Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_5509
.pdf
(Сообщение компании WESTERN ELECTRIC COMPANY, INCORPORATED, корпорации штата Нью-Йорк,
имеющей главный офис по адресу: 195, Бродвей, Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки) Мы, STANDARD
TELEPHONES -AND CABLES, LIMITED, из Коннектикута, 11-й дом, Олдвич, Лондон, WY C 2, Англия,
британская компания, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления,
которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к системам передачи сигналов электрическими волнами высокой частоты и, в
частности, к настроенным средствам связи в них для разрядных трубок космического типа, работающих на
высоких частотах.
В некоторых системах, таких как радиопередатчики, оказывается желательным изменять связь между
последовательными блоками, например, между генератором несущей волны и высокочастотным усилителем
для него, между двумя высокочастотными усилителями или между высокочастотным усилителем и антенной
схемой, чтобы регулировать мощность, распространяемую через систему. equally desirable to maintain such a
coupling selective to a certain frequency band and the impedance in-out of the tubes constant at the desired value for
this band, at the same time preventing the coupling cobers with the inherent (gridanode) capacity of a tube to produce
visours outside that certain frequency range which the system must be restricted.
Настоящее изобретение в применении к радиопередатчику предусматривает использование специального
реактивного элемента, разработанного и встроенного в высокочастотные каскады системы и
взаимодействующего с конденсаторами таким образом, чтобы выполнялись вышеуказанные условия связи, а
именно: между двумя высокочастотными лампами, соединенными последовательно, предусмотрены средства
для изменения коэффициента трансформации связи при сохранении практически неизменного выходного
импеданса первой лампы, настройки цепи связи и баланса емкостей ламп; между усилителем и цепью
антенной нагрузки тот же реактивный элемент в модифицированной форме обеспечивает изменение
коэффициента трансформации напряжения при сохранении всех остальных постоянных неизменными, при
этом для каждой из остальных постоянных предусмотрено то же изолированное условие изменения, как будет
объяснено далее.
Согласно изобретению, реактивный элемент между двумя высокочастотными лампами включает две
полусекции, соединенные между собой, имеющие регулируемые точки отвода на каждой секции к сетке и
аноду соответственно, и одну точку отвода от лампы и контактную площадку ползунка на каждой секции к
сетке и аноду соответственно другой лампы, причем соединение между двумя секциями подключено к земле
(или катодам). Два ползунка одновременно управляются с одного главного вала для изменения
коэффициента трансформации, в то время как одновременная регулировка других точек отвода может
изменять настройку. Балансирующий конденсатор включен в проводник к сетке первой лампы и в проводник к
аноду второй лампы, в то время как элемент настройки подключен к двум одинаковым точкам отвода для
точной настройки. Реактивный элемент, расположенный между лампой оконечного усилителя и антенной или
нагрузочной цепью, в принципе аналогичен описанному выше, но фактически включает только одну секцию
(которая в выходной контур лампы, на котором регулируемые точки отвода и ползунок замыкают контакты, а
другая часть связи (в антенном контуре) представляет собой подвижную катушку вариометра, где связь
должна быть индуктивной, и, таким образом, мощность, передаваемая на антенну, изменяется. В обоих
случаях настройка связи в целом удобно определяется переменным реактивным 6-элементным резистором,
подключенным рядом с двумя точками отвода, а также положением этих точек на реактивном сопротивлении,
которое также определяет импеданс в выходном контуре предыдущей лампы.
Как будет видно из последующего описания, в выходной секции лампы связи между конечной лампой и
антенной используется тот же принцип, что и в связи между двумя последовательно соединенными лампами.
Разница заключается в том, что во втором случае баланс емкости лампы и настройка должны
поддерживаться при частичной корректировке коэффициента трансформации, тогда как в первом случае
коэффициенты трансформации напряжения и мощности должны поддерживаться при частичной
корректировке настройки, которая, однако, не должна нарушаться при изменении любого из указанных
коэффициентов. Упомянутый реактивный элемент может быть чисто емкостным, но предпочтительно
включает одну или несколько индуктивных катушек, образующих параллельно-резонансный контур, с
переменным конденсатором.
Изобретение может быть применено к любым высокочастотным средствам, будь то радиоприемники или
передатчики, но имеет особое применение в последних, и особенно в вещательных передатчиках. Поэтому
конкретное воплощение показано в сочетании с передатчиками с дроссельной или линейной модуляцией и
независимым управлением, но изобретение явно не ограничивается такой схемой. Хотя способ обеспечения
внешней емкости, связанной либо с входной, либо с выходной цепью лампы для балансировки, известен,
важной особенностью изобретения является расположение реактивного сопротивления межламповой связи,
благодаря которому две лампы резонансно связаны и одновременно сбалансированы для любой степени
связи. Вышеизложенное, вместе с другими особенностями изобретения, которые включают средства для его
реализации, станет очевидным из прочитанного описания. в сочетании с прилагаемыми 6,5 чертежами, из
которых:
На рисунке 1 показана схема радиопередатчика, воплощающего принципы изобретения; на рисунках 2 и 3
показаны детали модификации блока межтрубной согласующей катушки, схематически показанного на
рисунке; на рисунках 4 и 5 показаны детали конденсатора, необходимого для балансировки собственной
емкости трубки с точной регулировкой при высоком напряжении, как на рисунке 1; на рисунке 6 показаны
детали блока антенной согласующей катушки с рисунка 1.
На всех чертежах одинаковые порядковые номера обозначают одинаковые детали, так что на рисунке 1
источник 10 соединен через усилитель 1; 2 с усилителями 13 и 14, которые соединены последовательно
посредством резонансного контура 15. Выходной контур усилителя 14 соединен 85 с антенной 16.
Источник сигнальных волн 9 подключен через трансформатор 11 к входным клеммам усилителя 17.
Блоки А представляют собой любой тип высокочастотного усилителя, но предпочтительно усилитель на
основе газоразрядной лампы.
Усилители 17 и 14 предпочтительно расположены, как показано на рисунке, для модуляции известным
методом постоянного тока 95, в основном, как описано в британских патентах № 133366 и 168056.
Резонансный контур 15 включает регулируемый конденсатор 18, расположенный параллельно индуктивной
катушке 19, которая включает две секции или элемента 20 и 21.
В резонансный контур также включены два блокирующих конденсатора 22 и 23 — между соседними
концевыми витками катушки 20 и 21, которые, однако, имеют такую большую емкость, что не оказывают
существенного влияния на резонансную частоту контура 15. По этой причине секции 20 и 21 образуют для
высоких частот единую катушку. Конденсаторы 22 и 23, однако, служат для блокировки постоянного тока от
батарей 24 и 24. Первый подает пространственный ток на лампы 13 и 14, а второй подает соответствующий
поляризующий потенциал на управляющий электрод лампы 14 последовательно с дроссельной катушкой 45.
Эта дроссельная катушка имеет высокое сопротивление для высокочастотных волн и предотвращает
дисбаланс цепи связи, как видно из рисунка. Сетка лампы 13 соединена последовательно с регулируемым
балансирующим конденсатором 25 с переменным отводом. 26, на катушке 2)0, тогда как анод трубки 13 125
напрямую соединен с регулируемым верхним контактом 27 катушки 21. Анод трубки 14 соединен
последовательно с регулируемым балансировочным конденсатором 28 с регулируемым ползуном 2,9 на
катушке 21, тогда как сетка 130 277,418 этой трубки напрямую соединена с соответствующим ползунком 300
на катушке 20.
Соединительная цепь i 4 заземлена в точке, расположенной посередине между конденсаторами 922 S и 23.
С помощью ручки или вала 31, соединенного конической шестерней 32 с валами 33 и 34, стеклоочистители 29
и 80 могут вращаться одновременно в противоположных направлениях и на равные величины.
Цепь постоянного пространственного тока лампы 13 может быть прослежена от ее анода до отвода 27 на
катушке 21, через часть этой катушки, до высокочастотной дроссельной катушки 35, батареи 24, до
заземления и катода лампы 13.
Цепь прямого пространственного тока лампы 14 может быть прослежена от ее анода через участок 47 46
катушки 36, высокочастотную дроссельную катушку 37, низкочастотную дроссельную катушку 38, батарею 24
до земли и катода лампы 14.
Катушка 36, расположенная между точками отвода 46 и 48 и зашунтированная регулируемым конденсатором
2.5, образует резонансный контур. Антенная цепь включает последовательно антенну 16, конденсатор 40,
нагрузочную катушку 41 и согласующую катушку 42, подключенные к земле.
Настроенные катушки 36 и 42 индуктивно связаны, при этом степень связи является переменной.
В работе описанной выше схемы высокочастотные волны подаются от источника 10 через усилитель 12 к
усилителю 13. Усиленные волны от лампы 13 подаются в резонансный контур 15, который избирательно
передает волны желаемой частоты во входную цепь, подключенную к управляющему электроду и катоду
усилителя 14. Контур 15 обычно настраивается на частоту волн от источника 10. Если в волнах, подаваемых
источником 10, присутствуют волны посторонних частот или они вводятся под действием усилителей 12 и 13,
они исключаются резонансным контуром 15. Таким образом, выбранные волны появляются в выходной цепи
лампы 14, на которую настроен вышеупомянутый резонансный контур 36-39. Сигнальные волны от источника
9, подаваемые усилителем 17, модулируют усиленные высокочастотные волны, присутствующие в выходной
цепи лампы 14, способом, описанным в вышеупомянутых британских патентах. Модулированная несущая
сигнала Волны, соответственно, передаются через резонансный контур 36-39 к антенне (i O 016.
Дроссельные катушки 35 и 37 предназначены для исключения высокочастотных волн из цепей постоянного
тока ламп 13 и 14. Конденсатор 43 образует обходной контур 635 для возврата на землю для
высокочастотных сигналов.
Для изменения выходной мощности передатчика напряжение волн, подаваемых на лампу 14 от источника 10,
регулируется путем непрерывной регулировки ползунка 30 на катушке 20. Входная цепь лампы 14 включает в
себя часть катушки 20 между ползуном и конденсатором 22. Часть катушки 21 между ползуном 229 и
конденсатором 23 включена в цепь 715 между анодом и катодом лампы 14, которая также включает в себя
балансировочный конденсатор 28. Для того чтобы конденсатор 28 мог должным образом сбалансировать
собственную емкость между анодом и управляющим электродом лампы 14, необходимо поддерживать
единичное соотношение числа витков катушек 20 и 21, расположенных соответственно между управляющим
электродом и катодом, а также анодом и катодом лампы 14. Ручка и зубчатая передача для привода
ползунков 29 и 30 позволяют поддерживать это единичное соотношение витков. Одновременное
использование позволяет непрерывно регулировать или изменять выходную мощность лампы 14 (до 90)
путем изменения коэффициента трансформации логарифмической катушки 19, действующей как
автотрансформатор между лампами 13 и 14.
Баланс путей между управляющим электродом 95 и катодом, а также между анодом и катодом трубки 13 не
изменяется при регулировке мощности, поскольку пути соединены, как описано, с катушками 20 и 21
независимо от ползунов 29, 100 и 30.
С помощью регулируемых отводов 26 и 27 цепь связи может быть настроена совместно с регулируемым
конденсатором 18. Первый может удобно использоваться для грубой регулировки, а второй — для точной
регулировки.
Из приведенного выше описания очевидно, что катушка 19 выполняет несколько важных функций. В
сотрудничестве с конденсатором 18 она образует резонансный контур для выбора желаемых волн, а также
обеспечивает желаемое выходное сопротивление цепи для лампы 13. В сочетании с конденсаторами 225 и 28
она предотвращает возникновение паразитных колебаний в цепях ламп 13 и 14, возникающих в результате
связи, обеспечиваемой их собственной емкостью между электродами; она позволяет регулировать
синхронизацию резонансного контура и, наконец, позволяет регулировать выходную мощность лампы 14 без
нарушения баланса цепей или возникновения паразитных колебаний. Аналогичное действие происходит и на
катушке 363, соединенной с катушкой 42, но здесь нет необходимости поддерживать баланс собственной
емкости, и, следовательно, эквивалент двух синхронно 130 1 i 1 Подвижные ползунки 29 и 80 представлены на
катушке 36 контактом 47, который является регулируемым отводом, а не ползунком, по причинам, которые
будут объяснены далее.
Точки 48 и 47 являются регулируемыми точками отвода, аналогичными точкам 26 или 27. Преобразование
напряжения происходит вдоль катушки из-за разницы между количеством витков катушки в участках 46-4-7 и
46-48, причем последний регулируемо соединен с антенной катушкой 42 и настраивается регулируемым
конденсатором -39 на среднюю частоту диапазона излучаемых частот.
Это соотношение изменяется путем перемещения точки отвода 4, а настройка изменяется путем
перемещения ползунка 46 и/или подвижного элементарного конденсатора 39. Как видно, соотношение витков
остается неизменным при одной из двух регулировок настройки; аналогично, настройка остается неизменной
при изменении соотношения формирования следов.
На катушке 36 для настройки используется согласующий элемент 4G, а для изменения коэффициента
трансформации — переменный контактный элемент 47, что является обратным по отношению к
расположению контактов на катушке 19. Причина вышеизложенного заключается в том, что на катушке 36
быстрая и дробная настройка имеет первостепенное значение, тогда как на катушке 19 необходимо быстрое и
дробное изменение коэффициента трансформации, при этом все остальные константы остаются
неизменными. Мощность, передаваемая от трубки 14 к антенне, определяется степенью связи между
катушками 36 и 4P2, а также коэффициентом трансформации, определяемым положением точек отвода на
катушке 19; ни в одном из случаев изменение передаваемой мощности на антенну не влияет на другие
константы в значительной степени.
Катушка, показанная на рисунке 2, который представляет собой поперечный разрез, а рисунок 3 — план
разреза, выполненный по линии aa, является модификацией катушки, схематически показанной на рисунке 1,
и включает в себя проводник, расположенный в виде соленоида с двумя секциями 20 и 21 соответственно.
Проводник соленоида поддерживается рамой, включающей торцевые пластины 50, 51 и поперечные
элементы 52 из изоляционного материала. Контактируют с проводником секции катушки 20 ползунки 30 и 30',
а контактируют с секцией катушки 21 ползунки 29 и 29'.
Эти пары стеклоочистителей прикреплены к соответствующим рычагам стеклоочистителей 53 и 54.
Стеклоочистители 30 и 29, как показано на рисунке, не подключены к внешней цепи, но при желании могут
быть легко подключены к ней.
Все стеклоочистители служат направляющими для рычагов 53 и 54. Рычаг 53 установлен на квадратном валу
33 и может скользить вдоль него, тогда как рычаг 54 установлен на полом квадратном валу 34 и может
скользить вдоль него.
Вал 33 включает в себя уменьшенную часть, проходящую через центр полого вала 34 до точки за торцевой
пластиной 50. Эта часть включает в себя проводящий участок 56. Щетка 58 электрически взаимодействует с
элементом 56 и соединена с ползуном 29 проводником 59. Щетка 58 установлена на валу 34 и проходит через
прорезь, предусмотренную в нем. Клемма 11 щетки W-60 также электрически взаимодействует с элементом
56 и служит средством для подключения ползунков 129 к внешней цепи 80I.
К концу элемента 56 прикреплена шестерня 61, которая входит в зацепление с зубчатым колесом 32,
прикрепленным к приводному валу 31, посредством которого вал 33, рычаг 53 и скребок 83 могут вращаться.
Вал 31 установлен в подшипниковом элементе, поддерживаемом торцевой пластиной 50.
На противоположном конце вала 33 расположен проводящий выступ 55. Щетка 65 90 входит в зацепление с
этим выступом и соединена с ползуном 30 проводником 66. Клеммная щетка 67 входит в зацепление с
выступом, обеспечивая внешнее электрическое соединение с ним 93. Полый вал 34 также снабжен шестерней
69, зацепляющейся с шестерней 32, как средством привода этого вала, рычага 54 и ползуна 29.
Шестерни 61 и 69 расположены с дифференциалом 100 P относительно шестерни 32, так что при вращении
вала 31 валы 33 и 34, и, следовательно, рычаги 53 и 54, а также соответствующие им щетки, вращаются в
противоположных направлениях. Путем выбора относительного размера шестерен 61 и 69 скорость вращения
одной щетки может отличаться от скорости вращения другой щетки при заданном угле поворота вала 31, но
предпочтительно, чтобы они перемещались на значительное расстояние.
Между соседними концевыми витками секций катушки 20 и 21 изоляционные элементы 52 снабжены
Т-образными пазами 68. Эти пазы служат для увеличения площади изоляционного элемента между
соседними витками секций катушки. Таким образом, секции катушки могут быть расположены близко друг к
другу, и обеспечивается компактная конструкция катушки без увеличения вероятности пробоя в секциях при
высоком напряжении.
Точки Таппино могут быть выбраны для желаемых положений на каждой катушке, подключенной к внешним
цепям, как показано на другом рисунке 125). На рисунке 4 показан конденсатор, состоящий из внутренней
полуцилиндрической пластины 70 и внешней полуцилиндрической пластины 71, расположенных соосно с
противоположными концами цилиндрического высоковольтного конденсатора 130 ' 277,418 и прикрепленных к
ним с относительно большим расстоянием между пластинами и соответствующими металлическими
крепежными элементами.
На рисунке 5 представлено поперечное сечение пластин 70 и 70, демонстрирующее пластину 70, повернутую
внутри пластины 71. На этом рисунке также показано поперечное сечение высоковольтного изолятора 70.
Установлено, что если поверхности пластин конденсатора, подвергающегося воздействию высоких
напряжений, тщательно отполированы, то напряжение, при котором происходит пробой, будет значительно
выше, чем если бы пластины были неполированными. Пластины описанного здесь конденсатора имеют такую
форму, что их поверхности легко поддаются полировке.
Хотя пластины изображены в полуцилиндрической форме, совершенно очевидно, что кривизна может
изменяться, 85 и что таким образом скорость изменения объема относительно угла поворота может
подчиняться нескольким различным законам. Основание каждой пластины может нести 90 группу
полуцилиндрических частей, причем противоположные группы чередуются.
На фиг. 6 изображена катушка, состоящая из первичной обмотки 86 и вторичной обмотки 42. Первичная
обмотка 95 включает контактные элементы 47 и 48 для грубой регулировки от витка к витку. С помощью
ползунка 46, установленного на рычаге 91, можно производить точную регулировку по 100 концевым виткам
катушки 36, которые примыкают к катушке 42. Катушка 42 вращается вокруг оси, которая пересекает ось
катушки 36 под прямым углом.
Для поддержки катушки 86 предусмотрена изоляционная рама, включающая 105 торцевых пластин 87 и 88 и
продольные стержни 89, как показано на рис. 2. Катушка 42 поддерживается подшипниками, расположенными
в поперечных элементах 92 и 93, прикрепленных к продольным стержням 110. Катушки 86 и 42 расположены
таким образом, что при вращении катушки 42 может быть обеспечена плотная связь между катушками.
Рычаг 91 прикреплен к валу 94 115, установленному в подшипнике 95 на конце пластины 87. Вал 94
предпочтительно изготовлен из проводящего материала и соединен с ползуном 46 гибким проводником 96.
С помощью щетки 97', контактирующей с валом 120, можно выполнить соответствующие внешние соединения
со стеклоочистителем 46, а затем с катушкой 136. Вал, рычаг и стеклоочиститель вращаются с помощью
изоляционной ручки, вала или маховика 98. Катушка 42 установлена на цилиндрическом основании,
поддерживаемом валом 99 и поперечными перекладинами 92 и 938. Вращение и электрические соединения с
катушкой 42 могут быть выполнены известным способом. Изолятор 72, пластины 70 и 71 установлены на
основании 69 из изоляционного материала, приспособленного для выдерживания высоких нагрузок.
Напряжения. Если необходимо заземлить пластину 70, изолятор 69 можно опустить и заменить его
проводящей пластиной. Пластина 70 и клемма 78 для нее крепятся между изоляторами 69 и 72 болтом 84.
Пластина 71 приспособлена для вращения.
К пластине 71 прикреплена косозубая шестерня. Эта шестерня зацепляется с зубчатым колесом 76,
прикрепленным к валу 78, снабженному рифленой гайкой или любым другим подходящим средством для ее
вращения. Вал 78 установлен в подшипниках, расположенных в опорном элементе 81. Предусмотрен
клеммный разъем 86, позволяющий подключить пластину 71 к электрической цепи. Пластина 71 установлена
на подшипнике 82, прикрепленном к изолятору 72, и может вращаться вокруг кольца 83. Подшипник 82 и
кольцо 88 крепятся к изолятору 72 болтом 85, снабженным гайкой 779. Опорный элемент 81 и клеммный
элемент 86 удерживаются на болте 85 между кольцом и гайкой.
Пружина 80 расположена вокруг части воротника 82 внутри углубления в шестерне 75, показанной на рисунке,
и предназначена для поддержания прочного электрического соединения между пластиной 71 и клеммным
элементом 86 через шестерню 75 и опорный элемент 81.
Как показано на рисунке, пластины расположены таким образом, что емкость конденсатора, как правило,
минимальна. Высоковольтные конденсаторы, используемые в настоящее время, состоят из нескольких
пластин и нескольких высоковольтных изоляторов, скрепленных между собой металлическими винтами или
металлическими болтами и гайками; в результате чего эти металлические элементы вносят эффекты емкости
4,5, дополняющие эффект, определяемый относительным положением пластин конденсатора.
Тишина достигается при регулировке конденсаторных пластин таким образом, чтобы обеспечить
минимальное значение емкости, которое определяется частично.
1
W пластин, а частично и средствами крепления.
В описанном выше конденсаторе количество изоляционных и проводящих элементов, включая те, которые
необходимы для сборки, сведено к минимуму.
Опять же, крепежные болты для каждой пластины расположены на значительном расстоянии от ближайшей
части противоположно заряженной пластины, и, следовательно, значение емкости между этими болтами
практически пренебрежимо мало. При такой конструкции значение минимальной емкости конденсатора будет
определяться исключительно пластинами и может быть изменено по желанию путем проектирования 277,418.
Витки катушки 36, вдоль которых расположен проводник 46, предпочтительно выполнены из круглого
неизолированного проводника, тогда как остальные витки катушки 36 предпочтительно выполнены из
неизолированного проводника с прямоугольным поперечным сечением. Точная регулировка вдоль катушки 36
ограничена всего несколькими витками, например, 2 или 3 витками, так что при максимальной точной
регулировке не произойдет существенного изменения связи между катушками 36 и 42).
Поскольку грубая регулировка производится на конце катушки 36, наиболее удаленном от катушки 42, связь
между этими катушками при этом практически не изменится.
Рычаг 91 расположен под углом к оси катушки 36, а вал 94 изготовлен такой длины, что катушка 42 может
вращаться, и точная регулировка может производиться без взаимного влияния между катушкой 42 и рычагом
91. Детали каркаса и точек отвода 47 и 48 в равной степени применимы к рис. 2.
Подробно описав и определив природу нашего замысла и то, каким образом должна быть осуществлена эта
деятельность, мы заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_277419.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=277419&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB277419A
[]
Второе издание
СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 15 июня 1926 г. № 15085/126.
j 11 августа 1926 г. № 19,821126.
Один полный левый: 9 декабря 1926 г.
Завершено: 15 сентября 1927 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 15085, 1926 г.
Усовершенствования в области переработки углеводородных масел или связанные с ней.
Мы, ФРЕ, Дн Рик К. ЛЭМП Лу, гражданин Великобритании, проживающий по адресу: Thalia Works, Grosvenor
Road, Hanwell, Mfiddlesex, и АЛБ ЭУ РТ Э Дв АР Д. ХОДЖСО Нр, гражданин Великобритании, проживающий по
адресу: 170, Piccadilly, London, W 1, настоящим заявляем, что сущность данного изобретения заключается в
следующем: Данное изобретение относится к обработке масел и, в частности, к производству бензина из
тяжелых минеральных остаточных масел. Было установлено, что если масло, такое как тяжелое минеральное
остаточное масло, смешать с мелкодисперсным углем и нагреть смесь, масло и уголь реагируют друг с
другом, в результате чего происходит начальное гидрирование масла. Предположительно, водород отдается
углем и в зародышевой форме переходит к маслу, увеличивая водородное число его легких фракций.
Происходящее гидрирование имеет важное значение, поскольку при перегонке полученной смеси удельная
плотность извлеченного масла составляет В результате происходит уменьшение объема масла, что делает
его легкодоступным для окончательной обработки методом экстракции углем, и, как следствие, полученное
масло по внешнему виду и плотности становится эквивалентом бензина высшего качества.
Согласно настоящему изобретению, процесс гидрогенизации масла (например, минерального масла)
характеризуется тем, что гидрогенизация осуществляется путем обработки масла твердым минеральным
углеводородом, например, углем.
Обработка может проводиться с применением тепла, с применением давления или без него.
Предпочтительно, топливо используется в мелкодисперсной форме, при этом масло и топливо находятся в
тесной смеси во время реакции.
Как указано выше, изобретение относится, в частности, к производству бензина из тяжелых минеральных
остаточных масел. С этой целью изобретение, согласно еще одной особенности, включает в себя способ
производства бензина из тяжелых минеральных остаточных масел, который состоит в предварительной
обработке масла гидрогенизацией, как описано в предыдущих параграфах, последующей перегонке
обработанного масла, гидрогенизации дистилляционных паров известным способом, конденсации
гидрогенизированных паров и, наконец, перегонке для получения бензина.
Тяжелые фракции, оставшиеся после стадии перегонки на спирт, могут быть дополнительно обработаны, как
и прежде, путем реакции с змеевиком, и описанный выше процесс может быть повторен для получения
дополнительного выхода спирта, или же указанные тяжелые фракции могут быть снова гидрогенизированы
известным способом и перегнаны на спирт до тех пор, пока практически весь материал, за исключением
небольшого остатка, не будет преобразован.
Мелкодисперсный уголь, остающийся в процессе в качестве остатка и соединяющийся в ходе процесса с
углеродом, полученным из нефти, образует цементоподобный материал, который оказался чрезвычайно
подходящим в качестве связующего вещества:
Патент 277419 предназначен для целей агломерации и формования брикетов из угольной пыли, коксовой
мелочи и т. д.
Упомянутый выше угольный остаток после дистилляции из него масла путем нагрева может быть
брикетирован таким образом, чтобы образовался реконструированный уголь.
В качестве альтернативы, как уже говорилось ранее, его можно использовать в качестве связующего
вещества.
Доля используемого угля может составлять приблизительно от 1,0% до 1%, в зависимости от веса
используемой нефти.
Процесс можно кратко описать следующим образом: уголь очень тонко подразделяется на подвиды:
предпочтительно измельчить уголь почти до коллоидной однородности и настолько тщательно смешать
мелкий уголь с маслом, чтобы получить практически коллоидную суспензию угля. Затем смесь угля и масла
переносится в нагретый автоклавный циркуляционный насос, где она подвергается предварительной
обработке гидрогенизацией, описанной выше. Температура для этой предварительной обработки составляет
приблизительно 4000 °C, а давление может составлять от 300 до 600 фунтов.
на квадратный дюйм в зависимости от природы обрабатываемого масла. Продолжительность
предварительной обработки может варьироваться от 30 до 60 минут в зависимости от обстоятельств. После
предварительной обработки масляная смесь переносится в отстойные резервуары, где масло отделяется под
действием силы тяжести. В качестве альтернативы, масляная смесь может быть центрифугирована или
может быть использован любой другой подходящий метод разделения. Затем обработанное масло
перегоняется, и пары пропускаются через нагретый змеевик вместе с определенной долей водорода для
осуществления гидрирования паров известным способом. Затем пары конденсируются, и конденсат
собирается.
Нефтяной конденсат окончательно перегоняется для производства бензина. 45. Дата: 15 июня 1926 г.
BOULT, WADE & TENNANT, 111 & 112, Hatton Garden, London, E.C I, дипломированные патентные
поверенные.
P 1 RQYJSONAL SPEO ICATIO ' -No 19 821, A ID 10926.
Усовершенствования в обработке углеродного волокна и производстве жидкого топлива из него, относящиеся
к этой области.
W-e, FRJ Dn CK 1 A 3 Mt BQU 4 H, Of Thaiia Wo TRB, -Qic 6 svym Opr lRo 4 d, i Ranwell lEdesx Bpitish sub Jject
And Ap Bpin T En E Iun H)G 5 o N, " of 17 Pclly London W 1, B 3 ritish sujeet, slo ere Jy declare, the nature, Df this
ineto ob olws Aeto b This inyention c Qnmprses improvemregts in or relatig tcq tb 6 treatmeinopi oal and the
pibd'actioii of liquid fluel therefrom i, -and is cognate with the invextion descrihed in tu p Rio ritish Patn xe I cation, o
1508,5 /26, According to the said prior invention a process fpr 'the trea Соединение угля и нефти таким образом,
чтобы они реагировали друг с другом, характеризуется смешиванием AJ i a f 1 ely hvid 4 ed ci 4 dition с жидким
гидрокапбоном и подверганием смеси повышенной температуре. Таким образом, часть угля приводится в
однородное соединение с нефтью в жидкой форме.
Согласно настоящему изобретению, процесс доводится до точки, в которой практически весь уголь, за
исключением золы, приводится в гомогенное соединение с маслом и образует жидкость, которая может быть
использована в качестве топлива, перегнана для извлечения углеводородов или обработана по желанию. В
одном из способов осуществления изобретения образуется смесь тяжелого минерального остаточного масла,
такого как мазут, и от 10 до 50 % угля, которые измельчаются вместе для получения коллоидной массы.
Образовавшаяся таким образом смесь переносится в нагреваемый автоклавный циркулятор и подвергается
воздействию температуры, которая, как правило, на 10 °C ниже точки испарения угля, может достигать 4000
или 90-590 °C. Термическая обработка продолжается до тех пор, пока вся растворимая часть угля не будет
приведена в гомогенное соединение. Остаток, состоящий в основном из золы угля, которая не соединяется с
жидкостью. Количество такого остатка, конечно, варьируется в зависимости от типа угля, причем некоторые
виды угля содержат небольшие количества золы, переходящей почти полностью в жидкое состояние. После
термической обработки продукт подается в отстойники, и жидкая часть отделяется от зольного остатка
самотеком, фильтрацией или иным способом. Жидкая часть состоит из смеси топлива или остаточного масла
и растворимой части угля. Продукт процесса перегоняется, и оказывается, что удельная плотность более
легких фракций значительно меньше, чем у исходного жидкого минерального углеводорода.
Более легкие фракции, кроме того, легко поддаются процессам гидрогенизации для производства бензина и
подобных ему веществ. Более тяжелые фракции представляют собой масла.
-1 O Конечный остаток после такой перегонки имеет консистенцию смолы и может использоваться в качестве
связующего вещества для брикетирования угля и других материалов.
Дата: 11 августа 1926 года.
BOUT 2 T, WADE & TENNANT, 111 & 112, Hatton Garden, London.
Например, 1. Сертифицированные патентные поверенные.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области обработки нефти и угля и производства из них жидких углеводородов.
Мы, ФРЕДЕ РИК К. Л. Амин Л. Гн Л., из Thalia Works, Гросвенор Роуд, Ханвелл, Мидлсекс, подданные
Великобритании, и ЭБЕРТ ЭДВАРД ХОДЖСОЙ, из 170, Пикадилли, Лондон, Западная Англия, подданные
Великобритании, настоящим заявляем, что характер данного изобретения и способ его осуществления будут
подробно описаны.
и установлено в следующем утверждении:
Данное изобретение включает усовершенствования в области обработки нефти и угля и производства из них
жидких углеводородов.
Этот процесс относится к типу, при котором масло, например, тяжелое минеральное остаточное масло,
смешивается с мелкодисперсным углем, смесь нагревается, при необходимости под давлением, масло и
уголь вступают в реакцию друг с другом, и часть угля гомогенно соединяется с маслом или растворяется в
нем в жидком виде.
Предпочтительно, на стадии нагрева температура повышается до тех пор, пока практически весь уголь, за
исключением золы, не соединяется с маслом в однородном виде, после чего жидкий продукт отделяется от
твердого остатка. Полученная таким образом жидкость может использоваться в качестве топлива,
перегоняться для извлечения углеводородов или обрабатываться иным образом по желанию. В процессах
такого типа предлагается использовать высокие температуры и высокое давление, включая давление до 100
атмосфер и температуру 400-6000 °C.
Согласно настоящему изобретению, процесс термообработки угля и масла указанного типа характеризуется
тем, что уголь тщательно смешивается с маслом в настолько мелкодисперсном состоянии, что образуется
стабильная дисперсия угля в масле, и эта дисперсия затем подвергается термообработке. Под стабильной
дисперсией понимается дисперсия, в которой уголь настолько мелкодисперсен и настолько хорошо
диспергирован в масле, что он не легко расслаивается. Предпочтительно уголь измельчают в масле для
получения дисперсии. Было установлено, что измельчение угля в масле таким образом приводит к
образованию суспензии, которая может быть стабильной в течение значительного времени и может быть
достаточно стабильной, чтобы избежать засорения насосов, труб и тому подобного, через которые она
проходит для обработки, а также избежать оседания в камерах хранения в течение разумного времени.
Таким образом, между производством дисперсии и термообработкой в процессе может пройти интервал,
который может составлять несколько дней, без причинения чрезмерных неудобств. Кроме того, сама
термообработка упрощается.
Жидкий продукт может быть подвергнут фракционной дистилляции, при этом удельная плотность более
легких фракций оказывается ниже, чем у соответствующего количества более легких фракций первоначально
использованного масла. Самые тяжелые из дистиллированных фракций могут быть использованы в качестве
связующего вещества для брикетирования мелкодисперсных материалов (например, угля).
Дистилляция может осуществляться путем выпуска.
Обработка нефти, пока она еще горячая, благодаря давлению, которое поддерживалось на этапе, когда уголь
приводится в однородное соединение с нефтью, а затем происходит фракционное отделение паров.
Предпочтительно масло поддерживается под давлением в отстойнике, чтобы можно было удалить твердые
частицы до выпуска масла для испарения. Такой выпуск может быть непрерывным, а фракционная
конденсация может осуществляться в аппарате, подобном описанному в британском патенте № 105 №
216922.
Прилагаемый чертеж схематически иллюстрирует относительное расположение блоков установки,
предназначенной для осуществления технологического процесса.
Перед обработкой по данной технологии уголь предпочтительно подготавливают каким-либо способом,
максимально удаляющим золу. Для этой цели хорошо подходит процесс пенной флотации для обогащения
угля.
Кататы максимально тщательно высушивают, и из них получают смесь тяжелых минеральных остаточных
масел, таких как мазут на асфальтовой основе, и подготовленного мелкодисперсного битуминозного угля.
Доля угля составляет от 10% до 50% по весу масла. Смесь подается в мельницу, обозначенную цифрой 10 на
чертеже, и измельчается в течение достаточного времени, чтобы получить практически коллоидную
суспензию угля в масле. То есть образуется суспензия, которая не оседает даже после длительного
отстаивания. Эта суспензия прокачивается через клапан 11 насосом 12 через нагревательный элемент 13,
который нагревается подходящей печью или иным способом, по желанию. Масло сбрасывается в отстойную
камеру 18, где зола оседает на дно, и из которой масло может быть слито. Труба 14, управляемая клапаном
15, служит для подачи нагретой смеси обратно к всасывающему патрубку насоса 12 для рециркуляции в
течение времени, необходимого для нагрева камеры 18 и для осуществления процесса.
Хотя на чертеже под номером 13 показана простая спираль из трубы, следует понимать, что эта спираль
может принимать различные формы, например, трубу, изогнутую вперед и назад в виде решетки, или трубки,
установленные в коллекторы, или любую другую форму, обеспечивающую необходимые средства для
циркуляции масла и передачи ему тепла при поддержании его под давлением.
Температура в змеевике 13 устанавливается на уровне примерно 400-500 °C, а давление в контуре может
быть повышено до сверхвысокого атмосферного давления, достаточного для предотвращения испарения. Это
давление может составлять от 300 до 600 фунтов на квадратный дюйм, но варьируется в зависимости от
Соседние файлы в папке патенты