Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_5140
.pdf
которую может пропускаться грунт с забоя во время установки сегментов в любой части окружности туннеля.
В одном из способов реализации изобретения, в качестве примера, неподвижная кольцевая опора может
быть установлена на переднем конце передвижной платформы 2,5, опирающейся на обычные рельсы или на
кронштейны или направляющие, закрепленные на облицовке уже установленного туннеля, причем эта
платформа также поддерживает конвейер, по которому отработанный грунт транспортируется к вагонам,
которые доставляют его к входу в туннель. Отработанный грунт может подаваться к переднему концу
конвейера через подходящий желоб или конвейерную ленту, проходящую через кольцевую опору.
Фактические устройства для установки 35 сегментов на место могут состоять из гидравлических цилиндров
или других устройств любого подходящего или утвержденного типа, прочно закрепленных на подвижном или
вращающемся кольце, которое удобно поддерживается на роликовых подшипниках 40 на неподвижной
кольцевой опоре и приспособлено для вращения через соответствующую зубчатую передачу двигателем,
установленным на платформе. Гидравлическое давление может подаваться к цилиндрам цилиндров
обычным способом по гибким трубам 45. При использовании туннельного щита неподвижная На щите может
быть установлена кольцевая опора.
Если предусмотрено более одного поршня или подъемного устройства, каждое из них может быть
установлено на отдельном и независимо перемещающемся кольце, или же устройства могут быть
установлены на одном кольце.
Как видно, усовершенствованное монтажное устройство позволяет непрерывно удалять грунт в процессе
монтажа, что особенно выгодно в тех случаях, когда на забое туннеля используется механический экскаватор,
который практически непрерывно находится в рабочем состоянии.
Датировано 3 февраля 1926 года.
Ф. У. Ле Талл, дипломированный патентный поверенный, Норфолк-стрит, Стрэнд, 2, Лондон, W C O, 65,
представитель заявителя.
Полная спецификация COM 3.
Усовершенствования, касающиеся тоннелепроходческой техники.
Я, Кэмпбелл Г. У. Н. Пруро, из Абботсфилда, Тависток, графство Девоншир, подданный короля
Великобритании, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о том, каким образом оно должно
быть реализовано, что будет подробно описано и установлено в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к тоннелепроходческому оборудованию 75 и, в частности, к аппарату 270,007 i
J i 1 1 1 1 i для возведения облицовочных сегментов тоннелей.
Для этой цели уже было предложено устройство, включающее кольцевую опору или направляющую,
закрепленную на кольцевой пластине, непосредственно установленной на стене тоннелепроходческого щита,
и имеющее вращательно установленный внутри указанной направляющей кольцевой элемент, несущий
подъемное устройство, выступающее вбок от кольцевого элемента так, чтобы оно выступало в плоскость
монтируемых сегментов и приспособлено для вращения с целью подъема сегмента в нужное положение с
помощью электродвигателя, установленного на щите 1,5. Также было предложено устройство для облицовки
кирпичных тоннелей, такое устройство, включающее кольцевые устройства для подъема и позиционирования
кирпича, вращательно установленные внутри полой кольцевой опоры, пространство между которой и стеной
тоннелепроходческого щита занято вращающимся кольцевым бетонным несущим элементом, опирающимся
на кольцевую опору и стену щита 2,5 через непосредственное промежуточное звено роликов.
Согласно настоящему изобретению, устройство, включающее кольцевое пространство с одним или
несколькими сегментными подъемными устройствами, установленными на нем с возможностью вращения,
сконструировано и установлено для использования в туннеле таким образом, что кольцевое пространство
отстоит от стенки любого используемого туннельного щита и не будет контактировать с какой-либо
окружающей конструкцией или эквивалентными элементами, расположенными между ним и стенкой щита,
посредством которых деформация стенки щита под механическим напряжением может передаваться на
кольцевое пространство или сегментные подъемные устройства на нем. Благодаря такому расположению
снижается вероятность деформации или заклинивания указанных устройств из-за такого отклонения. В
предпочтительной конструкции устройство состоит из кольцевой опоры, прикрепленной к платформе.
Для поддержки конвейера или подобного устройства для транспортировки грунта через и от монтажного
устройства, а также для установки сегментов облицовки на место, используются кольца, вращающиеся на
кольцевой опоре с помощью электрических двигателей или подобных устройств, причем указанные кольца
предпочтительно могут вращаться независимо друг от друга. Кольцевое пространство предпочтительно
располагается в плоскости монтируемого сегмента или кольца сегментов, и таким образом вес поднимаемого
сегмента непосредственно поддерживается кольцевым пространством, что практически исключает
эксцентриситет нагрузки.
Для того чтобы изобретение было ясно понято и легко применимо на практике, я прилагаю к настоящему
документу сопроводительные чертежи, на которых фиг. 1 представляет собой разрез, более или менее
схематично показывающий экскаватор и щит с применением изобретения, при этом кольцо монтажного
устройства частично оторвано; фиг. 2 представляет собой вид с торца, спереди, показывающий общее
расположение монтажного устройства; фиг. 3 представляет собой план, соответствующий фиг. 2, а фиг. 4
показывает в увеличенном масштабе разрез по линии IV-TV фиг. 2.
Согласно чертежам, кольцевая опора 75 1 закреплена на переднем конце передвижной платформы 2,
установленной на кронштейнах 3, прикрепленных к уже имеющейся облицовке туннеля; эта платформа также
поддерживает конвейер 4, по которому отработанный грунт 80 вывозится к грузовикам, которые
транспортируют его к входу в туннель.
Точная конструкция и расположение платформы 2 не имеют значения для настоящего изобретения, но она
может выгодно соответствовать характеру, описанному в описании параллельного применения.
№ 31 '34 ( 270,008) от 1926 г.
Экскавационные средства, с помощью которых необходимо извлекать отработанный грунт, могут иметь
любую конструкцию, показанную на рис. 1, которая в основном соответствует описанию в Спецификации
заявки № 3384 (270014) от 1926 года, что позволяет непрерывно осуществлять работы по выемке грунта в
забое. Отработанный грунт из ковшей 5 роторного экскаватора 6 подается по желобу 7 на конвейерную ленту
8, установленную в щите 9, которая, в свою очередь, подает отработанный грунт через второй желоб 100 на
конвейер 4, конец которого выступает в кольцевую опору 1, как показано на рис. 1. Кольцевая опора 1 также
соединена со щитом 9 либо напрямую, либо через промежуточную платформу 2 105, так что она
перемещается вперед вместе со щитом. Таким образом, отработанный грунт может непрерывно
транспортироваться из забоя через монтажное устройство к ожидающим грузовикам, при этом между
кольцевой опорой 1 и стеной туннеля остается свободное пространство 110. Манипулирование и монтаж
сегментных секций, которыми должен быть облицован туннель 115. Используется пара гидравлических
цилиндров 11, каждый из которых установлен на кольце 12, легко вращающемся на кольцевой опоре 1 с
помощью небольших роликов 15 (рис.
4) Между ними расположены кольца 12 и 120, имеющие внутреннюю зубчатую передачу и предназначенные
для независимого вращения при необходимости с помощью двигателей 13, соединенных с ними редуктором,
как это хорошо видно на фиг. 2 и 3. Кольцевая опора 1 может быть, при необходимости, заменена такими
средствами, как три или более роликов, на которых кольца 12 предназначены для вращения.
В процессе монтажа сегменты сначала фиксируются поршнями 11 (работающими по одному с каждой
стороны туннеля) в зацеплении с соответствующими несущими и поддерживающими устройствами на
сегментах, например, стержнями 14, вставленными через фланцы или через выступы, образованные на
сегментах. Затем кольца 12 вращаются, чтобы поднять и переместить сегменты в соответствующие
положения, в которых они выталкиваются наружу с помощью поршней 11 в правильное конечное положение,
чтобы их можно было закрепить к соседним сегментам, установленным ранее. На кольцах могут быть
предусмотрены балансировочные грузы для компенсации веса поршней 11 или других вращающихся
устройств и сегментов, насколько это необходимо. Заполнение и цементирование наружных поверхностей
сегментов могут быть впоследствии выполнены любым удобным способом.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_270008.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=270008&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB270008A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 3 февраля 1926 г. № 3134/26.
270,4008 Фотография слева: 3 ноября 1926 года.
Завершено: 3 мая 1927 г.
СПЕЦИФИКАЦИЯ P Ri OVISIONAL.
Усовершенствования, касающиеся тоннелепроходческой техники.
Я, А. Р. Тур Ву Доннор Ф. Мантон, Тв Л. И. К. Э., из Гэп, Уорикс Бенч, Гилфорд, графство Суррей, подданный
короля Великобритании, настоящим заявляю, что сущность данного изобретения заключается в следующем:
данное изобретение относится к туннелепроходческому оборудованию и имеет своей целью создание
усовершенствованного аппарата для транспортировки грунта с забоя туннеля.
В тоннелепроходческих машинах, где экскаватор удаляет отработанный грунт с забоя и подает его на
конвейер, скорость проходки, очевидно, определяется скоростью удаления грунта и его транспортировки к
входу в тоннель или шахту, после чего он может быть удален. Очевидно, что если экскаватор удаляет грунт
быстрее, чем транспортные устройства могут с ним справиться, тоннель практически забивается, или ход
работ замедляется, так что экскаватор приходится останавливать или замедлять его работу до тех пор, пока
накопленный грунт не будет удален. Ранее применялась практика подачи грунта от экскаватора на конвейер,
задняя часть которого выгружается в вагонетки в передней части рельсового пути, и когда вагонетка
заполняется, ее убирают, а на ее место ставят другую. Таким образом, теряется время на замену вагонеток,
что замедляет общий темп работы.
Согласно настоящему изобретению, я предлагаю линию рельсов, приспособленных для размещения
соответствующего количества грузовиков и расположенных параллельно практически горизонтальному
конвейеру, на который подается отвал, а также средства для подачи отвала с конвейера в ряд грузовиков
последовательно. Рельсы удобно расположены таким образом, что грузовики находятся сбоку и ниже
конвейера для удобного заполнения. Предпочтительно предусмотрены две линии рельсов, по одной с каждой
стороны конвейера, так что, когда грузовики на одной линии заполнены, весь ряд может быть перемещен
назад, и пока это делается, другой ряд грузовиков будет заполняться с конвейера. Иногда я предлагаю третью
линию рельсов, которая будет вмещать грузовики или вагонетки, перевозящие различные материалы, такие
как сегменты футеровки и другие материалы или запасы, к передней части машины.
При использовании тоннелепроходческого щита рельсы, по которым перемещается ряд тележек в положении
60, подлежащих загрузке с конвейера, и сам конвейер предпочтительно устанавливаются на платформе,
которая перемещается вперед вместе со щитом, опираясь для этой цели на подходящие рельсы или
направляющие 65 на полу тоннеля, или указанные рельсы или направляющие могут поддерживаться вместе с
конвейером от рельсов или направляющих на кронштейнах, установленных по бокам тоннеля. Чтобы рельсы
могли перемещаться вместе со щитом, не мешая переброске тележек с рельсов, расположенных рядом с
конвейером, на те, которые временно уложены к входу в тоннель, где отвал окончательно удаляется из
тоннеля, предусмотрены подходящие скользящие рельсы для поддержания непрерывности движения
рельсов. Если рядом с конвейером расположено более одной линии рельсов, линии могут быть подведены к
подходящей стрелке 80, которая находится на платформе, а скользящие рельсы будут расположены в линии
позади стрелки. В некоторых случаях платформа с рельсами может перемещаться вперед экскаватором, если
таковой используется, или другим способом. Для непрерывного или периодического перемещения
платформы, по мере необходимости, могут использоваться независимые средства, такие как, например,
тяговые двигатели. В некоторых случаях к входу в тоннель могут быть проложены две или более линий
рельсов, одна из которых используется для транспортировки тележек в одном направлении от машины, а
другая — в другом направлении к машине. Когда платформа с рельсами перемещена вперед на подходящее
расстояние, например, равное длине одного или нескольких участков облицовки тоннеля, к задним рельсам,
то есть к тем, которые не установлены на скользящей платформе, может быть добавлен новый участок для
обеспечения непрерывности, при этом скользящие рельсы должны иметь достаточную длину для
обеспечения непрерывности на протяжении всего перемещения платформы вперед на это расстояние.
Изобретение не ограничивается случаями использования экскаватора или щита, но может быть применено
для удаления грунта с любого рабочего участка туннеля в тыловой части.
Датировано 3 февраля 1926 года.
Ф. В. Л. Ф., Талл, дипломированный патентный поверенный, Норфолк-стрит, Стрэнд, 2, Лондон, У. К.,
представитель заявителя.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, касающиеся тоннелепроходческой техники.
Я, Артур Вудр О'Фрис Мэнтон, член Законодательного совета Англии, проживающий по адресу: "The Gap",
Уорик-Бенч, Гилфорд, графство Суррей, подданный короля Великобритании, настоящим заявляю о природе
данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении:
Данное изобретение относится к туннелепроходческому оборудованию и имеет своей целью создание
усовершенствованного аппарата для удаления грунта с забоя туннеля или подобного сооружения.
В тоннелепроходческих машинах, в которых экскаватор выкапывает отвал из забоя и подает его на конвейер,
скорость проходки тоннеля определяется скоростью удаления отвала и его транспортировки к входу в
тоннель или шахту, а затем и утилизации. Очевидно, что если экскаватор выкапывает отвал быстрее, чем
транспортные устройства могут с ним справиться, тоннель забьется отвалом или темпы работ замедлятся,
так что экскаватор придется остановить или замедлить его работу до тех пор, пока накопленный отвал не
будет удален. Ранее применялась практика подачи отвала от экскаватора на конвейер, с задней стороны
которого он выгружается в грузовики на переднем конце одной или нескольких линий рельсов, и когда
грузовик заполнен, его убирают и заменяют пустым. Таким образом, теряется время на замену грузовиков, что
замедляет общий темп работы.
Согласно настоящему изобретению, я предусматриваю две параллельные линии рельсов, каждая из которых
приспособлена для размещения состава, включающего соответствующее количество вагонеток, и
расположена параллельно практически горизонтальному конвейеру, на который подается отработанная
порода, и я также предусматриваю средства для выгрузки отработанной породы с конвейера в каждую из
стационарных линий рельсов, так что, когда одна линия вагонеток заполнена, ее можно отвести, и пока это
делается, другая линия пустых вагонеток будет находиться в положении для загрузки с конвейера. Линии
рельсов предпочтительно расположены по обе стороны от конвейера, при этом вагонетки последовательно
заполняются с помощью подвижного желоба или разгрузочного устройства, конструкция которого может быть
известна и приспособлена для продольного перемещения вдоль конвейера и для боковой выгрузки
отработанной породы с него. Иногда я предусматриваю одну или несколько линий рельсов, которые будут
вмещать вагонетки или тележки для транспортировки различных материалов, таких как сегменты облицовки
туннеля и другие материалы или запасы, к передней части машины. Рельсы 85, по которым перемещаются
составы из грузовиков, когда они находятся в положении, позволяющем загружать их с конвейера, и сам
конвейер установлены на платформах, которые перемещаются вперед по мере продвижения работ по выемке
грунта. Для этой цели платформы поддерживаются соответствующими роликами или направляющими,
установленными на полу или боковых стенках туннеля, или и на том и другом.
Предусмотрены средства для обеспечения непрерывности движения рельсов, проложенных на нижней
платформе, со стационарным путем или путями, проложенными в туннеле позади платформ, а также стрелки,
которые могут быть установлены на опорной платформе для направления или отвода вагонеток на различные
пути на платформе.
В тех случаях, когда на забое используется щит с механическим экскаватором или без него, платформа или
платформы предпочтительно соединены с ним таким образом, чтобы перемещаться вместе со щитом. В тех
случаях, когда щит не используется, предусмотрены подходящие средства для перемещения платформ.
Изобретение более подробно описано ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые более или менее
схематично иллюстрируют систему удаления отходов и различные другие важные особенности,
предусмотренные настоящим изобретением.
Фиг. 1 представляет собой поперечный разрез участка туннеля непосредственно за забоем, снабженного
оборудованием в соответствии с изобретением; Фиг. 2 показывает прилегающий участок туннеля справа от
Фиг. 1; Фиг. 3 представляет собой план, показывающий расположение оборудования, показанного на Фиг. 1;
Фиг. 4 представляет собой вид с торца, выполненный практически по линии ТВ-ТВ Фиг. 1; Фиг. 5 представляет
собой план, показывающий предпочтительное расположение рельсов для грузовых вагонеток,
расположенных в участке туннеля, главным образом справа от Фиг. 2; и Фиг. 6 показывает деталь в
увеличенном масштабе.
Устройство в показанной форме включает верхнюю и нижнюю платформы 1, 2, состоящие из нескольких рам,
изготовленных из прокатных балок и скрепленных между собой шарнирами 3 или другими легкосъемными
соединениями, которые позволяют платформам следовать изгибам туннеля. Кронштейны 4, закрепленные на
стенах туннеля, например, болтами, проходящими через фланцы обычных элементов облицовки туннеля,
поддерживают платформы посредством роликов 5. Один из вариантов кронштейна 4, снабженного опорным
роликом 5 и направляющим роликом 6 для взаимодействия с соответствующими продольными боковыми
элементами платформ 1 или 2, более наглядно показан на фиг. 6.
На верхней платформе 1 установлен конвейер 7, приводимый в движение любым подходящим механизмом 8,
который транспортирует отвал с забоя, причем отвал предпочтительно подается непосредственно с
механического экскаватора, если таковой используется, как показано на чертежах, которые указывают на щит
9 экскаватора, подобного описанному в Спецификации 4,5 заявки № 3384 (270014) от 1926 года, и из которого
отвал выгружается через желоб 10.
Конвейер 7 транспортирует отработанный грунт к передвижному разгрузочному устройству 11, снабженному
заслонкой 12 (обозначена пунктирными линиями на рис. 4), в зависимости от положения которой грунт
выгружается в ожидающие грузовики с одной или другой стороны. Разгрузочное устройство 11, которое может
иметь любую известную подходящую конструкцию, перемещается на колесах 13, движущихся по рельсам 14,
как показано на рис. 1.
2
a- и 4 (конвейерная лента отсутствует на последнем рисунке) и может перемещаться по мере необходимости
вручную, или же указанные колеса могут быть соединены зубчатой передачей с разгрузочными роликами 15,
по которым проходит конвейерная лента, так что желоб автоматически перемещается с заданной скоростью и
равномерно и практически непрерывно выгружает отходы в состав грузовиков.
Наклонные пластины 16 (рис. 3 и 4), закрепленные на платформе, служат для направления грунта к центрам
грузовиков.
Нижняя платформа 2 имеет две линии рельсов 17, 18, по одной с каждой стороны конвейерной ленты 70;
третья дорожка 19 предусмотрена для удобства подъема или удаления материалов, таких как сегменты
облицовки туннеля, 1 гравий, известь или цемент для заделки швов и т. д., 75 без помех для удаления грунта.
На платформе 2 также установлен переключатель 20, так что три дорожки сходятся в одну дорожку 21 для
удобства соединения с 80 стационарной линией или линиями рельсов 22, проложенных в туннеле за
платформой 2. Верхняя платформа 1 и, предпочтительно, также нижняя платформа 2 прикреплены к щиту,
если таковой используется, так что они автоматически перемещаются вперед вместе со щитом. В показанной
конструкции передняя поперечная балка платформы 1 прикреплена к корпусу приводного механизма
экскаватора, который 00 является частью щита 9, предпочтительно через шарнирное соединение, при этом
платформа 2, в свою очередь, прикреплена к платформе 1 посредством один или несколько стержней или
прутков 23 95 Для сохранения оперативной непрерывности рельсов на платформе со стационарной линией
или линиями рельсов 22, проложенных в туннеле, используется система скользящих рельсов. Как видно из
рис. 2, скользящие рельсы 24 (части которых показаны в обрыве) прилегают к рельсам 21 платформы 2 с
одного конца, а с другого конца имеют коническую форму и в поперечном сечении имеют форму, близкую к
U-образной, чтобы скользить по рельсам 22. Рельсы 24 перемещаются вперед вместе с платформой 29 и
поддерживаются временными опорами 25, которые регулируются время от времени по мере необходимости.
Такая конструкция позволяет прокладывать участки стационарных линий рельсов под скользящими рельсами
24 без задержки в транспортировке вагонеток на платформу 2 и обратно. Также по мере продвижения
платформ спереди могут быть установлены кронштейны 4, готовые к их размещению, а сзади —
соответственно. Благодаря описанной схеме очевидно, что непрерывное удаление грунта может
осуществляться без прерывания работы конвейерной ленты. Например, если время, необходимое для
заполнения состава из грузовиков на пути 17, составляет приблизительно 15 минут, очевидно, что за это
время состав из грузовиков, ранее заполненных на пути 18, может быть перемещен в подходящую точку в
туннеле, в то время как другой состав из пустых грузовиков может быть доставлен и установлен на пути 18.
Когда грузовики на пути 17 полностью заполнены, достаточно лишь перевернуть заслонку 12 в разгрузочном
устройстве 11 и изменить направление движения последнего, чтобы грузовики на пути 18 были заполнены, а
заполненные грузовики на пути 17 были удалены и установлены обратно. Перевозка грузовиков может
осуществляться любым известным способом.
Платформа 1, помимо поддержки конвейера 7 и его приводного механизма, может также служить для
размещения вспомогательного механизма, который может быть необходим для работы экскаватора.
Например, на фиг. 1 и 3 показаны места для размещения: электродвигателей 26, гидравлического насоса 27,
двигателя и компрессора 28 и цементировочных поддонов 29, при этом часть платформы между
компрессором и цементировочными поддонами служит для хранения гравия или другого материала, оставляя
таким образом нижнюю часть свободной для приема и хранения сегментов облицовки тоннеля, которые могут
быть установлены, например, как описано в 2,5 Спецификации заявки № 31303 (270,007) от 1926 года.
Очевидно, что в конструкцию и расположение деталей, описанных выше со ссылкой на чертежи, могут быть
внесены различные изменения, не выходящие за рамки изобретения. Например, нижняя платформа 2 может
быть подвешена к верхней платформе 1, или же верхняя платформа 36 может опираться на нижнюю
платформу, а не на настенные кронштейны, как показано на рисунке.
Хотя в приведенном выше описании со ссылкой на чертежи изобретение более подробно рассматривается в
контексте его применения к строительству буронабивного туннеля, очевидно, что аналогичные проблемы
могут возникнуть в связи с удалением отвалов, выкопанных на забое узкой выемки или подобного
сооружения, где нецелесообразно удалять отвалы непосредственно наверх или в сторону выемки, и в таких
случаях с успехом могут быть использованы устройства, соответствующие настоящему изобретению.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я заявляю, это: устройство для разработки забоя туннеля, узкой выемки или подобного сооружения; в котором
практически горизонтальный конвейер расположен практически параллельно двум линиям рельсов, и
предусмотрены средства для последовательной подачи грунта с конвейера в каждый вагон и стационарный
состав вагонов по обеим линиям рельсов, так что пока один состав вагонов заполняется, другой состав пустых
вагонов может быть установлен на место для заполнения, благодаря чему может осуществляться практически
непрерывное удаление грунта.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_270009.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=270009&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB270009A
[]
; 1 >l 7
:СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАТЕНТА Дата подачи заявки: 3 февраля 1926 г. № 3152/26 27,0 Заявка принята: 3 мая
1927 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве водяного газа и угольного газа из битуминозного топлива с
одновременным извлечением аммиака и смолистых побочных продуктов. Мы, британская компания Pow ER-G
As CORPORATION LIMITED, и Эдвард Рамбуш, гражданин Дании, оба из Par 1 k Iield'Works, Стоктон-он-Тис,
настоящим заявляем, что сущность данного изобретения и способ его осуществления будут подробно
описаны и определены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к усовершенствованиям в производстве водяного газа и угольного газа из
битуминозного топлива с одновременным извлечением аммиака и смолистых побочных продуктов.
Были предложены различные процессы производства из битуминозного топлива.
Валовой генератор работает на основе системы периодического использования водяного газа,
представляющей собой смесь водяного и угольного газа, что позволяет извлекать побочные продукты —
смолу и аммиак.
Эти так называемые полные процессы газификации включают в себя зону дистилляции и зону генерации
водяного газа, либо раздельные, либо объединенные в одном генераторе. Ранее максимальное значение
теплотворной способности газа составляло около 370 или 380 БТЕ на кубический фут.
Более насыщенный газ можно получить методом карбюрации маслом, но если необходимо одновременно
извлекать побочные продукты, то карбюрация полученного таким методом газа нерентабельна, поскольку газ,
выходящий из верхней части реторты, будет слишком холодным для карбюрации, а если газы будут
достаточно нагреты для карбюрации, побочные продукты будут разрушены.
Настоящее изобретение направлено на преодоление этих недостатков и получение газа со значениями,
варьирующимися, например, от 350 до 450 БТ л ед. на кубический фут, при одновременном обеспечении
возможности извлечения смолы и аммиака в качестве побочных продуктов.
При производстве карбюрированного водяного газа в обычном генераторе уже предлагалось осуществлять
восходящий поток перегретым паром, а нисходящий — насыщенным паром, карбюрируя только нисходящий
газ.
Однако настоящее изобретение относится к процессу получения из битуминозного топлива в валовом
генераторе с помощью системы прерывистой подачи водяного газа смешанного газа, включающего водяной
газ и угольный газ, и направлено на обеспечение средств для экономичного обогащения смешанных газов,
получаемых при карбюрации маслом, без разрушения или нарушения процесса извлечения побочных
продуктов. С этой целью, согласно изобретению, нисходящий поток осуществляется только через зону
генератора водяного газа, а восходящий поток — через зону генератора водяного газа и зону
предварительной дистилляции, и только нисходящий газ карбюрируется с помощью паров масла,
образующихся за счет теплоты сгорания продувочного воздуха, в то время как таким образом обогащенный
нисходящий газ смешивается с восходящим газом, из которого были извлечены побочные продукты.
В процессе используется генератор такого типа, в котором зона дистилляции расположена над зоной
водяного газа в одном и том же сосуде. Целесообразно, хотя и не обязательно, использовать два или более
таких генератора, работающих совместно с общим перегревателем и карбюратором, либо для карбюрации
отходящего газа, либо для перегрева пара, с помощью которого происходит перегонка топлива в зоне
дистилляции. Для лучшего понимания изобретения, пожалуйста, обратитесь к прилагаемым чертежам,
которые в качестве примера показывают один из вариантов его осуществления.
На фиг. 1 указанных чертежей в разрезе показана схема установки, пригодной для осуществления процесса
согласно настоящему изобретению, 4 f # C'. На фиг. 2 в разрезе показана установка, включающая два
генератора, работающих совместно с общим пароперегревателем и карбюратором.
На фиг. 1 изображен валовый генератор, включающий две сравнительно четко определенные зоны: зону
газификации водяного газа 2 и зону предварительной дистилляции 3. Эти зоны далее будут называться
соответственно «камерой водяного газа» и «камерой реторты», хотя фактического разделения между ними
нет, поскольку комбинированный процесс происходит в одном и том же валовом генераторе. Камера водяного
газа 2 снабжена выходным патрубком для продувочного газа 4, управляемым клапаном 5, трубами для отвода
нисходящего газа 6 и 7, управляемыми клапаном 8, трубой подачи первичного воздуха 9, управляемой
клапаном 10 и ведущей к трубе для отвода нисходящего газа 6, паровыми входами 11 и 12 и входом 13 для
перегретого пара. Камера реторты 3 расположена над камерой водяного газа 2 и снабжена выходным
патрубком для газа 14. Внутри, вблизи или в верхней части верхней топливной зоны предусмотрена
центральная заслонка 0 для распределения восходящего потока. газы распределяются как можно
равномернее по поперечному сечению колонны нисходящего свежего топлива по всей ее высоте способом,
показанным в патенте № 188607. 15 представляет собой комбинированный карбюратор и пароперегреватель,
имеющий все масляные входы 16, воздухозаборные трубы 17 и 18, снабженные клапанами 171 и 18', выход
отработанных газов 19, регулируемый клапаном 20, газоподводящую трубу 21, сообщающуюся с нисходящей
газоотводной трубой 7, и выход 22 для карбюраторного газа и пара на входе 23 и выхода перегретого пара 24,
ведущего к пароподающему патрубку 13. 25 представляет собой котел-отстойник с дымовой трубой и
дымоходным клапаном 26. 27 представляет собой общий уплотнительный короб, в который подаются
карбюраторная газовая труба 22 и газоотводная труба 14 реторной камеры 3; указанный уплотнительный
короб снабжен газоотводным патрубком 28, снабженным клапаном 281 и ведущим к Установка конденсации и
переработки побочных продуктов, не показанная на рисунке 29, представляет собой устройство для загрузки
угля, которое предпочтительно имеет механический привод, а 30 — колосниковую решетку с
распределителем пара и воздуха, предпочтительно роторного механического типа для удаления золы, с
отсеками для удаления золы 31.
Когда генератор заполнен топливом до рабочего уровня, а топливо в нижней зоне находится в состоянии
накаливания, как это происходит в конце цикла, работа продолжается следующим образом: -продувка
выпускного клапана газа 5; Открываются выпускной клапан отходящих газов 20, выпускной клапан 26 и клапан
первичного воздуха 10, при этом все остальные клапаны закрыты, и воздух Q 70,009 подается в камеру
водяного газа 2 через трубу 9, клапан 10 и нисходящую газоотводящую трубу 6. Выдувные газы отводятся
через выходное отверстие 4, клапан 5, трубу 21 к верхней части карбюратора и пароперегревателя 15, где они
сжигаются с определенным количеством вторичного воздуха, проходящего через трубу 17 и клапан 171,
который теперь открыт для этой цели. После прохождения примерно двух 7,5 третей глубины карбюратора и
пароперегревателя, при необходимости может быть добавлен третичный воздух через трубу 18 и клапан 181
для завершения сгорания газов. Таким образом, температура карбюратора и пароперегревателя 15 на
различных глубинах может более или менее контролироваться, и все потенциальное тепло, выделяемое в
газах, может быть использовано. Газы 85, выходящие из нижней части карбюратора и пароперегревателя
через трубу 19 и клапан 20, используются в полной мере, затем проходят мимо котла отработанного тепла 25
через дымовой клапан 26, таким образом, максимально используя тепло, содержащееся в газах, выходящих
из карбюратора.
Когда кокс в нижней части камеры водяного газа 2 достаточно нагреется, клапан 171 закрывается, а также
клапан 96 (18), если он был открыт, и первичный воздушный клапан 10 немного приглушается, в то время как
восходящий клапан 12) открывается. Таким образом, на короткое время образуется генераторный газ,
который используется для продувки отходящих газов, содержащихся в камере водяного газа 2, трубе 21,
карбюраторе и пароперегревателе 15, проталкивая их мимо клапана 20. После завершения продувки
закрываются дымовой клапан 26, первичный воздушный клапан 10, клапан продувочного газа 5 и клапан
отходящих газов 20, открывается клапан 281 в трубе 28 уплотнительной коробки 27, и подача пара
включается на 12, а при необходимости и на 23. Пар, подаваемый на 12, используется для производства
водяного газа, в то время как пар, подаваемый на 23, поглощает часть тепла (продувочного газа). Газ
(хладагент), хранящийся в карбюраторе, выходит из карбюратора через трубу 24 115 и поступает в верхнюю
часть камеры водяного газа 13 в перегретом состоянии, способствуя карбонизации угля в камере реторты 3.
При этом поток газа в данном случае направлен вверх через камеру водяного газа 120 2, камеру реторты 3,
выходную трубу 14, в общий уплотнительный короб 27.
-В конце восходящего потока пар отключается в точках 12 и 23 и включается в точке 11, а клапан 8
открывается. Пар подается в верхнюю часть камеры водяного газа 2, и поток направлен вниз. Газ проходит
через отверстия в решетке 30, через трубы 6, 7, клапан 8 и трубу 21 в верхнюю часть карбюратора 15, где он
вступает в непосредственный контакт с испаренным карбюрационным маслом, подаваемым в точке 16. Из
нижней части карбюратора 15 карбюрированные газы выходят через трубу 22 в общий уплотнительный короб
27 и общий магистральный трубопровод 28, а оттуда в общий конденсационный и побочный пленочный
резервуар и газгольдер, смешиваясь там с восходящим водяным газом и восходящим дистилляционным
газом, который поступил через трубу 14 из реторты 3.
В конце спада цикл операций завершается, и удар наносится снова.
Понятно, что богатые газовые смеси подвергаются извлечению побочных продуктов — аммиака и смолы — на
конденсационной установке и установке по производству побочных продуктов, которые могут быть любого
известного типа.
На фиг. 2 показан альтернативный способ реализации изобретения, в котором используется два генератора,
обозначенные соответственно 1 и 1'. Буквенные обозначения соответствуют буквам на фиг. 1.
В данном способе работы изобретения пароперегреватель (не показан) предпочтительно представляет собой
отдельный сосуд от карбюратора, расположенный между последним и котлом-утилизатором. Трубы 13' и 132
ведут от указанного пароперегревателя к верхней части водогазовых камер 2 и 21 соответственно. В этом
случае установка работает следующим образом: для запуска рабочего цикла в генераторе 1 используется
процедура, уже описанная со ссылкой на рис.
1
Процесс продолжается до конца периода продувки и последующего короткого периода продувки. После
завершения продувки закрываются дымоходный клапан 26, клапан первичного воздуха 10, клапан
продувочного газа 5 и клапан отвода отработанного газа, открывается клапан 281 в трубе 28 уплотнительного
ящика 27, и пар подается через 12 и, при необходимости, через трубу 131. Пар, подаваемый через 12,
используется для производства водяного газа, в то время как пар, подаваемый через 131, поглощает часть
тепла (продувочных газов), хранящегося в пароперегревателе, и таким образом поступает в верхнюю часть
камеры водяного газа в перегретом состоянии, способствуя карбонизации угля в камере реторты 3. В этом
случае поток газа идет вверх через камеру водяного газа 2, камеру реторты 3, выходную трубу 14 в общий
уплотнительный ящик 27.
В конце цикла работы пар отключается в 12 и 13 минут и включается в 11 минут, при этом открывается клапан
8. Таким образом, пар поступает в верхнюю часть камеры водяного газа 2, и поток направлен вниз: газ
проходит через отверстия в решетке 30 по трубам 6, 7 и 21 к верхней части карбюратора 15, где он вступает в
непосредственный контакт с испаренным карбюраторным маслом, подаваемым в 16 минуте. Из нижней части
карбюратора карбюраторные газы выходят через трубу 22 в общий уплотнительный короб, а оттуда
описанным выше способом — в общую установку конденсации побочных продуктов 70 и газохранилище.
По завершении нисходящего потока цикл работы генератора 1 завершается, и удар начинается заново.
Когда период повышения напряжения в генераторе 75 1 завершен наполовину, рабочий цикл запускается на
генераторе 1, и в этом генераторе выполняется та же последовательность действий, что и в генераторе 1.
Время выполнения цикла подобрано таким образом, что при переключении с периода повышения напряжения
на период понижения напряжения в генераторе 1, период повышения напряжения в генераторе 2 вот-вот
начнется, и наоборот, при переключении с периода повышения напряжения на период понижения напряжения
в генераторе 2, период повышения напряжения в генераторе 1 готов к запуску.
Приведены следующие временные интервалы, позволяющие приблизительно оценить используемый цикл:
Период продувки, Подъем, Спуск, Различные продувки, 1/4 минуты.
3
минут.
11/4 минут.
1/2 минута.
Газ предпочтительно отводится из верхней части каждого генератора таким образом, чтобы даже во время
спуска вверх через камеру реторты проходил определенный поток газа с перегретым паром или без него.
Соседние файлы в папке патенты