этом давление в этом выходном
отверстии может быть даже меньше, чем давление на концах картонной коробки, прилегающих к выходному
отверстию коллекторной трубы. Но я предпочитаю соединение, показанное на рис. 6.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
Соседние файлы в папке патенты