Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_5042
.pdf
Кроме того, в резервуаре установлен насос 31 для поддержания подачи и циркуляции жидкости в резервуаре,
а также для подачи жидкости к распылительным форсункам 18 и 30, установленным в резервуаре 85 и
цистерне. Как видно, насос 31 имеет главный трубопровод 32, который сообщается с трубами 19, 20 и 29.
Предпочтительно предусмотреть соответствующие клапаны для регулирования подачи воды к
распылительным форсункам.
Распылительные форсунки 18 и 30 могут быть изготовлены из эбонита, меди, алюминия или другого
материала в зависимости от характера используемой обрабатываемой жидкости, и 95 они могут быть
снабжены съемными торцевыми заглушками 33 для облегчения очистки. Также может потребоваться выбор
подходящего материала, например, эбонита, для всей трубопроводной системы и для облицовки насоса. На
рисунке насос 31 показан приводимым в движение электродвигателем 34, но вместо этого он мог бы получать
привод от двигателя 28, например, через реверсивный механизм 26. Рыболовная сетка 105 предназначена
для поддержки стойками 36, расположенными по одной на каждом конце емкости, и эти стойки имеют
выступающие части 37, которые служат для предотвращения смещения сетки. Для предотвращения
запутывания мотков, подвешенных на роликах 10, предпочтительно размещать утяжеляющую планку или
ролик, например, 38, в нижней части каждого ряда мотков. 115 В качестве альтернативы, каждый моток можно
взвесить отдельно.
В процессе работы будет видно, что мотки или другие обрабатываемые изделия будут обильно облучаться
жидкостью 120-го типа как изнутри, так и снаружи, при этом очевидно, что форсунки 18 и 30 достаточно
длинные, чтобы доставать до всех изделий, обрабатываемых конкретным роликом 10-125, к которому они
относятся. Кроме того, благодаря вращению роликов 10 перемещаемые по ним предметы будут постепенно
огибать оси роликов, и таким образом новые участки их длины 13Q 268,035 будут перемещаться
непосредственно напротив распылительных форсунок. Соединение между подачей жидкости к соплам 18
катушки и основным источником питания выполнено таким образом, чтобы его можно было легко осуществить
и разъединить, что позволяет очень быстро начать работу с катушкой; например, соединение может
представлять собой винтовую муфту того типа, который обычно используется для соединения шлангов с
водопроводными магистралями. Кроме того, поскольку нет необходимости прерывать привод главного вала,
простая операция опускания катушки на место автоматически приведет к тому, что червячное колесо 15 на
катушке войдет в зацепление с червяком 16 на главном валу 17.
Это было бы не так просто, если бы главный вал 17 был остановлен.
Следует понимать, что изобретение не ограничивается точными конструктивными деталями, изложенными
выше, а также что изобретение не ограничивается применением в связи с производством искусственного
шелка.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_268036.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=268036&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB268036A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата применения: Дезодорант 24, 192 г. Нет, 32,575/2 15.
Слева: дюна 21, 1926 год.
Завершено. Принято к публикации: 24 марта 1927 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, касающиеся кранов или клапанов для систем парового отопления и тому подобного.
Мы, Иэни Джон Винтер и Кфнет Хловард Лич, оба подданные короля Великобритании, и компания
WestindHiouse Brake and Signal Company Limited, зарегистрированная в соответствии с законодательством
Великобритании, расположенная по адресу: 82, York Road, King's Cross, London, N. 1, настоящим заявляем,
что данное изобретение имеет следующий характер: данное изобретение относится к концевым кранам или
клапанам, используемым на паровых отопительных или других трубах или трубопроводах, специально
предназначенных для использования в железнодорожных транспортных средствах, и имеет своей целью
создание усовершенствованного концевого крана или клапана для регулирования сообщения между частью
трубы или другого трубопровода на транспортном средстве и гибким шланговым соединением,
предусмотренным между соседними транспортными средствами.
Торцевые краны или клапаны такого типа обычно состоят из задвижки или другого элемента клапана, который
предназначен для управления с помощью внешнего рычага или рукоятки, и для предотвращения утечки пара
или другой жидкости из внутренней части корпуса крана или клапана предусмотрено герметичное соединение
или уплотнение для шпинделя или другого элемента, соединяющего внешний рычаг или рукоятку управления
и элемент клапана. Для обеспечения выхода пара или жидкости, содержащейся в гибком шланговом
соединении, когда концевой кран или клапан закрыт, и до отсоединения шлангового соединения, обычно
предусматривают так называемый «спускной клапан», управляемый основным клапанным элементом и
предназначенный для установления связи между атмосферой и внутренней частью гибкого шлангового
соединения, когда внешний рычаг или рукоятка находятся в закрытом положении; эта связь прерывается при
открытии концевого крана или клапана. [Цена 1/-] В соответствии с основной особенностью настоящего
изобретения, спускной клапан сконструирован и расположен таким образом, чтобы представлять собой
вышеупомянутое герметичное соединение или уплотнение, что позволяет существенно упростить
конструкцию клапана и, соответственно, снизить себестоимость его изготовления.
Для того чтобы суть изобретения была ясно понятна, далее будет кратко описана на примере
предпочтительная конструкция концевого крана или клапана 55, воплощающего данное изобретение.
В такой конструкции концевой клапан включает в себя корпус обычной формы, предназначенный для
крепления одним концом к трубе или трубопроводу диаметром 60 мм, установленному на транспортном
средстве, а другим концом — к гибкому шланговому соединению. Внутри корпуса расположен золотниковый
клапан, состоящий из двух фланцевых цилиндрических элементов, телескопически входящих друг в друга и
предназначенных для перемещения в направлении, перпендикулярном их оси, между подходящими
параллельными направляющими поверхностями, одна из которых образует седло клапана диаметром 70 мм.
Подходящая пружина, расположенная между телескопическими частями цилиндрических элементов, служит
для удержания клапанного элемента в зацеплении с его седлом клапана, а открытие и закрытие клапанного
элемента осуществляется с помощью соответствующего механизма! раздвоенного элемента, плечи которого
охватывают центральную часть цилиндрического клапана и шарнирно соединены с ним. Центральная часть
раздвоенного элемента, имеющая угол 80 градусов, шарнирно соединена с коротким рычагом, выступающим
радиально из диска, образующего выпускной клапан концевого крана.
На внешней поверхности этого диска имеется центральный стержень или выступ 85, окруженный винтовой
пружиной, обеспечивающей плотное соприкосновение диска с седлом клапана 036 268,036, образованным
внутри корпуса торцевого клапана. Это седло клапана имеет кольцевую форму, окружающую цилиндрический
канал, проходящий через корпус торцевого клапана. Внутри этого цилиндрического канала расположен
шпиндель, один конец которого выполнен на вращающемся диске дренажного клапана или закреплен на нем,
а противоположный конец шпинделя выступает за пределы корпуса концевого клапана и имеет квадратное
поперечное сечение, что позволяет прикрепить внешний рычаг или рукоятку.
Кольцевое седло дренажного клапана снабжено отверстием, ведущим к той части внутренней поверхности
корпуса концевого клапана, которая сообщается с внутренней поверхностью гибкого шлангового соединения;
поворотный диск дренажного клапана снабжен соответствующим отверстием, ведущим через центральный
канал, образованный в диске и шпинделе, в атмосферу; два отверстия расположены таким образом, чтобы
совпадать друг с другом, когда внешняя рукоятка находится в положении, соответствующем закрытию
концевого крана или клапана.
В процессе работы следует понимать, что открытие и закрытие концевого крана осуществляется с помощью
внешней рукоятки или рычага, вращение которого, передаваемое через шпиндель и вращающийся диск
закрепленного на нем дренажного клапана, приводит к тому, что радиальный рычаг диска перемещает
цилиндрические элементы главного клапана из открытого положения в закрытое и наоборот через
упомянутый выше раздвоенный элемент. Перемещение рукоятки или рычага управления, передаваемое на
вращающийся диск клапана сброса давления, одновременно приводит к тому, что последний устанавливает
или перекрывает сообщение между атмосферой и внутренней частью гибкого шлангового соединения через
описанные выше отверстия и каналы таким образом, что когда рукоятка или рычаг находятся в положении,
соответствующем закрытому положению главного клапана, жидкость внутри гибкого шлангового соединения
сбрасывается в атмосферу через клапан сброса давления, тогда как, когда рукоятка или рычаг находятся в
положении, соответствующем открытому положению главного клапана, сообщение между внутренней частью
гибкого шлангового соединения и атмосферой прерывается.
Следует отметить, что вращающийся диск сливного клапана образует механическую связь между вилкой,
приводящей в действие основные элементы клапана, и шпинделем, к которому подсоединена внешняя
рукоятка или рычаг управления, так что сам сливной клапан представляет собой герметичное соединение
между внутренней частью корпуса концевого крана и внешней атмосферой.
В модифицированной конструкции упомянутый выше шпиндель может быть выполнен отдельно от
вращающегося диска клапана сброса давления и может быть механически соединен с ним в части
вращательного движения, поскольку внутренний конец шпинделя имеет квадратное поперечное сечение или
снабжен шпонкой или выступом и входит в соответствующее углубление или отверстие, образованное в диске
клапана сброса давления. Разумеется, может быть использована любая другая форма механической связи
между шпинделем или его эквивалентом, на котором установлен рычаг или рукоятка управления, и
вращающимся диском. В таких случаях седло сливного клапана может быть снабжено двумя отверстиями,
ведущими соответственно в атмосферу и внутрь гибкого шлангового соединения, причем эти отверстия
расположены таким образом, чтобы сообщаться друг с другом, когда рычаг или рукоятка крана находятся в
закрытом положении.
Очевидно, что для удовлетворения конкретных условий могут быть использованы и другие конструкции,
отличные от описанных выше, воплощающие принцип изобретения, и поэтому изобретение не
ограничивается какой-либо конкретной конструкцией или расположением главного или дренажного клапана,
или механизма, посредством которого эти элементы взаимодействуют друг с другом.
Дата: 24 декабря 1925 года.
COPE & Co., агенты заявителей, Виктория-стрит, 65, Вестминстер, юго-запад 1.
-0 - ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, касающиеся кранов или клапанов для систем парового отопления и тому подобного.
Мы, Гарри Джон Винтер и К. Эннет Ховард Лич, оба подданные короля Великобритании, и компания
Westinghouse Braine and Signal Company Limited, зарегистрированная в соответствии с законодательством
Великобритании, расположенная по адресу: 82, York Road, Kinfig's Cros, London, N. 1, настоящим заявляем,
что характер данного изобретения и способ его осуществления будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении:
Данное изобретение относится к концевым кранам или клапанам, используемым в системах парового
отопления или других подобных устройствах.
k 1 v 268,036 трубы или трубопроводы, специально предназначенные для использования на
железнодорожных транспортных средствах, и их целью является обеспечение усовершенствованного
концевого крана или клапана для регулирования сообщения между частью парового или другого
трубопровода на транспортном средстве и гибким шланговым соединением, предусмотренным между
соседними транспортными средствами.
Торцевые краны или вентили такого типа обычно включают в себя задвижку или другой клапанный элемент,
предназначенный для управления с помощью внешнего рычага или рукоятки, а для предотвращения утечки
пара или другой жидкости из внутренней части корпуса крана или вентиля предусмотрено герметичное
соединение или уплотнение для шпинделя или другого элемента, соединяющего внешний рычаг или рукоятку
управления и клапанный элемент. Для обеспечения выхода пара или другой жидкости, содержащейся в
гибком шланговом соединении, когда концевой кран или клапан закрыт и до отсоединения шлангового
соединения, обычно предусматривают так называемый «спускной клапан», управляемый основным
клапанным элементом и предназначенный для установления сообщения между атмосферой и внутренней
частью гибкого шлангового соединения, когда внешний рычаг или рукоятка находятся в закрытом положении;
это сообщение прекращается при открытии концевого крана или клапана.
В одном из вариантов конструкции дренажный клапан выполнен в виде конического пробкового крана,
образованного на рабочем штоке крана или клапана, при этом отсутствует обычное уплотнение или сальник
на одном конце штока.
Однако, согласно настоящему изобретению, рабочий шпиндель снабжен плоским диском, служащим в
качестве герметичного соединения или уплотнения для шпинделя, причем рабочая поверхность клапана
расположена практически перпендикулярно оси шпинделя и входит в зацепление с соответствующим плоским
седлом клапана. Таким образом, клапан и седло клапана образуют герметичное соединение или сальник,
эффективно предотвращающее утечку жидкости без существенного ограничения вращения шпинделя,
необходимого для управления главным клапаном.
Для того чтобы суть изобретения была ясно понятна, далее она будет описана на примере со ссылкой на
прилагаемый чертеж, на котором фиг. 1 представляет собой вертикальный разрез предпочтительной
конструкции крана или клапана, воплощающего изобретение, а фиг. 2 — частичный разрез по линии А-А на
фиг. 1.
Обращаясь теперь к чертежу, концевой клапан включает в себя корпус 1 обычной формы, предназначенный
для крепления одним концом 2 к трубе или трубопроводу, установленному на транспортном средстве, а
другим концом 3 — к гибкому шланговому соединению. Внутри корпуса 1 расположен золотниковый клапан,
состоящий из двух фланцевых цилиндрических клапанных элементов 4, 5, 70, телескопически входящих друг
в друга и предназначенных для перемещения в направлении, перпендикулярном их оси, между
соответствующими параллельными направляющими поверхностями 6, 7, причем поверхность 6 образует
седло клапанного элемента 4. Подходящая пружина (не показана на чертеже), расположенная между
телескопическими частями 8, 9 клапанных элементов 4, 5, служит для удержания клапанного элемента 4 в
зацеплении с поверхностью 6, а открытие и закрытие клапанного элемента осуществляется с помощью
раздвоенного элемента 10, плечи которого охватывают часть 9 клапанного элемента 5 и шарнирно соединены
с ним. Разветвленный элемент 85 10 шарнирно соединен с коротким рычагом 11, выступающим из
вращающегося клапана 12, образующего выпускной клапан концевого клапана.
На внешней поверхности клапана 12 расположен центральный стержень или выступ 13, окруженный винтовой
пружиной 14, которая обеспечивает плотное соприкосновение диска с кольцевым седлом клапана 15,
окружающим цилиндрический канал 16. 95 Внутри цилиндрического канала 16 расположен шпиндель 17,
выполненный заодно с клапанным диском 12, противоположный конец 18 шпинделя выступает за пределы
корпуса 1 клапана и имеет квадратное сечение 100, что позволяет прикрепить внешний рычаг или рукоятку 19.
Кольцевое седло 15 клапана снабжено отверстием 20, ведущим к части 21 (рис. 1) внутренней части корпуса
концевого клапана, которая сообщается с внутренней частью гибкого шлангового соединения; клапанный диск
12 снабжен соответствующим отверстием 22, 210, ведущим через центральный канал 23, образованный в
клапанном диске 12 и шпинделе 17, в атмосферу в точке 24; два отверстия 20, 22 расположены таким
образом, чтобы совпадать друг с другом, когда рукоятка 19 находится в положении 115, соответствующем
закрытию концевого клапана, как показано на чертеже.
Вместо отверстия 22 на поверхности клапана 12 может быть предусмотрена канавка.
В процессе работы следует понимать, что 120 открытие и закрытие концевого клапана осуществляется с
помощью рукоятки 19, вращение которой, передаваемое через шпиндель 17 и клапанный диск 12, приводит к
тому, что радиальный рычаг 11 клапанного диска перемещает элементы 4, 5 главного клапана 125 из
открытого положения в закрытое и наоборот через раздвоенный элемент 10.
Перемещение рукоятки управления 19 передается на клапанный диск 12 (130 41 1 -268,036), при этом
выпускной клапан одновременно приводит к тому, что последний устанавливает или перекрывает сообщение
между портом 24, ведущим в атмосферу, и внутренней частью гибкого шлангового соединения через часть 21
внутренней части корпуса концевого клапана, порты 20 и 22 и проход 23, таким образом, что когда рукоятка 19
находится в положении, соответствующем закрытому положению главного клапана, как показано на чертеже,
жидкость внутри гибкого шлангового соединения выводится в атмосферу через выпускной клапан, тогда как,
когда рукоятка или рычаг находятся в положении, соответствующем открытому положению главного клапана,
сообщение между внутренней частью гибкого шлангового соединения и атмосферой в точке 24 прерывается.
Следует отметить, что клапанный диск 12 образует механическое соединение между раздвоенным элементом
10, приводящим в действие основные клапанные элементы 4, 5, и шпинделем 17, к которому подсоединена
рукоятка 19, так что сам выпускной клапан образует герметичное соединение между внутренней частью
корпуса концевого крана и внешней атмосферой.
В модифицированной конструкции шпиндель 17 может быть выполнен отдельно от клапана 12 и может быть
механически соединен с ним в части вращательного движения путем формирования внутреннего конца
шпинделя 17 с квадратным или иным подобным поперечным сечением, взаимодействующего с
соответствующим углублением, образованным в клапане 12, но, очевидно, может быть использована и другая
подходящая форма механической связи между шпинделем 17 или его эквивалентом, на котором установлена
рукоятка 19, и клапаном 12. В таких случаях седло 1.5 дренажного клапана может быть снабжено двумя
отверстиями, ведущими соответственно в атмосферу и внутрь гибкого шлангового соединения, причем эти
отверстия расположены таким образом, чтобы сообщаться друг с другом через отверстие в диске дренажного
клапана 12 или через полукруглую или другую канавку на поверхности диска 12, когда рукоятка 19 концевого
клапана находится в закрытом положении.
Очевидно, что для удовлетворения конкретных условий могут быть использованы и другие конструкции,
отличные от описанных выше, воплощающие принцип изобретения, и, следовательно, изобретение не
ограничивается какой-либо конкретной конструкцией или расположением главного или дренажного клапана,
или механизма, посредством которого эти элементы взаимодействуют друг с другом. 61 Подробно описав и
определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_268037.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=268037&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB268037A
[]
[Третье издание.] ]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: декабрь. 24,1925. № 32,599/25. 260 Слева полностью: сентябрь. 13, 1926.
Завершено: 24 марта 1927 г.
- ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, относящиеся к осевым гидравлическим машинам или связанные с ними.
Я, Джеймс Герберт Уэймрайт Гилл, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Виндмилл, Хичем,
графство Норфолк, настоящим заявляю, что данное изобретение имеет следующую природу: данное
изобретение относится к насосам, реактивным турбинам или другим гидравлическим машинам винтового
ротора, в которых общее направление потока жидкости у ротора является или становится практически
параллельным его оси. Для эффективной работы в качестве насоса или турбины такая машина обычно
требует наличия соответствующих направляющих лопаток с одной или обеих сторон ротора, а также корпуса,
форма которого способствует созданию эффективных условий потока.
В винтовом осевом насосе принудительное вращение ротора создает в рабочей жидкости спиральный поток,
который можно разложить на поток в осевом направлении и вихревое движение в окружном направлении. В
общем, если не учитывать различные потери, связанные с трением, образованием вихрей и утечками, а также
небольшой прирост восстанавливаемой кинетической энергии осевого потока, можно сказать, что, хотя
осевая составляющая потока отвечает за количество обрабатываемой жидкости, вихревая составляющая
отвечает за давление или напор. Теоретически можно показать, что головная сила, создаваемая на любом
радиусе роторного диска, пропорциональна произведению вихревого движения и окружной скорости ротора
на этом радиусе, или, другими словами, пропорциональна произведению радиуса и вихревого движения на
этом радиусе при постоянной скорости вращения ротора.
В случае осевой винтовой турбины общие условия обратные, поскольку здесь вихревое движение жидкости,
приводимое в действие разностью напоров, является фактором, от которого в основном зависит крутящий
момент на роторе, в то время как необходимый объем жидкости должен быть обеспечен в виде осевого
потока.
Как в насосах, так и в турбинах осевого типа обычно необходимы направляющие лопатки на входной стороне
ротора. Функция этих направляющих лопаток заключается в предотвращении возникновения избыточного
предварительного завихрения в случае насосов и в создании полезного предварительного завихрения в
случае турбин, хотя иногда удобно создавать предварительное завихрение для турбины с помощью
спиральной вихревой камеры.
В насосах обычно необходимы направляющие лопатки на выходной стороне ротора, хотя иногда их могут
заменять вихревой камерой. В турбинах направляющие лопатки на выходной стороне ротора требуются
редко, хотя их можно использовать для выполнения определенных условий.
Основная цель изобретения — создание простой конструкции осевой гидравлической машины, в которой
наиболее эффективные практические сочетания вихревого и осевого потока используются в условиях работы.
Для осевого насоса, лопатки ротора которого соответствуют обычной винтовой или спиральной форме с
равномерным шагом, теория указывает на то, что как поток в осевом направлении, так и скольжение являются
равномерными на всех радиусах диска ротора, в то время как вихревое движение на выходе прямо
пропорционально радиусу, а создаваемый напор прямо пропорционален квадрату радиуса. Таким образом,
«кривая напора» представляет собой параболу, а поверхность, показывающая распределение напора по
роторному диску, представляет собой параболоид вращения.
Следовательно, существует большая разница между напором, создаваемым вблизи оси ротора, и напором,
создаваемым вблизи его периферии, и этот крутой градиент напора приводит к тенденции обратного потока к
центру диска ротора. Этот дефект привел к повсеместному использованию относительно больших диаметров
ступиц с целью уменьшения общего градиента напора и получения более благоприятных гидродинамических
условий за счет исключения нижнего диапазона значений напора. Рассматривая это с точки зрения только
распределения напора, идеальным условием для жидкости было бы равномерное распределение напора на
всех радиусах, либо по направлению потока, либо по шагу лопастей ротора, если только в одной ступице не
сохраняется постоянный постоянный. Было сделано множество предложений, которые приводят к
приближению к равномерному распределению напора между этими конструкциями, в которых скорость
вращения изменяется обратно пропорционально радиусу, чтобы каждый элемент мог развивать равный
крутящий момент и постоянную энергию на роторе.
При заданном среднем вращении по оси v, диаметре ротора и радиусах ступицы такие конструкции имеют тот
недостаток, что в среднем большая доля напора насоса должна генерироваться на малом радиусе, что
влечет за собой либо увеличение среднего шага, либо увеличение скорости вращения по сравнению с
истинным винтовым ротором того же размера при той же постоянной входной мощности. Увеличение
среднего шага лопастей (H) усугубляет чрезмерный шаг, приводящий к разгрузке корней лопастей ротора, в то
время как увеличение скорости вращения вызывает увеличение потерь на трение. Еще одно возражение в
случае винтового насоса заключается в том, что направляющие лопатки на выходе, а также сами лопатки
ротора имеют тенденцию принимать сложные формы в распределении шага. - ccordar Еще одной целью
настоящего изобретения является, следовательно, организация деталей оборудования машины таким
образом, чтобы получить наиболее выгодный практический компромисс в распределении нагрузки, в
сочетании с простой и прочной конструкцией ротора, развивающего самые высокие удельные скорости,
соответствующие диаграмме, с предотвращением нежелательных потерь на трение, в то время как
направляющие лопатки имеют простую конструктивную форму. - ось В осевой гидравлической машине
согласно настоящему изобретению, где абсцисса ротора может использоваться отдельно или в сочетании с
направляющими лопатками с одной или обеих сторон, лопатки ротора или направляющие лопатки, или и то и
другое, имеют такую форму, что линейная скорость вихревого потока, передаваемого от t к жидкости,
протекающей через ротор, приблизительно одинакова на всех радиусах. Следует показать, что для истинного
винтового ротора - - =2 =.
при этом для ротора с постоянным вихревым движением k = -R.
и для ротора с постоянной головкой - 0 = R.
Следует понимать фразу «завихрить» как «придать дополнительный завихрение потоку, который уже имеет
завихрение, такое же или противоположное». Таким образом, например, если поток уже имеет постоянное
завихрение в определенном направлении, придание аналогичного завихрения в противоположном
направлении эквивалентно удалению всего завихрения жидкости.
Определение следует интерпретировать таким образом, чтобы оно указывало не только на отклонения от
условий вихревого движения, но и на другие аспекты. Таким образом, интенсивность может различаться при
разных значениях 70, а отклонение от скорости вращения в некоторых случаях может достигать 25%.
Математический анализ позволит на раннем этапе определить природу допустимого значения 75 i, исходя из
теоретического условия вращения.
представляет собой головку, создаваемую в точке e ротором в точке, удаленной от оси, и co, c %..... 8
констант, математическое уравнение головки, создаваемой истинным винтом l/=c2r2, в то время как для
ротора g условие постоянного вращения имеет вид, а для ротора, разработанного в 85ice с теоретически
идеальным значением головки, h =co. Это изображения «кривых головки» и «поверхностей», которые
показывают, что расположение головки над дисками ротора составляет 90 градусов при вращении этих
кривых вокруг оси ротора. Термин «голова» будет использоваться для обозначения области под кривой
головки, то есть площади между кривой головки и точкой отсчета 95° (от которой измеряются значения
головки) по ординатам в точках pR и R, где R — максимальная окружность роторного диска, а pR —
максимальная окружность ступицы. Если k — это "голова 100", т.е. радиальное расстояние оси вращения
ротора (суффиксы d обозначают специальные значения k), то можно получить In]105 1-p3 -P3 l -,x3 1_ p2'
1-P=R 1+p).
Удовлетворительное распределение головки, при котором радиус головки имеет значение, отличающееся от
k менее чем на 0,07 R (l-p)2 в соответствии с настоящим изобретением.
Получено из всех вариантов расположения роторов. Следующий пример может быть представлен как 268 037
радиуса. Поверхность, показывающая распределение головки по роторному диску 65, представляет собой
перевернутый конус, образованный вращением головки, и состоит из двух прямых линий, одинаково
наклоненных к оси. Как видно, градиент напора, который при крутизне 70° приводит к обратному потоку к оси,
значительно меньше, чем у настоящего винтового ротора. Например, если диаметр выступа составляет 30%
от диаметра ротора, то градиент напора конуса будет меньше одной трети градиента напора для
эквивалентного истинного винтового ротора того же диаметра. Опять же, «эффективный радиус головки (или
радиус инерции объема, описываемого «диаграммой головки» и ограниченного «поверхностью головки»),
который в данном конкретном типе ротора имеет преимущество в том, что равен «радиусу головки»,
теоретически лишь немного короче, чем у 85-го истинного винтового ротора (в упомянутом конкретном случае
примерно на 31% короче), и поэтому теоретическое увеличение скорости вращения незначительно.
На практике было установлено, что при одинаковом напоре и объеме вращения винтового насоса скорость
вращения немного ниже для ротора с постоянным вихревым потоком, чем для эквивалентного истинного
винтового ротора, благодаря выигрышу в других направлениях. 95 В роторе с постоянным вихревым
движением распределение шага лопастей в сочетании с площадью проекции и распределением поверхности
лопастей, необходимыми для обеспечения устойчивых условий потока, таково, что этот тип ротора 100
представляет собой гораздо более прочный механический узел, чем эквивалентный настоящий винтовой
ротор.
Использование ротора с постоянным вихревым потоком имеет еще одно очень важное преимущество в
конструкции винтовых насосов, поскольку при равномерной скорости притока к ротору абсолютное
направление и скорость оттока от ротора остаются постоянными на всех радиусах. Это позволяет сделать
направляющие лопатки, расположенные вплотную к ротору, очень простыми по конструкции, поскольку угол
их кромок, прилегающих к ротору, теперь одинаков от основания до кончика.
Следует отметить, что для выходных направляющих лопаток винтового насоса угол «захвата» (т.е. наклон
кромок выходных направляющих лопаток, когда они прилегают к ротору) при фиксированном значении
является правильным только для одной определенной комбинации напора и количества при любой заданной
скорости вращения ротора.
Это определенное сочетание напора и количества соответствует достижению максимальной эффективности
при заданной скорости вращения 125. Для достижения максимальной эффективности при других сочетаниях
количества и напора, на примере данного определения допустимых пределов отклонения от условий
постоянного вихревого движения. Уравнение h = Cnrn представляет собой семейство кривых наклона головы,
частными представителями которого являются три упомянутые выше кривые наклона головы.
Радиус головки kn для общего представителя этого семейства кривых определяется формулой =n R i- + .
Будет установлено, что верхний и нижний предельные значения радиуса головки, указанные выше,
получаются соответственно, когда n принимает значения, приближающиеся к 1,5 и к 0,5. Таким образом, все
роторные установки, для которых кривые напора задаются формулой h=Cnr, где n находится в диапазоне от
0,5 до 1,5, подпадают под приведенное выше определение допустимых пределов отклонения от условий
постоянного вихревого движения. Следует отметить, что многие другие роторные конфигурации, для которых
кривые напора имеют совершенно иную математическую форму, также обеспечат удовлетворительное
распределение напора при условии, что радиусы их напора находятся в пределах указанных значений.
Желаемый приблизительно постоянный вихревой поток может быть получен либо за счет соответствующего
распределения шага и площади лопаток ротора, либо частично этим способом, а частично наклоном входных
направляющих лопаток. Для винтового насоса теоретически возможно обеспечить постоянный вихревой поток
на выходе из ротора, даже с настоящим винтовым ротором (т. е. ротором, лопатки которого образуют спираль
постоянного шага) подходящей осевой длины, путем скручивания радиальных входных направляющих
лопаток, прилегающих к ротору, таким образом, чтобы создать принудительную подачу вблизи оси и
недостаточную подачу вблизи периферии. Однако такое решение не будет весьма удовлетворительным из-за
вихревых потерь и неравномерности потока.
Компромисс между этим вариантом и предпочтительным вариантом, при котором желаемое состояние
постоянного вихревого вращения достигается исключительно за счет конструкции лопастей ротора, может
иметь практическую ценность в определенных случаях. При таком компромиссе желаемое состояние может
быть приблизительно достигнуто частично за счет распределения шага лопастей ротора и частично за счет
скручивания входных направляющих лопаток.
Было заявлено, что предпочтительной является конструкция, в которой шаг лопастей ротора изменяется в
радиальном направлении таким образом, чтобы придавать или принимать от жидкости, протекающей через
ротор, практически равномерную скорость вращения на всех радиусах. В винтовом насосе с ротором типа t60
скольжение увеличивается внутрь, к оси, в то время как напор увеличивается наружу, к периферии, так что
при заданной скорости вращения угол «захвата» выходных направляющих лопаток может изменяться в
соответствии с каждым соответствующим абсолютным направлением потока от ротора. Поскольку
направляющие лопатки на выходе имеют спиральные поверхности, что соответствует условиям потока,
создаваемым настоящим винтовым ротором, любая регулировка этих лопаток относительно их продольных
осей приведет к тому, что они окажутся «вне шага». "
Однако, поскольку направляющие лопатки имеют равномерный угол «захвата», для соответствия условиям
потока, создаваемым ротором с постоянным вихревым движением, лопатки или их «захватывающие» кромки
могут вращаться вокруг своих продольных осей, что позволяет компенсировать очень значительный диапазон
изменений рабочих условий машины, обеспечивая при этом высокую эффективность в широком диапазоне.
Следует отметить, что использование вращающихся направляющих лопаток, хотя и описано в контексте
насоса, имеет не меньшее значение и для турбины, где наблюдаются обратные условия.
Еще один способ компенсации изменяющихся сочетаний напора и количества заключается в регулировке
осевого расстояния между ротором и направляющими лопатками путем перемещения либо ротора, либо
направляющих лопаток в осевом направлении.
Такая регулировка осевого расстояния между ротором и направляющими лопатками позволяет в
определенной степени свободно изменять абсолютные параметры потока при увеличении зазора, а в крайнем
случае, выходные направляющие лопатки насоса могут быть заменены вихревой камерой.
В турбине, хотя входные направляющие лопатки могут быть установлены с продольными осями,
расходящимися от оси ротора, как правило, предпочтительнее устанавливать лопатки вертикально в
кольцевой впускной камере, в которую поступает горизонтальный поток, при этом ротор расположен в
нисходящей трубе, верхний конец которой соосно расположен внутри впускной камеры.
Действие направляющих лопаток заключается в создании принудительного вихря в пространстве внутри
впускной камеры над нисходящей трубой. Однако вынужденное вихревое течение не может сосуществовать с
индуцированным клоунским течением, для которого естественным условием является свободный вихрь, и
существует частичный переход от вынужденного к свободному вихревому течению через различные условия
составного вихря. В вынужденном вихре величина завихрения прямо пропорциональна радиусу, тогда как в
свободном вихре, соответствующем нисходящему потоку, величина завихрения обратно пропорциональна
радиусу. При переходе от вынужденного к свободному вихревому потоку условия соответствуют условиям
сложных вихрей, промежуточным между вынужденным и свободным вихревым состоянием. Таким образом,
путем соответствующего выбора расстояния и формы прохода между выходным отверстием направляющих
лопаток и входным отверстием ротора можно выбрать промежуточное состояние, приблизительно близкое к
состоянию постоянного вихревого потока, при этом в сравнительно широком диапазоне условия не будут
существенно отличаться от состояния постоянного вихревого потока.
Идеальными условиями для выхода из ротора турбины являются осевой поток, из которого исключено все
предварительно заданное вихревое движение, необходимое для создания крутящего момента. Если это
условие выполняется, становится ясно, что направляющие лопатки на стороне нагнетания 80 не нужны, но
если в потоке нагнетания сохраняется значительное завихрение, направляющие лопатки могут быть полезны
для предотвращения тенденции к образованию воздушного ядра и для предотвращения замедления 85
нагнетания из-за спирального потока.
Направляющие лопатки на выходе турбины, если они расположены рядом с ротором, будут иметь края,
прилегающие к ротору, слегка изогнутые в сторону направления вращения ротора на 90 градусов, в то время
как направляющие лопатки на входе насоса будут иметь края, прилегающие к ротору, слегка изогнутые в
направлении вращения ротора на 90 градусов, чтобы уменьшить потери на вихревые потоки в каждом случае.
Таким образом, если ротор вращается по часовой стрелке, то кромки этих лопаток, прилегающие к ротору,
будут изогнуты по часовой стрелке в случае насоса и против часовой стрелки в случае турбины.
В упрощенной конструкции согласно изобретению, в частности, применяемой в винтовых насосах компактной
формы 105, ротор работает между двумя соосными наборами направляющих лопаток, продольные оси
отдельных лопаток каждого набора расположены радиально относительно оси ротора. Однако во многих
случаях, особенно при использовании в турбинах, предпочтительнее применять направляющие лопатки
сбалансированного типа с одной или обеих сторон ротора. Такие лопатки могут, например, располагаться в
горизонтальной камере впуска турбины нисходящего потока, ротор которой находится в нисходящем канале и
вблизи его верхней части. В этом случае лопатки будут поворачиваться вокруг вертикальной оси,
расположенной на окружности, концентричной оси ротора. В качестве альтернативы, при горизонтальной или
наклонной камере впуска, оси лопаток могут быть наклонены таким образом, чтобы они лежали на
поверхности конуса, соосного с ротором. Такое устройство, помимо создания первоначального приближения к
состоянию постоянного вихревого движения, имеет практическое преимущество, заключающееся в
возможности регулирования притока и потока воздуха на лопастях.
Ввиду того, что направление абсолютного потока из ротора является равномерным на всех радиусах, угол
подъема выходных направляющих лопаток также является равномерным по всей длине каждой лопатки.
Выходные лопатки изогнуты таким образом, что жидкость, выходящая из них, течет в осевом направлении.
Эти выходные лопатки служат для преобразования вихревого потока в энергию напора или давления без
увеличения осевой скорости потока.
Площадь поперечного сечения, доступная для потока жидкости внутри машины, подобрана таким образом,
чтобы свести к минимуму возмущения и обеспечить стабильный осевой поток под углом 80°.
Соседние файлы в папке патенты