Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4988
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_266952.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=266952&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB266952A
[]
-: -/ - - ':''
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
266,952 Дата подачи заявки: 28 мая 1922 г. № 1489/2 266952: полностью принята. Принято 10 марта 1927 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в топках котлов, работающих на жидком топливе.
Я, Эрнст Вильксероти, из компании Conhausbricke, Хламбург, Германия, гражданин Германской Республики,
не вижу проблемы в том, чтобы данное изобретение было связано с данной конвенцией. 50 Настоящим
заявляю о характере данного изобретения и о том, каким образом оно должно выполняться, в частности, о
внутренней стенке печи, образованной центральной трубчатой камерой сгорания, окруженной стенкой из
огнеупорного материала, 55
Данное изобретение обеспечивает наличие множества водопроводных труб, расположенных в два ряда,
после описанного и заявленного усовершенствования, в топках котлов, работающих на жидком топливе,
снаружи указанной огнеупорной стены.
Опыт показывает, что когда масло сгорает непосредственно под трубчатым генератором или в камере
сгорания 60-дюймовой печи, частицы несгоревшего или не сгоревшего масла вступают в контакт с трубами
котла и остаются довольно неподвижными. В модификации этого типа печь была построена из полой
огнеупорной конструкции, снабженной кирпичным куполообразным верхом. В связи с этим были внесены
изменения в форму этой камеры сгорания. Для парогенератора, предназначенного для использования в
морских условиях, были разработаны различные способы, в частности, конструкция «шамнотт». Целью
устранения этого недостатка было использование конической шестиугольной втулки из огнеупорного
материала, и в этом примере стенка печи была выполнена с помощью конической футеровки из огнеупорного
материала. Однако на практике эти меры оказались недостаточными для эффективного обслуживания
парогенератора, работающего на жидком топливе, и котла. Ранее использовалась вертикальная паровая
печь.
Целью данного изобретения является устранение дефектов или недостатков, существующих в камере
сгорания или горения котла, расположенных внутри корпуса, облицованного огнеупорным материалом. В этом
типе котла, работающего на жидком топливе, центральная коническая дымовая труба плотно прилегает к
топке и, согласно изобретению, закруглена спиральной регулирующей трубой, соединенной с
вышеупомянутыми трубами генератора. 80 Для специалиста в данной области очевидно, что в этом
предыдущем примере дымовая труба предназначена главным образом для обеспечения тяги.
Он имеет металлическую форму, поскольку углеводород, расположенный на некотором расстоянии от горелки
генератора, размещен значительно ниже трубок, так что при его расширении из-за пламени и нагрева он не
попадает в окружающую среду и не контактирует с многочисленными трубками генератора.
Помимо нагревательного элемента, огнеупорный цилиндр имеет внутреннюю часть, расположенную на
значительном расстоянии друг от друга, что существенно влияет на его способность к использованию. Кроме
того, он имеет такой размер, чтобы оставлять зазор между концом каждой стенки и прилегающим внутренним
пространством цилиндра. Следует отметить, что по мере испарения топлива, используемого в качестве
топлива, этот известный тип испарялся. Стенки [указанная выше цена 11-1] представляют собой локальные
перегородки, которые улавливают частицы масла, подаваемые из соответствующего масляного сопла, и
преобразуются в тепловые продукты, так что регулируемый нагрев огнеупорного цилиндра распределяется
практически по всей его длине, при этом цилиндр за счет излучения нагревает окружающие его трубки
генератора, расположенные на относительном расстоянии от него, так что в момент времени 410 цилиндр,
из-за своего расширения, не соприкасается с трубками генератора.
Как обычно, тепло передается в трубчатый котел или генератор посредством излучения, а продукты сгорания
отводятся дальше и могут быть использованы для предварительного нагрева других частей котла. Благодаря
цилиндру трубы котла защищены от пламени, и к ним не прилипают твердые продукты, которые могут
негативно влиять на передачу тепла. Цилиндрическая облицовка в любом случае выполнена таким образом,
что она не соприкасается с окружающими ее трубами котла.
- Указанный огнеупорный цилиндрический элемент легко заменяется и снабжен чередующимися
поперечными стенками, каждая из которых может быть перфорирована в соответствии с половиной
поперечного сечения, так что пламя вынуждено двигаться по непрямому или зигзагообразному пути. Для
облегчения установки огнеупорного цилиндра его предпочтительно изготавливать из двух продольных
половин.
Для полного использования тепла и продуктов сгорания можно расположить несколько котлов один над
другим, при этом в первом котле в камере сгорания будет находиться огнеупорный цилиндр, а остальные
котлы будут нагреваться по мере отвода продуктов сгорания.
Естественно, можно использовать один трубчатый котел, а отходящие газы могут отводиться с помощью
соответствующих устройств для предварительного нагрева воды.
На чертеже показан вариант осуществления изобретения, в котором одинаковые буквенные обозначения
обозначают соответствующие части на всех видах.
На рис. 1 показан вертикальный разрез котла, работающего на жидком топливе, выполненный по линиям А-В
на рис. 2, на котором показан тот же котел в вертикальном разрезе, выполненный по линиям С-D на рис. 1. На
рис. 3 показан огнеупорный цилиндр в продольном разрезе.
На рис. 4 показан цилиндр в торцевом виде.
Трубчатый котел cd расположен внутри корпуса a, вокруг которого уложен теплоизоляционный слой b. Котел d
состоит из двух сообщающихся между собой котельных систем, верхней и нижней, которые соединены между
собой. Через трубку e холодная вода, подлежащая нагреву, поступает в нижний котел, затем постепенно
поднимается по обмоткам трубопровода в верхний котел и возвращается обратно через трубки f в систему
теплого водоснабжения. Внутри верхней системы котла d находится огнеупорный цилиндр типа шамота 1,
расположенный на небольшом расстоянии от трубок котла d. Верхний и нижний котлы разделены друг от
друга стенкой 75. Также под нижним котлом находится еще одна перегородка, образующая канал для дыма и
продуктов сгорания.
Цилиндр «шамот» k имеет расположенные на некотором расстоянии друг от друга чередующиеся радиально
расположенные поперечные стенки n, o, p, 'q, которые могут быть перфорированы. Перед котлом, выступая
внутрь него, расположена масляная горелка g.
Во время работы масловоздушная смесь 85 обычным способом подается в цилиндр k, где она сгорает. Тепло
из цилиндра излучается в верхнюю часть котла cd. ; Затем продукты сгорания попадают на нижнюю часть
котла и отводятся через дымовую трубу. Поперечные стенки n, o, p, q улавливают частицы масла,
выбрасываемые из маслораспределительного сопла g, которые легко превращаются на них в продукты
нагрева. «— 95. Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я
заявляю, что то, что я…»
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_266953.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=266953&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB266953A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: август. 31, 1925. № 21794/26.
Завершено: февраль. 28, 1927, ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области водонагревателей и связанные с ними работы.
Я, Эдмунд Эдри Блант, гражданин Соединенных Штатов Америки, проживающий по адресу:
Сент-Маркс-авеню, 101, Бруклин, город Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки, настоящим
заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении:
Мое изобретение относится, в частности, к усовершенствованию устройств для нагрева питательной воды в
котлах локомотивов с использованием отработанного пара, а также к некоторым новым средствам
регулирования и подачи воды, управления насосами и тому подобному, как будет описано в настоящем
документе; указанные устройства в целом известны как подогреватели питательной воды.
2
. Среди целей, которые я пытаюсь достичь, следующие:
Для обеспечения компактности аппарата и его легкой адаптации к различным конструкциям локомотивов; для
автоматического регулирования работы насоса в соответствии с количеством отработанного пара, доступного
для отопления; для регулирования потока через всасывающие клапаны горячей воды в соответствии с
давлением пара в нагревательной емкости; для обеспечения возможности выхода отработанного пара от
питательного насоса или других вспомогательных устройств локомотива в атмосферу, но для использования
этого отработанного пара в нагревательной емкости при недостаточном обычном водоснабжении; для отвода
части избыточного пара из нагревательной емкости для его внешней конденсации и использования тепла; для
уменьшения конденсации в нагревательной емкости, когда уровень воды достигает заданной высоты; для
смягчения работы насоса и, таким образом, достижения максимальной производительности перекачки при
минимальной длине цилиндра; для автоматической остановки или замедления работы насоса при крайне
низком уровне воды, чтобы иногда допускать переток избытка холодной воды из одного конца насоса в другой
для предварительного затопления нагревательной емкости; для приблизительной синхронизации работы двух
поршней насоса; например, для управления временем 50 цикла работы насоса путем изменения
сопротивления напору воды в нагревательный бак; для комбинирования выхлопных газов насоса высокого
давления в противоположных концах цилиндра; для получения максимального статического напора горячей
воды на горячих всасывающих клапанах при заданных условиях; для удобной проверки водяных клапанов под
статическим давлением воды; для легкого изменения соотношения насосов горячей и холодной воды путем
надевания на поршневые штоки втулок различного диаметра; для автоматического открытия клапана в
байпасе холодной воды действием насоса при повышении уровня воды; для постепенного ограничения
открытия указанного клапана байпаса холодной воды по мере снижения уровня воды в нагревательном баке;
и для возможности изменения диаметра поршневого штока с помощью разъемных сальников и пластин,
которые легко снимаются.
С учетом вышеизложенных целей данное изобретение в самом широком смысле представляет собой
водонагреватель, включающий нагревательный бак со средствами для подачи пара и два насоса,
попеременно работающих для перекачивания холодной воды в нагревательный бак, где она конденсируется,
и для откачки воды, причем один насос перекачивает холодную воду в бак (в то время как другой насос
откачивает горячую воду, и наоборот).
Изобретение также включает в себя дополнительные особенности и улучшенные детали конструкции, более
подробно описанные ниже и заявленные в прилагаемых пунктах формулы изобретения.
Подробности изобретения станут понятны из приведенного ниже описания, в котором я описал не только
предпочтительную конструкцию, но и около 90 модификаций и альтернативных комбинаций.
При реализации изобретения каждый цилиндр насоса снабжен одним элементом 2669953 11 i- - -- - - -.
1 1. --- ---.' -- ' 1 1 - - -. - ' - - -- -----1.
поршень насоса и поршневой шток, совершающие в нем возвратно-поступательное движение.
Нижний конец этого цилиндра представляет собой насос горячей воды, а верхний — насос холодной воды;
они разделены единым насосным поршнем. В нижней части находится односторонний или однопоточный
насос, подающий горячую воду в котел при ходе поршня вниз и пополняющий его горячей водой из
нагревательного бака при ходе поршня вверх. Верхняя часть представляет собой односторонний или
однопоточный насос, заполняющий резервуар холодной водой, забираемой из любого источника, во время
хода поршня вниз, и подающий эту воду в нагревательный бак через распылительную головку и другие
сопротивления во время хода поршня вверх.
В соответствии с настоящим изобретением и как показано на фиг. 4 и сопутствующих чертежах, я использую
два цилиндра и поршня насоса, каждый из которых является односторонним с обеих сторон, как указано ниже,
то есть каждый поршень забирает холодную питательную воду в цилиндр с одной стороны поршня
одновременно с тем, как он подает горячую воду с другого конца цилиндра в котел. При следующем ходе
поршня холодная вода поступает в нагреватель, а горячая вода отводится из нагревателя в противоположный
конец цилиндра. Эти два водяных поршня соединены с паровыми поршнями и стремятся начать двигаться
одновременно в противоположных направлениях. Паровые поршни управляются главным паровым клапаном
и двумя вспомогательными реверсивными клапанами. Эти вспомогательные клапаны управляются
движением поршней таким образом, чтобы изменить направление действия основного клапана, когда оба
поршня достигнут крайних положений своего хода.
Поскольку для подачи питательной воды в нагреватель требуется сравнительно небольшое давление, а для
подачи в котел — сравнительно большое, я предлагаю средства для приложения соответственно различного
давления на противоположных сторонах каждого парового поршня. Это может быть достигнуто с помощью
редукционного клапана специальной конструкции, как показано в одном из вариантов изобретения, или с
помощью компаундирующего устройства, как показано в другом варианте, обладающем другими
преимуществами.
Учитывая крайне ограниченное пространство на локомотиве для оборудования такого рода, я спроектировал
детали максимально компактными, но при этом такими, чтобы облегчить сборку, тестирование, регулировку и
ремонт.
Ввиду колебаний условий и значительных перепадов температур, при которых аппарат должен работать с
минимальным вниманием и регулировкой, я попытался автоматически компенсировать избыток питательной
воды с помощью циркуляционной системы, так что избыток холодной питательной воды от одного насоса
возвращается к другому, а избыток горячей воды от одного насоса может передаваться по кругу к другому
насосу или через клапаны и обратно к нагревателю.
Когда локомотив находится в эксплуатации на железной дороге, его часто просят «двигаться вхолостую» или
без существенного расхода пара. В результате образуется очень мало отработанного пара. В большинстве
случаев при использовании питательных водонагревателей необходимо замедлять вращение питательного
насоса или останавливать его вручную, чтобы предотвратить подачу холодной воды в котел; при этом насос
снова запускается, когда локомотив снова начинает использовать пар. Однако такое требование требует от
инженера слишком много внимания, а его игнорирование приводит к неправильной работе. Предлагаю
осуществлять автоматическое регулирование скорости насосов, например, путем изменения давления
отработанного пара в нагревательном сосуде.
Для того чтобы мое изобретение было более понятно и легко воплотилось в жизнь, можно обратиться к
прилагаемым чертежам, иллюстрирующим его в качестве примера, на которых:
На фиг. 1 показан вид сбоку, демонстрирующий один из вариантов локомотива с устройством подогрева
питательной воды, воплощающим усовершенствование 100 моего изобретения. На рис. 2 представлен вид
сверху, показывающий части этого сооружения. На рис. 3 представлен вид с торца. На рис. 4 представлен
внешний вид основных частей аппарата, показанного на рис. 1 и 2. На рис. 5 представлен вид сверху на это
же сооружение. На рис. 6 представлен вид спереди того же аппарата.
Рис. 6а представляет собой фрагментарный план и разрез по линии 6–6н на рис. 6. На рис. 7 представлен вид
сзади (110°) правого насоса. На рис. 7а представлен вертикальный продольный разрез главного парового
клапана. На рис. 8 показан вид сверху насоса, на котором поршневые штоки показаны в разрезе по линии 8-8
(рис. 4). На рис. 9 115 представлен поперечный разрез насоса по линии 9-9 на рис. 4. На рис. 10 представлен
поперечный разрез насоса по линии 10-10 на рис. 4. На рис. 11 представлен поперечный разрез насоса на
линии 120 11-11 на рис. 4. На рис. 12 представлен поперечный разрез насоса по линии 12-12 на рис. 4. На
фиг. 13 представлен вертикальный разрез насосной части аппарата, при этом некоторые части отсечены и
укорочены, а разрез выполнен практически в плоскости осей поршней. На рис. 13а показан вид спереди
корпуса главного парового клапана. На рис. 14 представлен вид сверху верхней или паровой части сиденья
130 266 953 с проходами, показывающий поток пара для «четвертого» положения.
На рис. 34 представлен продольный вертикальный разрез реверсивных клапанов в «пятом» положении, при
этом правый поршень 70 достиг верхней точки своего хода, а левый поршень все еще опускается.
Рис. 35 представляет собой разрез по линии 35-35 на рис. 34. Рис. 36 представляет собой отрезок по линии
36-36 на рис. 34. На рис. 37 представлен план 75 неподвижного седла клапана со стрелками, показывающими
поток рабочего пара для «пятого» положения. На рис. 38 представлен продольный вертикальный разрез
деталей в «шестом» положении, где левый поршень (80°) достиг нижнего предела своего хода, а правый
поршень все еще поднимается. Рис. 39 представляет собой поперечный разрез по линии 39-39 на рис.
38. Рис. 40 представляет собой поперечный разрез по линии 40-40 (85) на рис. 38. На рис. 41 показан поток
пара в реальном времени при положении клапанов, показанном на рис. 38.
На рис. 42 представлен вертикальный разрез левого насоса, а также фильтрующего устройства 90 и поплавка
низкого уровня воды с кулачковым клапаном перепуска горячей воды. На рис. 43 представлен вертикальный
разрез по линии 43-43 на рис. 44, демонстрирующий съемное фильтрующее устройство. Рис. 44 представляет
собой горизонтальный разрез по линии 44-44 на рис. 43.
На рис. 45 представлен вертикальный разрез конца насоса, работающего с холодной водой, по неровной
линии 45-45 на рис.
9 но без снятой втулки штока поршня. 100 Рис. 46 представляет собой вертикальный разрез клапана слива
холодной воды на участке линии 46--46 на рис. 8.
На рис. 47 представлен вертикальный разрез испытательной пробы 55-. Рис. 48 представляет собой сечение,
расположенное под прямым углом к нему на 105 градусов.
На рис. 49 показан вид сбоку и частичный разрез механизма управления распылением в высокоскоростном
или открытом положении.
На рис. 50 представлен фронтальный разрез, смотрящий в сторону кабины локомотива на участке 50-50,
показанном на рис. 51, с деталями управления распылением воды и кулачковым управлением обходного
канала. На рис. 51 представлен вид сверху насоса и частичный разрез нагревательного элемента 1i5,
показанного на рис. 49.
На рис. 52 представлен поперечный разрез, показывающий часть системы управления распылением и
насосом, аналогичную показанной на рис. 49, но в режиме низкой скорости или закрытом положении, когда
давление в нагревателе падает ниже заданного значения.
На рис. 53 представлен поперечный разрез механизма аварийного регулирования уровня воды,
расположенный по линии 54-54 на рис. 5. 125 На рис. 54 представлен разрез усовершенствованной формы
фильтрующего ящика, выполненный аналогично разрезу на рис. 43. На рис. 55 представлен разрез коробки,
выполненный по линиям, аналогичным рис. 42. На рис. 130 показан насос, при этом некоторые части
отломаны или опущены, а другие части показаны в разрезе. На рис. 15 показан план и разрез,
демонстрирующие правый конец реверсивного клапана для управления главным паровым клапаном; разрез
расположен на линии 15-15 на рис. 16. На рис. 16 представлен вид спереди и разрез деталей, показанных на
рис. 15. Рис. 17 представляет собой поперечное сечение, взятое в основном по линии 17-17 на рис. 16. Рис. 18
представляет собой поперечное сечение в ломаной плоскости линии 18-18 на рис. 15.
На рисунках с 19 по 41 включительно представлены более или менее схематические разрезы и детали
механизма реверсивного клапана, показанные в различных положениях, которые они занимают в разное
время; стрелки указывают направление потока пара. На рис. 19 представлен продольный вертикальный
разрез реверсивных клапанов в том положении, которое они занимали бы при полном подъеме правого
поршня и полном опускании левого поршня. Для удобства эта позиция будет называться «первой». Рис. 20
представляет собой вертикальный разрез по линии 20-20 на рис. 19. На рис. 21 представлен аналогичный
участок по линии 21-21. Инжир.
22 На схеме изображено неподвижное седло клапана и соединительные каналы, при этом клапаны,
расположенные над ним, сняты, и показан поток отработанного пара для «первого» положения. На рис. 22а
представлен поперечный разрез реверсивных клапанов, выполненный немного выше нижних поверхностей и
показывающий разрезы отверстий и каналов. На рис. 23 показаны реверсивные клапаны во «втором»
положении, когда левый поршень достиг верхней точки своего хода и открыл клапан, а правый поршень все
еще опускается. Рис. 24 представляет собой отрезок по линии 24-24. Рис. 25 представляет собой отрезок по
линии 25-25. На рис. 26 представлен план неподвижного седла клапана и регистрирующих соединений для
«второго» положения.
На рис. 27 представлен продольный вертикальный разрез реверсивных клапанов в «третьем» положении,
когда правый поршень достиг нижней точки своего хода, а левый поршень все еще движется. Рис. 27а
представляет собой сечение по линии 27- на рис. 27. На рис. 28 показана схема неподвижного седла клапана
и паровых каналов, демонстрирующая поток отработанного пара для «третьего» положения. На рис. 29
представлен вертикальный разрез реверсивных клапанов в «четвертом» положении, также показанном на
рис. 13, с левым поршнем в верхнем конце его хода и правым поршнем в нижнем конце.
Рис. 30 представляет собой отрезок по линии 30-30 на рис. 29. Рис. 31 представляет собой отрезок по линии
31-31 на рис. 29. Рис. 32 представляет собой отрезок по линии 32-32 на рис. 29.
Рис. 33 представляет собой план стационарного клапана266,953 3.
t 11 11 J I I 4 266,953 Рис. 56 представляет собой боковой вид верхней части приемника и средства для
компаундирования пара из каждого цилиндра.
На рис. 57 представлен план того же сооружения, на котором частично оторван главный клапан. Инжир.
58 Это торцевой вид и разрез на рис.
56 на линии 59-59. На рис. 59 представлен фрагмент схемы компаундирующего клапана в верхнем
положении. На рис. 60 представлен поперечный разрез компаундного клапана в нижнем положении.
—Рис. 61 представляет собой боковой вид и часть разреза модифицированной компаундирующей установки с
главным паровым клапаном в правом положении. Стрелками показано движение пара. На рис. 62
представлен план сверху, иллюстрирующий рис. 61, с резервуаром и необходимыми трубопроводами. Рис. 63
представляет собой вид с торца и разрез рис. 62 по линии Т20 64-64. На рис. 64 показан план отверстий и
каналов под главным клапаном, со стрелками, указывающими направление потока пара, когда клапан
находится в левом положении, выполненный по линии 65-65 на рис. 61.
На фиг. 1, 2 и 3 чертежей показано изобретение в одном из вариантов, примененное к определенному типу
локомотива. Подача холодной воды обычно осуществляется из резервуара, подобного показанному на
рисунке 1, который перевозится вспомогательным судном. Котел, который необходимо кормить, обозначен
цифрой 2. Отработанный пар, используемый для нагрева питательной воды, поступает из отработанных
каналов 3 и трубопровода 3-. Практически все части аппарата показаны ниже того, что обычно называют
подножкой 4, вдоль боковой стороны локомотива; на рис. 2 эта подножка отсоединена, чтобы показать
нагреватель и расположенный рядом воздушный компрессор. Нагревательный элемент 5, имеющий
смотровое отверстие 5, соединен с вытяжным трубопроводом 3 трубопроводом 6, содержащим обратный
клапан 7 и, предпочтительно, маслоотделитель 8. Пар для насоса 9 поступает по трубе 10, а отработанный
пар отводится по трубе 10', имеющей обратный клапан 19 и ответвление 17 (с прилагаемым обратным
клапаном), соединенные с нагревательным баком. Холодная вода поступает к насосу i' 50 по трубе 11, а
горячая вода поступает в бойлер по трубе 12.
i) Нагревательный сосуд предпочтительно изготовлен из трех частей. Задняя часть 13 устанавливается под
боковой стенкой котла, а удлинитель 14 обеспечивает дополнительное паровое пространство и служит
местом соединения конца выхлопной трубы 6, а также корпусом для части регулирующего механизма. При
стандартизированной основной секции "'t 60" сосуда 5, задняя часть 13 может быть модифицирована для
соответствия различным формам котла, а крышка 14 может быть изменена для обеспечения любого
необходимого дополнительного парового пространства.
Когда двигатель работает с перебоями или в любое время, когда количество отработанного пара,
поступающего из приводных цилиндров, недостаточно, я предлагаю устройство, позволяющее подавать
дополнительный отработанный пар, например, от воздушного компрессора 15 или от выхлопных газов
подающего насоса. Вспомогательная паропроводная труба 16 соединена с нагревателем ответвлением 17,
содержащим обратный клапан 18, предпочтительно расположенный вблизи нагревателя. Труба 16 также
может иметь обратный клапан 19, расположенный между ответвлением 17 и стояком. Эти клапаны
отрегулированы таким образом, что когда давление в нагревателе немного ниже, чем во вспомогательной
выхлопной магистрали, пар будет поступать в нагреватель, а в остальное время — в дымовую трубу. Тройник
18 в ответвлении трубопровода 17 снабжен заглушкой для возможного подключения выхлопных газов от
других вспомогательных устройств. 85 Холодная вода из бака 1 забирается по трубе 11 с помощью насоса 9 и
подается по трубе 20 в нагреватель. Этот насос имеет два поршня 21 и 22, расположенных в
соответствующих цилиндрах 90 и приспособленных для работы под давлением пара, как будет описано
далее.
Можно сказать, что каждый поршень является односторонним в отношении холодной воды и односторонним в
отношении горячей воды. Камера впускного клапана холодной воды разделена на две отдельные части 23 и
24 (рис. 7), каждая из которых предпочтительно содержит множество впускных клапанов 25 и 26,
предназначенных для подъема по мере поступления воды в каждую камеру снизу. Каналы 27 и 27- (рис. 9)
ведут из камеры 23 в цилиндрическое пространство 28, в котором работает поршень 21.
27a также обеспечивает выход 105 захваченного воздуха, как показано на рис. 46. Соединитель 29 имеет
канал, ведущий из камеры 24 в проход 30, который, в свою очередь, ведет в цилиндрическое пространство 31,
по которому перемещается поршень 22. Вход из канала 27 (110) в цилиндрическое пространство 28 выполнен
через кольцевой канал 32.
Проход 30 соединяется с цилиндрическим пространством 31 через кольцевой канал 33.
При нажатии на поршень 21 вода 115 втягивается через клапанную камеру 23 и заполняет пространство 28
над поршнем.
Когда поршень 21 поднимается, клапан 25 закрывается, и вода проталкивается через клапан 34,
предпочтительно многоходового типа (120 оборотов в минуту), и через трубу 35 в трубу 20, а оттуда в
нагреватель. Аналогичным образом, при нажатии на поршень 22 вода поступает в цилиндрическое
пространство 31 над поршнем через камеру клапана 24 и трубопровод 29. Когда поршень 22 поднимается,
клапан 26 закрывается, и вода проталкивается через выпускной клапан 36 и трубу 37 в трубу, а затем в
нагреватель. Для системы и двух верхних камер, в каждой из которых имеется один или несколько впускных
клапанов горячей воды 58 и 59. 56-а представляет собой канал с пробкой для слива воды из насоса горячей
воды. Клапаны 58 и 59 расположены непосредственно под поршнями 70, так что они регулируют подачу
горячей воды к нижним концам соответствующих цилиндров насосов.
Этот элемент 55 может быть прикручен болтами или иным подходящим образом закреплен к нижним концам
75 цилиндров насоса и представляет собой очень удобный способ установки клапанов таким образом, чтобы
их можно было легко снимать, осматривать и заменять.
Я предпочитаю формировать крепежный фланец 80 под наклоном и изгибать нижний конец напорной трубы
54, как показано на рис. 4 и 6. Следует отметить, что верхний конец выпускной трубы 54 выступает назад к
части 13 нагревательного сосуда 85.
Над впускными клапанами горячей воды цилиндры насосов снабжены боковыми выступами 61, 62, 63 и 64
(рис. 11) с водяными каналами, ведущими к выпускным клапанам 90 65 и 66. Крышки, такие как 67 и 68,
обеспечивают удобный доступ к клапанам. Горячая вода, забираемая из нагревателя, самотеком поступает в
камеру под клапанной платформой 56, затем поочередно проходит мимо клапанов 9-5 58 и 59 и, следуя за
поршнями, попадает в соответствующие камеры, когда поршни движутся вверх. При движении поршня 21 вниз
горячая вода 100, расположенная под ним, выталкивается вверх мимо клапанов 65 в общую камеру 69,
расположенную над всеми выпускными клапанами, к верхней части которой прикреплены крышки 67 и 68.
Выходное отверстие 70 из камеры 69 105 подает горячую воду в трубу 71. Эта труба 71 соединена с фитингом
72, который, в свою очередь, соединен с трубой 12, ведущей к щечному клапану котла. К фитингу 72
подсоединен воздушный резервуар 73 110, расположенный, как показано на рисунке. При нажатии на левый
поршень 22 горячая вода под ним проходит мимо клапанов 66 и попадает в камеру 69, выходное отверстие
70, а оттуда в котел. 115 Для смягчения хода каждого поршня вниз, облицовка насоса 74 снабжена одним или
несколькими отверстиями 74, ведущими к боковым каналам 61–64 включительно. По мере опускания левого
поршня 120 его нижний фланец постепенно закрывает отверстия 74, что все больше ограничивает общую
площадь выходного отверстия. Этот поршневой фланец 75 может быть снабжен одним или несколькими
отверстиями 125 76 для выхода воздуха через отверстие 74-. Благодаря углублению в отливке 94 (рис. 13 и
42) создается пространство для сальниковой коробки 45, что предотвращает образование воздушных пробок
в верхней части насоса 130. Для удобства конструкции и доступа камеры 23 и 24 снабжены крышками 38 и 39,
удерживаемыми болтами, такими как 40 на внешнем ободе и установочными болтами 41 на внутренних
ободах.
Чтобы избежать ударных нагрузок в верхней части хода поршня, я могу оснастить каждый поршень фланцем
42 и установить дополнительный неподвижный фланец 43 в верхней части цилиндра, что приведет к
образованию суженного канала 44, когда фланец 42 достигнет конца своего хода вверх (рис. 13).
Поскольку вода должна выходить через канал 33, очевидно, что любая вода, которая задерживается между
основной частью поршня и сальниковой коробкой 45, когда фланец 42 надевается на неподвижный фланец
43, может выходить только через утечку. Я предусматриваю проходы 46 ограниченной площади для этого
сброса, с помощью которых можно регулировать сопротивление и, соответственно, контролировать скорость
в конце хода.
Элемент 29, на котором установлен клапан 36, предпочтительно представляет собой отливку, выполненную
отдельно от цилиндров для удобства изготовления и сборки.
Клапан 34 также предпочтительно устанавливается в отдельно отлитой детали.
В качестве части системы регулирования я предпочитаю предусмотреть распылительную головку 50, через
которую холодная вода поступает в нагревательную камеру. Предпочтительно, данная головка снабжена
рядом распылительных отверстий, которые будут описаны далее.
Над распылительной головкой 50 расположен отклоняющий элемент 51 (см. рис. 6), на который воздействует
вода из распылительной головки и которая отклоняется вбок. По бокам расположены один или несколько
подносов 52.
Эти поддоны служат не только для сбора накипи, но и замедляют стекание воды, давая больше времени для
нагревающего эффекта пара. Нормальный уровень воды в водонагревателе находится ниже уровня
распылительной головки, а мощности водонагревателя достаточно для обеспечения надлежащей подачи
воды к насосу горячего водоснабжения.
Для удобства при конструировании, сборке и т. д. задняя часть 13 нагревательного сосуда предпочтительно
выступает вниз, ниже задней части основной части 5, образуя ловушку или отстойную камеру, в которой
размещена перегородка 53, выступающая ниже входного отверстия выпускной трубы 54.
Дно насоса выполнено из литой детали 55, которая соединена с нижними концами цилиндров насоса и с
напорным патрубком 54. Под каждым водяным клапаном вставляются специальные заглушки 55, как будет
описано далее.
Элемент 55 снабжен горизонтальной клапанной площадкой 56 (рис. 12) и вертикальной перегородкой 57 над
ней, разделяющей ее на единую нижнюю камеру 266,953 цилиндра, расположенную ниже верхней части
выходного отверстия 30, при этом амортизирующее устройство устанавливается всякий раз, когда происходит
соединение между фланцем сальниковой коробки 43 и поршнем при ходе вверх. Нижний фланец 75 не только
обеспечивает амортизацию при движении поршня вниз, но и образует углубление для гайки на нижнем конце
штока поршня.
Следует отметить, что в этой системе насос перекачивает определенное количество холодной воды с
верхней стороны каждого поршня, а с нижней стороны, со стороны горячей воды, обязан перекачивать не
только такое же количество воды, но и сконденсированный пар, который послужил теплоносителем, для
поддержания уровня воды. Я расположил паровые цилиндры 80 и 81 (рис. 13) над цилиндрами насоса, а
паровые поршни 82 и 83 соединены с поршнями насоса 21 и 22 соответственно посредством штоков 84 и 85.
Предпочтительно, каждый поршневой шток ввинчивается в свой паровой поршень и прикручивается болтами
к поршню насоса, как показано на рис. 13. Эффективная площадь нижней, или горячей, поверхности каждого
поршня насоса значительно превышает площадь холодной поверхности, причем этот избыток равен площади
поперечного сечения штока поршня.
Очевидно, что избыточный объем воды, который может быть перекачан через конец поршня, работающий с
горячей водой, равен площади поперечного сечения штока поршня, умноженной на длину хода поршня. Для
того чтобы можно было легко изменять соотношение между двумя эффективными площадями поршня,
поршневой шток может быть выполнен из двух частей, внешняя часть 86 которой представляет собой втулку,
надетую на внутреннюю часть 84. Изменяя диаметр втулки, можно по желанию изменять соотношение между
эффективными площадями поршня для горячей и холодной воды. Эта втулка, хотя и предпочтительнее имеет
свободную посадку, оснащена несколькими внутренними фланцами 87, которые служат направляющими для
внутреннего стержня и предотвращают боковое отклонение. Чтобы предотвратить чрезмерную нагрузку на
гильзу 86, для которой она не предназначена, я использую податливый материал, например, как показано на
рисунке 88, для одного или обоих концов, или иным образом заполняю пространство между штоком поршня и
гильзой. Для размещения поршневого штока и гильз различных размеров я предусмотрел сальниковые
коробки 89 (рис. 13) с винтовой крышкой 90, имеющей внутренний фланец 93, предназначенный для
установки на разъемную сальниковую втулку 91, части которой скреплены штифтами или иным способом, и
которую можно снять и заменить сальниками большего или меньшего размера для размещения поршневых
штоков или гильз различных размеров.
На фиг. 45 показана модификация того же сальникового уплотнения и винтовой чашки для поршневого штока
84, когда втулка 86 не используется. 86a — пунктирная линия максимального диаметра втулки, для которого
предназначен сальник, а 91a — модифицированная форма разъемного сальника, предназначенная для
установки на поршневой шток и достаточно широкая сверху, чтобы выдерживать давление от внутреннего
фланца 93 винтовой крышки. Для удержания сальника штока поршня меньшего размера предусмотрена
съемная разъемная наполнительная деталь 92, которая надлежащим образом фиксируется в установленном
положении.
Нижний сальник 45 для цилиндра насоса (см. рис. 13 и 42) представляет собой модифицированную версию
сальникового уплотнения 89. Он может 80 нести фланец 43, который входит в верхнюю полость водяного
поршня 22, причем этот фланец образует углубление внутри с каналами 46 для выхода застрявшей воды,
когда насос находится вблизи конца 85 своего хода вверх. Эти каналы сообщаются с кольцевым
пространством 33, и их суммарная площадь может быть изменена в соответствии с условиями скорости
насоса.
Поскольку холодная вода подается в нагреватель под умеренным давлением, например, от 20 до 40 фунтов
на квадратный дюйм, а в котел необходимо подавать больший объем горячей воды под давлением, возможно,
200 фунтов на квадратный дюйм, я предусмотрел средства для регулирования давления пара в соответствии
с этими неравномерными условиями. В двухпоршневых или дуплексных установках принцип работы поршней
таков, что когда один поршень подает холодную воду в нагреватель, другой поршень подает горячую воду в
бойлер, и наоборот. Для удобства в конструкции и эксплуатации я предпочитаю использовать один главный
паровой клапан для регулирования подачи пара в цилиндры, который, в свою очередь, управляется
дополнительными или реверсивными клапанами, приводимыми в действие соответствующими поршнями или
штоками поршней двух насосов. Этот главный клапан 95 в корпусе клапана 110 95а взаимодействует с
каналами 96, 97 и 98 и приводится в действие поршнями 99 и 100 на противоположных концах штока 101 (см.
рис. 7а, 13 и 14).
Соседние поверхности поршней 99 и 100 115 подвергаются воздействию давления пара, и поскольку поршень
99 имеет больший диаметр, чем поршень 100, давление пара стремится сместить поршни в сторону большего
поршня и переместить клапаны 95, 120, тем самым открывая отверстие 96 для пара, всякий раз, когда левая
или внешняя поверхность поршня 99 не подвергается воздействию давления пара. Отверстие 96 соединено с
верхним концом правого парового цилиндра 125 через соответствующий канал 102 и через канал 102 с
нижним концом левого парового цилиндра через канал 103, в котором расположен обратный клапан 104,
который будет описан далее. При положении главного клапана 130-6,5 7 в правом положении, как показано на
Соседние файлы в папке патенты