Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10425
.pdf
увеличивается плотность клеточных стенок.
Чем больше потеря «летучих веществ» из твердого «полукокса», тем сильнее его растрескивание при усадке.
Таким образом, коксующиеся угли с высоким содержанием летучих веществ дают больше сильно
трещиноватого кокса, чем коксующиеся угли с низким содержанием летучих веществ. Кроме того, при
использовании сжатых шихт образуется в 1,5 раза больше сильно трещиноватого кокса, чем при
использовании несжатых шихт, поскольку в них содержится больше угля на единицу объема.
Чем больше четко выраженных трещин в коксе внутри печи, тем меньше размер обломков, выгружаемых из
печи. Эти детали также менее прочные, поэтому они более склонны к поломке при падении. Следовательно,
для получения крупного и прочного (твердого) кокса необходимо уменьшить количество четко выраженных
трещин.
Основные стадии образования кокса: стадия I — связывание и перемешивание частиц угля с образованием
массивного, однородного и твердого «полукокса»; и стадия HI — усадка этой массы вследствие потери
«летучих веществ», образования трещин и затвердевания стенок ячеек.
На первом этапе для получения прочного кокса важно, чтобы содержание кислорода в угле было низким,
поскольку поверхность частиц угля с низким содержанием кислорода наиболее легко смачивается
выделяющимися из них углеводородными маслами.
Быстрое смачивание частиц угля этим маслом препятствует выходу из них газов, в результате чего они
набухают и сливаются.
Коксующийся уголь с высоким содержанием кислорода обычно дает кокс малого размера, который легко
раскалывается. На втором этапе размер и прочность кокса зависят от количества «летучих веществ», которые
еще предстоит потерять «полукоксу», а также от легкости образования усадочных трещин. При производстве
коксующегося угля или смеси коксующихся углей аналогичного типа состав полукокса, образующегося на
стадии I, достаточно однороден, и сила сжатия, возникающая в результате потери летучих веществ,
расходуется на образование относительно небольшого количества крупных усадочных трещин, которые
довольно (дорого dfnd.)
В современной практике смешивания углей для производства металлургического кокса в Южном Уэльсе и за
рубежом принято добавлять «низколетучий» паровой уголь к «высоколетучему» коксующемуся углю, чтобы
среднее количество летучих веществ в шихте было небольшим, предпочтительно менее 25 процентов, чтобы
усадка, происходящая на вышеупомянутом этапе II процесса коксования, также была незначительной.
Например, в Южном Уэльсе принято добавлять от 30 до 15 процентов энергетического угля. 75 Содержание
летучих веществ в коксующемся угле составляет 25-30 процентов. Таким образом, среднее содержание
летучих веществ в смеси составляет 20-23 процента.
Размер частиц смешиваемого материала составляет обычно 80% по весу при прохождении через сито с
размером ячейки 1/4 дюйма, и от 60% до 90% по весу при прохождении через сито с размером ячейки 1/8
дюйма.
Целью данного изобретения является разработка усовершенствованного метода получения 85%
высококачественного кокса.
Согласно настоящему изобретению, процесс коксования угля заключается в добавлении к угольной загрузке
большого количества мелких частиц, которые будут действовать как очаги сжатия. Благодаря равномерному
смешиванию с угольной загрузкой достаточного количества этих частиц, усадка, которая происходит даже с
самыми высоколетучими углями, используемыми для производства кокса, контролируется таким образом, что
образуется мало крупных усадочных трещин, причем трещины, распространяющиеся от большого числа
точек, небольшие и не взаимосвязанные, так что кокс получается сравнительно нетрещиноватым, крупным и
твердым.
Добавляемые частицы должны обладать такими свойствами (например, низким содержанием кислорода),
которые позволят им легко смачиваться на стадии I процесса коксования, благодаря чему они будут
усваиваться коксующимся углем в период пластичности.
Изобретение не ставит целью минимизировать величину усадки на стадии H1 процесса коксования, а
контролирует растрескивание, даже если усадка значительна.
Также крайне важно, чтобы размер частиц материала был малым, предпочтительно менее 1/400 дюйма и не
превышал 1/16 дюйма. Если частицы слишком крупные, они действуют как слабые места, делая кокс хрупким.
Одним из материалов, который, как мы выяснили, подходит для осуществления процесса коксования по
данному изобретению, является фузаин, собранный вручную из угольного пласта (не обязательно из того
пласта, который поставляет коксовый остаток), измельченный до необходимого размера. Однако другие
материалы, богатые фузаином (125), эффективны пропорционально количеству содержащегося в них
фузаина и могут быть использованы для осуществления данного изобретения. К таким материалам относятся
пыль, извлекаемая из угля путем просеивания, или наиболее выгодный вариант, составляющий 130 351 546,
который несколько варьируется в зависимости от характера используемого коксового шлама и может
достигать 12 процентов по весу загрузки. В целом, было установлено, что наиболее подходящее количество
составляет до 71 процента по весу заряда.
Важно, чтобы фузаин или его заменитель были равномерно смешаны с зарядом. С этой целью может быть
целесообразно сначала смешать фузаин или его заменитель, с, скажем, в один-четыре раза большим
количеством коксующегося угля, который будет использоваться (предпочтительно сухого), измельченного до
того же размера, а затем смешать полученную смесь с остальным углем.
Пыль, осевшая во время выгрузки, просеивания и транспортировки угля, а также пульпа или ил из
обогатительных фабрик после сушки удаляются с помощью вытяжных вентиляторов или сжатым воздухом
перед поступлением угля в обогатительную фабрику.
В качестве заменителей фузаина могут использоваться материалы, обладающие сходными с ним свойствами
в отношении контроля процесса коксования, такие как антрацит, низколетучий паровой уголь, древесный
уголь, полукокс, получаемый при низкотемпературной карбонизации угля, и кокс, получаемый при
высокотемпературной карбонизации угля, все в указанной выше степени дифференциации.
С любым из перечисленных материалов, т.е.
фузайн, антрацит, низколетучий паровой уголь, древесный уголь, полукокс, образующийся при
низкотемпературной карбонизации угля, и кокс, образующийся при высокотемпературной карбонизации угля,
количество найденного вещества. Дата: 27 марта 1930 г.
MEWBURN, ELLIS & Co., 70-72, Чансери-лейн, Лондон, W.C. 2, и 15 Йорк-стрит, Шеффилд.
Сертифицированные патентные поверенные.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве кокса и связанные с ним аспекты.
В. Не, Реджинальд Артур Мотт и Ричард Вернон Уифелер, подданные Великобритании, оба из Департамента
топливных технологий Шеффилдского университета, Сент-Джонс.
Компания «Национальная федерация производителей железа и стали (корпоративная организация) с
ограниченной ответственностью», расположенная по адресу: Caxton House East, Tothill Street, Westminster,
London, S.W. 1, британская компания, настоящим заявляют о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к производству кокса в коксовых печах, в которых в процессе коксования угля в
шихту добавляются примеси для улучшения качества кокса.
Большинство британских битуминозных углей состоят из четырех основных компонентов, имеющих четко
выраженные различия во внешнем виде, составе и свойствах. Их называют витераном, клареном, дюраном и
фузаином (см. M.C. Stopes, Proc.). Рой. Soc., 1919, 90 (B), 470). Витеран — это блестящий стекловидный
материал, обычно встречающийся в виде узких полос, которые легко раскалываются на кубические
фрагменты. Единственная полоса стекловидного материала имеет практически однородный состав. Кларен —
это светлый материал, встречающийся в виде широких полос в угольном пласте, в котором он часто
составляет основную часть. В углях с низким содержанием углерода он довольно твердый, но по мере
увеличения содержания углерода в угле он становится более хрупким. Дюрен — это тусклый, твердый
материал зернистой структуры. Оно проявляется в виде полос различной толщины. 75 Из-за своей твердости
он редко встречается в значительном количестве в обычных коксовых отходах.
Фузайн, «мать угля» или «минеральный уголь», представляет собой порошкообразное волокнистое вещество,
которое можно увидеть на большинстве изломов угля SO, расположенных параллельно плоскости
напластования. На такой поверхности чаще всего это проявляется в виде клиновидных участков волокнистых
нитей, ориентированных вдоль каждого клина. Различные клинья на плоскости напластования расположены
под разными углами друг к другу, так что одни кажутся тусклыми, а другие блестят.
направление, в котором свет падает на волокна.
Фураин легко отделяется от остального угля, который по текстуре тверже, чем 90%. От всех остальных
полосчатых компонентов угля его можно отличить по хрупкости и по тому факту, что это единственный
компонент, который пачкает пальцы. Его анализ отличается от анализа 95 других полосчатых компонентов
битуминозного угля, поскольку он редко содержит менее 90 процентов углерода и более 3 процентов
водорода, а также менее 20 процентов летучих веществ (все данные приведены в пересчете на сухое
вещество без золы). Его волокнистая структура под микроскопом также позволяет отличить его от других
ингредиентов. Он более устойчив к действию разбавленных окислительных растворов, чем другие
компоненты битуминозного угля, входящие в его состав (105), и может быть отделен от них путем
селективного окисления. Эти различия в свойствах (всего 351 546) служат основой для оценки их содержания
при смешивании с другими компонентами угля.
Фузайн также может встречаться в виде полос или линзовидных образований толщиной в несколько дюймов в
пласте, и в такой форме он обычно менее рыхлый, чем тонкий слой на плоскости напластования. Повышенная
устойчивость к измельчению обычно обусловлена пропиткой порошком неорганическими веществами.
Благодаря своей хрупкости, фузайн концентрируется в мельчайших частицах угля, например, в виде пыли,
когда уголь выгружают или просеивают.
В пыли, полученной методом ситч, обнаружено, что фузайн сконцентрирован в фракции менее 1/200 дюйма.
Он также в больших количествах содержится во многих обогатительных пульпах, скапливаясь в виде пены на
поверхности обогатительных фабрик.
При производстве твердого металлургического кокса характеристики угля, входящего в состав шихты,
оказывают существенное влияние на характеристики получаемого кокса. Общих характеристик угля удобно
судить по содержанию в нем углерода, водорода и кислорода. Содержание углерода в угле составляет от 80
до 90 процентов (в пересчете на сухое вещество без золы). Чем выше содержание углерода в угле, тем, как
правило, лучше качество получаемого из него кокса. По мере увеличения содержания водорода в угле
увеличивается и процентное содержание «летучих веществ». В коксующихся углях содержание водорода
обычно уменьшается с увеличением содержания углерода, поэтому коксующиеся угли с высоким
содержанием углерода (и низким содержанием кислорода) являются «низколетучими», а коксующиеся угли с
низким содержанием углерода (и высоким содержанием кислорода) — «высоколетучими». Содержание
кислорода в угле, имеющее большое значение при образовании кокса, не может быть легко определено
непосредственно. Она уменьшается по мере увеличения содержания углерода в угле. Лучшие коксующиеся
угли содержат от 2 до 6 процентов кислорода, при этом максимальное количество кислорода в углях,
используемых для коксования, составляет около 10 процентов.
В процессе образования кокса из качественного коксующегося угля сначала образуется масло, богатое
углеводородами (т. е. с низким содержанием кислорода), часть которого «высвобождается» внутри частиц
угля, а часть вытесняется из них. Это масло смачивает поверхности частиц, образуя вокруг них пленку. Затем
поверхности угольных частиц приводятся в тесный контакт благодаря поверхностному натяжению масляных
пленок и набуханию отдельных частиц. Набухание частиц и дисперсия неплавкой части угля под действием
масла, «освободившегося» внутри каждой частицы, делают всю массу пластичной. В процессе пластической
деформации молекулы различных частиц угля перемешиваются, и к моменту достижения температуры от
4000 до 5000 °C образуется довольно однородная масса «полукокса».
К тому моменту, когда пластичность прекращается и формируется жесткая коксовая структура, потери
летучих веществ из угля невелики. От половины до двух третей общего количества летучих веществ угля
выделяется после формирования жесткой коксовой структуры. Потеря 75% материала, составляющая от 10
до 20% по весу, из твердого полукокса приводит к его усадке, в результате чего образуются трещины и
изломы. Одновременно с этим увеличивается плотность клеточных стенок. 80 Чем больше потеря «летучих
веществ» из твердого «полукокса», тем сильнее его растрескивание при усадке. Таким образом, коксующиеся
угли с высоким содержанием летучих веществ дают больше сильно трещиноватого кокса, чем коксующиеся
угли с низким содержанием летучих веществ. Кроме того, сжатые загрузки дают более сильно трещиноватый
кокс, чем несжатые, поскольку содержат больше угля на единицу объема. 90 Чем больше четких трещин в
коксе внутри печи, тем меньше размер кусков, выгружаемых из печи.
Эти предметы тоже есть.
Они более слабые, поэтому более подвержены разрушению при падении. Следовательно, для получения
крупного и прочного (твердого) кокса необходимо уменьшить количество четко выраженных трещин.
Основные стадии образования кокса 100: стадия I, связывание и перемешивание частиц угля с образованием
массивного, однородного и твердого «полукокса»; и стадия II, усадка этой массы — за счет потери «летучих
веществ», приводящая к образованию трещин и затвердеванию стенок ячеек.
На стадии I важно, для получения прочного кокса, чтобы содержание кислорода в угле было низким, поскольку
поверхность угольных частиц с низким содержанием кислорода наиболее легко смачивается
углеводородными маслами, выделяющимися из них. 115 Быстрое смачивание частиц угля этим маслом
препятствует выходу газов из них, в результате чего они набухают и сливаются.
Коксующийся уголь с высоким содержанием кислорода обычно дает кокс небольшого размера, который легко
раскалывается.
— На этапе II размер и прочность кокса зависят от количества летучего вещества, которое еще может быть
потеряно в результате распада «полукокса», а также от легкости образования усадочных трещин. Из
коксующегося угля или из смеси коксующихся углей аналогичного типа, состав! Полукокс, образующийся на
стадии I, достаточно однороден (130 т2;iMOW - 351,546), что позволяет ему легко смачиваться на стадии I
процесса коксования, тем самым усваиваясь коксующимся углем в период пластичности.
Изобретение не ставит целью минимизировать величину усадки на втором этапе процесса коксования, а
контролирует растрескивание, даже если усадка значительна.
Также крайне важно, чтобы размер частиц материала был небольшим, предпочтительно менее 1/400 дюйма и
не превышал 1/16 дюйма. Если частицы слишком крупные, они действуют как слабые места, делая кокс
хрупким. 80 Одним из материалов, который, как мы выяснили, подходит для осуществления процесса
коксования в соответствии с данным изобретением, является фузаин, собранный вручную из угольного пласта
(не обязательно того пласта, который обеспечивает 85% запасов коксового сырья), измельченный до
необходимого размера. Однако другие материалы, богатые фузаином, эффективны пропорционально
количеству содержащегося в них фузаина и могут быть использованы для осуществления данного
изобретения. К таким материалам относятся: пыль, извлекаемая из угля путем просеивания или с помощью
вытяжных вентиляторов, или удаляемая потоком воздуха до того, как уголь поступит в обогатительную
фабрику; пыль, осевшая во время выгрузки, просеивания и транспортировки угля; а также, после сушки,
пульпа или ил из обогатительных фабрик.
В качестве заменителей фузаина, обладающих сходными с ним свойствами в отношении контроля процесса
коксования, могут быть использованы следующие: древесный уголь, «полукокс», получаемый при
низкотемпературной карбонизации угля, и кокс, получаемый при высокотемпературной карбонизации угля;
все в указанном выше состоянии.
С любым из перечисленных материалов, т.е.
Фузаин, древесный уголь, «полукокс», получаемый при низкотемпературной карбонизации угля, и кокс,
получаемый при высокотемпературной карбонизации угля, — количество, признанное наиболее выгодным,
несколько варьируется в зависимости от характера используемого коксового остатка и может составлять до
12 процентов по весу загрузки. 115 В целом, наиболее подходящими оказались объемы до 71 процента.
по весу заряда.
Важно, чтобы фузаин или его заменитель были равномерно смешаны с зарядом. С этой целью
целесообразно сначала смешать фузаин или заменить им фузаин, например, в количестве, в один-четыре
раза превышающем его вес по отношению к используемому коксующемуся углю (предварительно
высушенному), а затем 12,5 смешать полученную смесь с остальным углем.
Теперь, когда мы подробно описали и определили природу нашего изобретения и то, каким образом оно
применяется, а также то, как сила сжатия, возникающая в результате потери «летучих веществ», расходуется
на образование относительно небольшого числа крупных усадочных трещин, которые достаточно четко
определены.
В современной практике смешивания углей для производства металлургического кокса в Южном Уэльсе и за
рубежом принято добавлять «низколетучий» паровой уголь к «высоколетучему» коксующемуся углю, чтобы
среднее количество летучих веществ в шихте было небольшим, предпочтительно менее 25 процентов, и
чтобы усадка, происходящая на вышеупомянутом этапе 11 процесса коксования, также была незначительной.
Например, в Южном Уэльсе принято добавлять от 30 до 15 процентов энергетического угля.
летучих веществ в коксующемся угле в количестве 25-30 процентов. «Летучие вещества» и, таким образом,
получить среднее содержание летучих веществ в смеси 20-23 процента.
Обычно доля смешиваемого материала составляет 100% по весу при прохождении через сито с размером
ячейки 1/4 дюйма, и от 60 до 90% по весу при прохождении через сито с размером ячейки 1/8 дюйма.
При производстве кокса предлагалось добавлять коксовую мелочь и тому подобное в шихту, содержащую
высоколетучий неслеживающийся уголь, однако в процессе, описанном в настоящем изобретении,
использование высоколетучего неслеживающегося угля не рассматривается. Также предлагалось смешивать
кокс с коксовым углем, но в таких процессах смесь брикетируется перед загрузкой в карбонизационную
реторту, чего не происходит в процессе, описанном в настоящем изобретении.
При производстве кокса также предлагалось смешивать обедненный материал, такой как коксовая пыль, с
углем, подлежащим карбонизации, с помощью мокрого механического метода.
Целью данного изобретения является разработка усовершенствованного метода получения
высококачественного кокса при проведении карбонизации в коксовых печах при температурах выше 8500 °C.
Согласно настоящему изобретению, процесс коксования угля заключается в добавлении к угольной загрузке
большого количества мелких частиц, которые будут действовать как очаги усадки. Путем равномерного
смешивания с угольной загрузкой достаточного количества этих частиц усадка, которая происходит даже с
наиболее летучими углями, используемыми для производства кокса, контролируется таким образом, что
образуется мало крупных усадочных трещин, причем трещины, распространяющиеся от большого числа
точек, малы и не взаимосвязаны, так что кокс получается сравнительно нетрещиноватым, крупным и твердым.
Добавленные частицы должны обладать такими свойствами (например, низким содержанием кислорода),
чтобы выполнить 351,546 351,5416, мы заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_351547.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=351547&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB351547A
[]
ПАТЕНТ SPFCIFICAT1O0'
Дата подачи заявки. 27 марта 1930 г., № 9839/30.
Полностью слева: 27.09.1931, Полностью принято: 29.09.1931, ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
35L 1 407 III-потоки в устройствах для выброса золы из локомотивов и связанные с ними.
Мы, Дж. Компания STONE & CompAY, Limited, инженеры, из Дептфорда, графство Кент, компания,
зарегистрированная в соответствии с законодательством Великобритании, и Томас Госьек Аткинсон,
проживающий по адресу: Кокспур-стрит, Лондон, юго-запад, и Уильям Пис Кэрролл, проживающий по адресу:
Кларендон-роуд, Льюишем, Лондон, юго-восток, оба подданные Великобритании, настоящим заявляют, что
характер данного изобретения заключается в следующем:
Данное изобретение относится к усовершенствованиям и связанным с ними устройствам для удаления золы
из дымовых коробок локомотивов. На практике было установлено, что высокая температура золы или угля,
накапливающихся в дымовых камерах локомотивов, может вызывать деформацию дверцы дымовой камеры и
других отверстий. Просачивание топлива в коробку приводит к дальнейшему сгоранию частично закиси азота
и перегреву, а также к образованию дыма из-под дверцы коробки и попаданию топлива внутрь. Кроме того,
чугун в месте соединения дверцы вызывает утечку воздуха в дымовую камеру, что приводит к потере
теплоемкости, а скопление пыли приводит к закупорке торцов нижнего топочного шкафа, что снижает
эффективную площадь нагрева котла.
Основная цель настоящего изобретения — обеспечить легко контролируемые, простые и эффективные
средства для удаления золы из дымовой камеры надежным, быстрым и беспроблемным способом, чтобы
избежать вышеупомянутых недостатков.
Согласно данному изобретению, для удаления золы через соответствующий клапан используется поток
жидкости, который может подвергаться промывочному воздействию. Поток жидкости и работа клапана могут
контролироваться приводом из кабины локомотива.
Таким образом, выброс золы легко контролируется, при этом клапан остается свободным от золы и других
примесей, которые препятствовали бы эффективному закрытию клапана на седле и, следовательно,
допускали бы утечку воздуха в дымовую камеру. Конечный выброс может быть в виде активного
отработанного пара, который может подаваться через подходящее эжекторное сопло, расположенное таким
образом, чтобы зола отводилась из дымовой камеры и выбрасывалась на рельсы или в подходящий дымоход
или емкость. Система управления 55 может быть адаптирована для обеспечения одновременного открытия
клапана и подачи пара к эжекторному соплу, в то время как пар для промывки подается соответствующим
образом, когда подача пара прекращается и клапан закрывается.
Согласно одному из примеров конструкции, предназначенной для реализации изобретения, горизонтально
расположенная зольная труба или трубы предназначены для отвода золы из дымовой камеры в верхнюю
часть камеры, расположенную ниже или на одном уровне с дымовой камерой. Пароотбрасывающее сопло
выступает в нижнюю часть этой камеры, так что воздух, проходящий через сопло 70, затягивает золу через
трубу и выбрасывает ее через выпускное отверстие камеры, расположенное напротив выходного отверстия
сопла, в подходящий зольник или на рельсы. Соединение между зольным коллектором и камерой
регулируется клапаном, расположенным на выходном конце трубы. Этот конец трубы слегка изогнут вверх,
так что любая зола, отслоившаяся от клапана или выходного отверстия трубы, не вернется обратно в трубу
после завершения выброса. Клапан имеет дисковую форму и снабжен уплотнительным кольцом из
подходящего материала. Клапан соединен с поршневым штоком 85, так что его работа контролируется
движением последнего в цилиндре.
На внешнем конце имеется винтовая пружина сжатия! Воздействие на цилиндр и упор на одну сторону
поршня обычно удерживают клапан в закрытом положении. На внутренней стороне цилиндра предусмотрено
паровое отверстие, так что при подаче пара поршень, преодолевая действие пружины, выталкивается к
внешней стороне цилиндра, вызывая открытие клапана.
Паровое соединение выполнено или предусмотрено на стенке эжекторного аппарата вблизи выходного
отверстия зольной трубы j00, а соответствующие патрубки или отверстия, выполненные в этой стенке,
предназначены для направления пара от этого соединения к клапану и его седалищному отверстию. Удобно,
что от подающего соединения 105 отходят два таких канала, так что зола направляется через клапан в
зольную трубу и через клапан в камеру, чтобы удалить частицы золы из этих частей.
Согласно модифицированной конструкции, винтовая пружина расположена на внутреннем торце цилиндра, а
пар поступает на его внешний торц, откуда он также может отводиться к соплу пароэжектора. Рычаг с
коромыслом, установленный на шарнире между его концами, соединен своим верхним концом с поршневым
штоком, а на его нижнем конце установлен чашеобразный клапан. Пружина обычно воздействует на поршень
таким образом, что клапан прижимается к соответствующему уплотнительному кольцу, зажатому вокруг
выходного отверстия зольной трубы. При подаче пара в цилиндр поршень приводит в движение кривошип,
который поворачивается и поднимает клапан с его седла. Зольниковая труба может быть изогнута вверх и
вниз вблизи выходного конца, а над гребнем изгиба расположен наклонный промывочный патрубок, так что
пар направляется на клапан и другие части, как описано выше в пункте 2.5.
В кабине локомотива может быть установлен соответствующий блок управления, позволяющий машинисту
контролировать работу механизма. Например, может быть адаптировано двухходовое клапанное устройство,
так что в положении «включено» пар подается одновременно в управляющий цилиндр для открытия зольного
клапана и в сопло для выброса золы. Таким образом, при открытии клапана зола вытягивается из дымовой
камеры и выбрасывается из камеры, одновременно увлажняясь за счет выброса пара из сопла.
После завершения удаления золы регулирующий клапан поворачивается в положение «выкл», так что подача
пара в цилиндр и сопло прекращается, и определенное количество пара подается в промывочный канал или
каналы. Таким образом, пар направляется на седло клапана и сам клапан, в то время как последний
возвращается в закрытое положение пружиной, чтобы очистить клапан от золы или других прилипших к нему
веществ. В результате клапан обеспечивает плотное прилегание к седлу, гарантируя надежную герметизацию
дымовой камеры и предотвращая утечку воздуха через этот клапан в дымовую камеру.
Дата: 27 марта 1930 года.
JENSEN & SON, 77, Chancery Lane, London, W.C.2, дипломированные патентные поверенные.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в оборудовании для удаления золы из локомотивов и связанные с ним работы.
r55 Мы, J. STONE & COMPANY, LIMITED, инженеры, из Дептфорда, графство Кент, компания,
зарегистрированная в соответствии с законодательством Великобритании, и ТОМАС ДЖОРДЖ АТКИНСОН,
проживающий по адресу: Кокспур-стрит, Лондон, Юго-Западный Лондон, и УИЛЬЯМ ПИС КЭРРОЛЛ,
проживающий по адресу: Кларендон-роуд, 73, Льюишем, Лондон, Юго-Западный Лондон, оба подданные
Великобритании, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о том, каким образом оно должно
быть выполнено, что будет подробно описано и установлено в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к усовершенствованиям и связанным с ними устройствам для удаления золы
из дымовых коробок локомотивов. В таких эжекторах необходимо предусмотреть клапан для перекрытия
сообщения между эжекторной камерой и дымовой камерой, чтобы предотвратить попадание воздуха в
дымовую камеру. Важно, чтобы такие клапаны обеспечивали достаточно большое отверстие для
прохождения золы и углей, а также были способны герметично закрываться.
Если во время простоя выхлопного клапана происходит утечка воздуха, такая утечка не только нарушает
вакуум, создаваемый тягой выхлопных газов, но и способствует сгоранию золы и частично сгоревшего
топлива в дымовой камере, что приводит к перегреву и прогоранию дверцы дымовой камеры и перегородки. В
результате дверцы дымовой камеры деформируются, нарушается плотное закрытие дверей, и происходит
дальнейшая утечка воздуха в дымовую камеру 90, что приводит к дальнейшей потере вакуума.
Согласно данному изобретению, адекватный проход для золы и шлака в эжектор обеспечивается
использованием клапана с седлом, а способность такого клапана плотно закрываться обеспечивается
наличием средства для промывки паром, которое предназначено для очистки частей клапана перед его
закрытием.
Зола может отсасываться из дымовой камеры в эжекторную камеру путем подачи пара через эжекторное
сопло, выступающее в указанную камеру. Клапан с седлом 0, вероятно, находится под управлением парового
двигателя и пульта управления машиниста, расположенного в кабине локомотива. Управление клапаном
может осуществляться для регулирования подачи пара в двигатель, противодействуя действию пружины n,
которая приводит к открытию клапана g, как показано пунктирными линиями на рисунке. В этом положении
клапан g расположен в неглубокой выемке p камеры 70b таким образом, чтобы он не попадал в камеру b из
зольной трубы a и не препятствовал попаданию в нее золы.
В верхней части камеры 6, вблизи клапана g и седла h, выполнено или предусмотрено соединение q для
паропровода g', а также соответствующие каналы или отверстия p r' в стенке камеры, предназначенные для
направления пара от этого соединения q к клапану g и его седлу h и вокруг них, чтобы поддерживать их в
чистоте. Два канала r r' расходятся, при этом канал i' направлен над поверхностью клапана g и в соединение
c, а канал r направлен над клапаном 85 в камеру b. Помимо очистки деталей, подача пара через каналы также
служит для разрыва вакуума, когда необходимо прекратить дальнейшее отсасывание золы. 90 Один из
подходящих вариантов управления эжектором показан на рисунке 2 и включает в себя: а) маховик на
резьбовом шпинделе, который может перемещаться путем работы во внутренней резьбовой части корпуса
клапана; б)
Шпиндель приводит в действие два седловых клапана, работающих в камере. Клапан w регулирует подачу
пара в камеру iv из трубы y, идущей от котла 100. Камера x снабжена боковым ответвлением z, которое
соединено с управляющим цилиндром m и с эжекторным соплом J для одновременной подачи пара в эти
части. Ось камеры 105 образована небольшой вторичной камерой 1, снабженной боковым соединением 2 для
подачи пара к промывочным отверстиям r -r'. Связь между камерами X и I осуществляется посредством
клапана WL. Следует отметить, что клапаны w a1 расположены таким образом, что один открывается, когда
другой закрывается. Таким образом, при повороте маховика s для открытия клапана w и 115 для закрытия
клапана a" пар будет подаваться в соединение z для открытия зольного клапана q и для подачи пара к соплу
d, а пока клапан w' закрывается, пар также будет подаваться 120 через небольшую камеру 1 к промывочным
отверстиям r mr', хотя это не тот момент, когда необходима промывка.
Когда подача пара должна прекратиться, маховик приводится в действие для возврата клапана в закрытое
положение, чтобы перекрыть подачу пара к эжекторному соплу и моторному устройству, а также для
повторного открытия клапана. В течение короткого периода времени, когда оба клапана открыты, пар будет
поступать в камеру 13, предназначенную для открытия клапана, а также для подачи пара к эжекторному
соплу. Система управления водителя также адаптирована таким образом, что пар для промывки подается
даже при отключении подачи пара к паромоторному устройству! и запорный клапан закрывается.
Для облегчения понимания изобретения будут использованы прилагаемые чертежи, иллюстрирующие, в
качестве примера, различные конструкции или способы реализации изобретения, на которых:
На рисунке 1 представлен разрез, иллюстрирующий одну из конструкций зольного эжектора в соответствии с
этими усовершенствованиями, а на рисунке 2 — разрез панели управления водителя.
На рисунке 3 представлен разрез модифицированной конструкции -20.
На рисунке 4 представлен разрез дополнительно модифицированной конструкции.
Обращаясь к рисунку 1, рассмотрим горизонтально расположенную зольную трубу a, предназначенную для
отвода золы из дымовой камеры (не показана) в верхнюю часть эжекторной камеры b, при этом указанная
верхняя часть расположена приблизительно на том же уровне, что и дымовая камера. Труба a вставляется в
соединение 30a a на камере b.
Под трубой А выдвигается пароэжекторное сопло D, которое направляется в нижнюю часть камеры B, и
подача пара через это сопло приводит к тому, что зола втягивается через трубу А и выбрасывается через
выпускную трубу Е, установленную в патрубок /, в нижней части камеры B. Выходное отверстие e
расположено аксиально относительно выходного отверстия сопла d и сбрасывает золу в подходящий зольный
поддон или на дорожку через подходящее направленное вбок выходное отверстие. Во время сброса зола
увлажняется паром из сопла d. Коммуникация между ними.
ясень сосна а. и камера b управляется клапаном g, расположенным на выходе h соединения c. Соединение c
слегка изогнуто вверх в точке i, так что любая зола, отделившаяся от клапана g или находящаяся внутри
выходного отверстия h, упадет обратно в него.
труба а - когда удаление пепла завершено. Клапан g имеет соответствующую дисковую форму, как показано
на рисунке, и снабжен посадочным кольцом j. Клапан соединен с поршневым штоком k поршня 1 и
управляется движением последнего в цилиндре mn. Винтовая пружина сжатия, расположенная на наружном
конце цилиндра и воздействующая на поршень (в нормальных условиях), удерживает клапан в закрытом
положении, как показано сплошными линиями на рисунке. На внутреннем конце цилиндра предусмотрено
паровое отверстие o, так что при подаче пара поршень 1 принудительно перемещается к внешнему концу
цилиндра 351,547 4 3.1,54 7 1 и через соединение 2 к промывочным отверстиям r r', пока клапан w не встанет
на место.
Таким образом, зольный клапан g' очищается от золы и возвращается на свое седло h 5B, которое также
подвергается чистке. Таким образом, клапан g способен плотно закрываться и предотвращать утечку воздуха
в дымовую камеру. Подача пара через промывочные отверстия r j.1 также оказывает полезное воздействие,
мгновенно разрушая вакуум, создаваемый эжекторным соплом d1. Это важно, поскольку как только клапан
начнет двигаться к своему посадочному месту, дальнейший поток золы прекратится. Таким образом,
герметичность клапана g не может быть нарушена попаданием свежей золы.
Согласно показанной модифицированной конструкции. На рисунке 3 чашеобразный клапан gq' -20 установлен
на нижнем рычаге 3 рычага кривошипа 4. Последний шарнирно установлен между своими концами на
кронштейнах 5 на камере b', а его верхний конец 6 соединен штифтом и пазом 7 25U' с поршневым штоком ki'
поршня [' перемещаемого в цилиндре rnb. Внутри цилиндра расположена винтовая пружина сжатия n', которая
воздействует на поршень 7' с целью удержания клапана g' в закрытом положении относительно седла j, как
показано линиями подачи топлива на рисунке.
Пар может подаваться на наружный конец цилиндра Bin' через подающую трубу 8 и соединение 9 на
цилиндре. Труба 8 может соединяться с соединением z на регулирующем клапане привода, Fi.riure 2. Подача
пара в цилиндр m' приводит в движение поршень 71, преодолевая действие пружины, так что шток ki'
раскачивает рычаг 4, открывая клапан g', как показано пунктирными линиями. Отводной патрубок 10 на
соединении 9 служит для подачи пара по трубе 11 к соплу пароэжектора 12 одновременно с его подачей в
цилиндр. Сопло 12 расположено в нижней части камеры b' и наклонено вниз для удаления золы через
направляющую трубу 13. Последний может быть выполнен с расширенным отверстием 14, в которое входит
сопло. Впускная труба для золы 15 изогнута вверх в точках 16 и Z, а затем вниз в точке 17. Этот изгиб вниз
служит для создания направленного потока золы к расширенному отверстию 14 выпускной трубы 13 и для
максимальной защиты клапана от контакта со потоком золы.
Следует отметить, что в открытом положении клапан откидывается в сторону, не попадая на пути золы.
Гребень 18 изогнутого входного отверстия образует барьер, предотвращающий попадание золы из дымовой
камеры на клапан в закрытом положении последнего.
Наклонное отверстие 19 расположено в соединении 15 над гребнем 18, так что пар может направляться вниз к
нижней части клапана g', которая является важной частью, подлежащей очистке. Таким образом, порт 19
может быть соединен с соединением 2 на регулирующем клапане (рис. 2), так что подача промывочного пара
контролируется в iaanner и для целей, описанных ранее. Естественно, при желании могут быть
предусмотрены дополнительные порты cuioPorts. В камере могут быть образованы отверстия 20, закрытые
съемными крышками 21, для целей осмотра.
Согласно модифицированной конструкции 80, показанной на рисунке 4, цилиндр парового двигателя 22 для
управления клапаном g' расположен вертикально, а не горизонтально, как в предыдущем варианте.
Предыдущая конструкция цилиндра может быть выполнена с внутренней частью 22a размером 85 мм,
имеющей кольцо 22b для посадки поршня 28, когда последний вдавливается внутрь. Клапан fq' регулирует
подачу золы из соединения 1,5 и соединен с рычагом 23a, который закреплен на шпинделе или валу 23. На
одном конце этого элемента 23 также закреплен рычаг 24, а другой конец соединен штоком и пазом 25 с
поршневым штоком 26 поршня 28. Сжимающая пружина 27' 95 внутри цилиндра воздействует на поршень 28,
поддерживая клапан gq в обычно закрытом положении. Поршень 28 состоит из двух частей 29 и 30, нижняя
часть имеет юбку. 31. Пар 100 может подаваться в цилиндр 22 от регулирующего клапана машиниста через
соединение 33а. Это приводит к подъему нистона, в результате чего рычаг 24 качается, а вал 23 вращается.
Таким образом, рычаг 23а и клапан 105 g' поднимаются в положение, указанное линиями цепи.
По мере подъема поршня 28 юбка 31 открывает отверстие 32, через которое пар подается по трубе 33 к
эжекторному соплу в эжекторной камере 110. Когда подача пара к моторному устройству прекращается,
пружина 27 возвращает поршень в показанное положение, в котором юбка 31 почти полностью не закрывает
отверстие, так что остается небольшое пространство 34 115, позволяющее полностью отводить пар из трубы
33. В нижней части цилиндра может быть предусмотрен сливной патрубок 35 с шаровым механизмом для
отвода конденсата. Порты очистки i2, не показанные на рисунке, предназначены для очистки клапана, как
описано ранее.
Теперь, подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы
заявляем, что то, что мы заявляем, это...
1.
В устройствах для удаления золы из дымовых камер локомотивов, в которых эжектор всасывает золу из
дымовой камеры мимо регулируемого запорного клапана, устройство 0 351,547 с таким запорным клапаном —
Соседние файлы в папке патенты