Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11160
.pdf
например,
2
.7 При повышении напряжения может быть достигнуто равновесие напряжений. При этом напряжении
зарядный ток обычно снижается лишь до 10-15% от своего начального значения, поскольку лишь в очень
немногих случаях удается достичь равновесия напряжения на уровне 2,7 вольт, а в других случаях
напряжение элемента повышается лишь до 2,5 вольт из-за слабых зарядных токов.
Несмотря на то, что этот способ зарядки аккумулятора исключает использование каких-либо контактных
выключателей для регулирования зарядного тока, он все же имеет довольно много технических недостатков,
которые проявляются в практических условиях эксплуатации. Резкое повышение напряжения батареи очень
часто оказывается тревожным фактором, особенно в тех случаях, когда речь идет о питании чувствительных
телефонных установок. Кроме того, время, необходимое для дополнительной зарядки, относительно
довольно значительное и может занять несколько дней, если батарея разряжена, поскольку зарядный ток
очень сильно уменьшается за очень короткий период времени вследствие повышения напряжения элемента.
В противоположность этому, в данной связи, особенно в отношении аварийных батарей, требуется, чтобы
после разряда производилась энергетическая подзарядка, дабы батарея немедленно снова стала доступна
для практического использования.
Ещё одним недостатком является высокий минимальный зарядный ток, составляющий 15%, что может
привести к слишком сильному перезаряду, особенно в случае щелочных батарей. Как уже отмечалось выше,
желательно, насколько это возможно, достичь равновесия напряжения между выпрямителем и батареей,
которое, однако, невозможно достичь в практических условиях эксплуатации из-за пульсаций непрерывного
тока, создаваемого выпрямителем.
Также при подключении сглаживающего дросселя зарядный ток не может быть уменьшен до нуля, поскольку
обычная катушка сглаживающего дросселя, так сказать, увеличивает внутреннее сопротивление
выпрямителя и, следовательно, не в полной мере соответствует указанным выше требованиям.
Для преодоления этой трудности в соответствующем патенте Соединенного Королевства 414,k54
разработано соединение дроссельного контура с параллельно подключенным к нему конденсатором, причем
дроссельный контур и емкость конденсатора спроектированы таким образом, что на кривой зависимости тока
нагрузки от напряжения комбинации катушка-конденсатор образуется резкий изгиб в точке, соответствующей
малым значениям силы тока. При такой конфигурации фазовый сдвиг практически равен нулю при очень
малой нагрузке и значительно увеличивается с ростом нагрузки, но падение напряжения в комбинации
катушка-конденсатор существенно не увеличивается, а вектор напряжения в цепи...
Трубка, образованная катушкой и конденсатором, смещается относительно сетевого напряжения при
увеличении нагрузки, что приводит к соответствующему увеличению напряжения на нагрузке.
Данная конструкция осуществляет регулирование зарядного тока подобно высокочувствительному реле, не
имеющему, в отличие от него, изнашиваемых деталей. Схема подключения такого устройства показана на
рисунке 1. Регулирование зарядного тока осуществляется, по существу, с помощью дроссельного контура Dlz
с сильно насыщенным железным сердечником и конденсатором C, соединенными параллельно, который,
если, например, используется сухой выпрямитель R со сглаживающим контуром De, предпочтительно
размещать между выпрямителем R и питающим трансформатором T.
Для лучшего понимания этих несколько сложных явлений следует наблюдать за условиями тока и
напряжения, преобладающими на дросселе D, в соответствии с рисунком 2.
Исходная кривая напряжения дроссельной катушки без конденсатора, ED, идентична кривой намагничивания
железного сердечника, а t0 возрастает сначала быстро, а затем довольно постепенно. В случае конденсатора
вольт-амперная характеристика представлена прямой линией. ECD — это комбинированная кривая
напряжения с подключенными дросселем и конденсатором: в точке пересечения кривых ED и E0 преобладает
резонанс, что означает, что цепь в этой точке ведет себя почти как омическое сопротивление: cos 1 (где p —
угол, на который ток опережает или отстает от напряжения ECD) следовательно равен 1, и ток и напряжение
находятся в фазе.
Эксперименты, проведенные изобретателем, показали, что при параллельном соединении конденсатора с
дросселем, за исключением нагрузок ниже тех, которые вызывают резонанс, кривая напряжения остается
сравнительно постоянной во всем диапазоне нагрузок. С другой стороны, cos постоянно уменьшается с
увеличением нагрузки, поскольку условия нагрузки все больше отклоняются от точки резонанса. Путем
соответствующего проектирования числа ампер-витков и условий насыщения катушки дросселя, а также
емкости конденсатора можно добиться того, чтобы изгиб на кривой напряжения ECD (дросселя с параллельно
подключенным конденсатором) был смещен очень далеко влево, и, как будет показано позже, это имеет
чрезвычайно важное значение в связи с регулированием зарядного тока.
Практический пример реализации изобретения выглядит следующим образом: 75. Схема подключения такая
же, как на рисунке 1, и если она используется для зарядки батареи из 12 элементов, каждый с напряжением 2
вольта, соединенных последовательно, и первичное напряжение трансформатора составляет 8220 вольт, то
его вторичное напряжение составляет 56 вольт, а ток 5. А5 ампер. Дроссельная катушка iDR имеет 30 витков,
железный сердечник изготовлен из листового железа и имеет поперечное сечение 13,5 кв. сантиметров. 85
Конденсатор С имеет емкость 300 МФ. Сглаживающая катушка Де имеет 216 витков и поперечное сечение из
железа 20 кв. сантиметров (лист трансформатора). Имеется 4 системы повторного нагрева Rt контактного
типа из оксида меди(I), соединенные параллельно, по 9 штук каждой, рассчитанных на ток 1,3 ампера и
напряжение 24 вольта.
На рисунке 3 представлена диаграмма напряжения на стороне переменного тока выпрямителя; на этой
диаграмме точка C95 обозначает малые нагрузки, точка C' — большие нагрузки. Если с выпрямителя на
стороне непрерывного тока отводятся различные токи нагрузки, например, с помощью регулирующего
резистора, то вектор переменного напряжения на клеммах конденсатора изменит свое фазовое положение
относительно AB, поскольку cos q постоянно уменьшается с увеличением тока, т.е. фазовый сдвиг
увеличивается. В соответствии с рисунком 2 это переменное напряжение (обозначенное там буквами EcM)
практически постоянно, так что точка C перемещается к C1 вдоль части окружности. Напряжение
трансформатора AB считается постоянным (110). Напряжение, существующее на выпрямителе со стороны
переменного тока, представляется вектором CB.
Ввиду того, что C теперь постепенно переходит в Cl, очевидно, что переменное напряжение увеличивается с
увеличением нагрузки, что компенсирует внутреннее падение напряжения выпрямителя. Разумеется, это
свойство может быть использовано и в случаях нагрузки, отличной от той, которая создается выпрямителями.
Например, соединение типа «дроссель-конденсатор» согласно изобретению может также использоваться для
компенсации внутреннего падения напряжения в сети кабелей с возрастающей нагрузкой.
Подводя итог, следует еще раз отметить, что с помощью этой схемы подключения дросселя и конденсатора
можно будет осуществлять управление переменным током и включать устройство при напряжении около 26
вольт.
Это показывает, что даже при сравнительно больших колебаниях тока в сети общего пользования можно
будет использовать эту катушку, поскольку свинцовая батарея, состоящая из 12 элементов, не достигает
своего максимального напряжения, пока не достигнет 32,3 вольт. Таким образом, видно, что существует
значительный запас прочности до достижения этого предела при 10%-ном повышении напряжения в сети.
Колебания напряжения, следовательно, не оказывают вредного воздействия на регулирование зарядного
тока, а, наоборот, оказываются весьма полезными. Общеизвестно, что ночью и по воскресеньям напряжение
в сети коммунальных электростанций выше, чем в другие дни и часы. Например, работа на автоматической
телефонной станции начинается в 9 часов утра. Вскоре после начала работы напряжение элемента батареи
упадет до такой степени G9, что зарядный ток включится при резком изменении фазового угла в дроссельном
контуре. После прекращения работы, то есть примерно в 5 часов вечера, любой разряд тока из батареи
прекратится. Ввиду значительного разряда тока, выпрямитель будет заряжаться примерно до полуночи. При
нормальном напряжении сети зарядка будет происходить до 2-7 вольт; однако этот предел будет повышен до
29,4 вольт вследствие увеличения напряжения сети. t05.
Это будет иметь решающее значение для зарядки аккумулятора, и это желательно в значительно большей
степени, чем если бы напряжение, при котором зарядный ток затухает, было ограничено 27 вольтами. После
того, как зарядный ток спадает, остается небольшой ток, который, с одной стороны, покрывает саморазряд, а
с другой — помогает поддерживать батарею на ее полной емкости. Более того, после того, как зарядный ток
спадает, напряжение батареи снижается лишь до такой степени, что предотвращается новое повышение
зарядного тока. Эти условия лучше всего иллюстрируются воспроизведенной записью. Рис. 5, снятый на
таком выпрямителе, показывает зависимость зарядного тока от времени. Штриховые полосы указывают на
периоды разряда, но не показывают величину разрядного тока. На следующее утро (обозначено 8 XII на
рисунке) напряжение элемента упадет примерно до 26 вольт, так что полностью заряженная батарея с
приблизительно нормальным напряжением будет иметь напряжение 130 вольт при увеличении нагрузки,
тогда как в противном случае будет наблюдаться обратная ситуация.
При установке нагрузка трансформатора с помощью резистора приведет к падению напряжения, что также
относится к разряду тока от общественной сети переменного тока.
На рисунке 4 представлена кривая тока в непрерывном режиме работы выпрямителя с дросселем и
конденсатором, подключенными, как показано на рисунке 1. Очевидно, что кривая напряжения при нагрузке
около 30% от полной нагрузки имеет выраженный максимум. В связи с этим допуски по напряжению могут
изменяться в очень узких пределах, в результате чего такой сухой поверхностный выпрямитель будет
выдавать практически постоянное напряжение. В связи с зарядкой батареи будут созданы следующие
условия A, которые на рис. 4 относятся к свинцовой батарее, состоящей из 12 элементов.
При разряженной батарее выпрямитель будет работать с максимальным током (точка c). Если напряжение
элемента постепенно возрастает, точка нагрузки на кривой напряжения будет смещаться от 0 к 0. Точка b
будет достигнута приблизительно после повышения напряжения на 8%; впоследствии зарядный ток резко
упадет до минимального значения, составляющего около 1% от зарядного тока, как показано на кривой на
рисунке 4. Фактически, для напряжения батареи возможны два значения зарядного тока, представленные на
кривой точками b и bL. При этом всегда появляется более слабое значение зарядного тока. Таким образом,
зарядный ток всегда быстро возвращается к своему минимальному значению. Если теперь напряжение
батареи снова упадет до своего минимального значения, то будет достигнута точка А. При этом напряжении
также возможны два зарядных тока, как показано на кривой, а именно 50 мА и 5 ампер.
При таком напряжении всегда будет включаться более сильный зарядный ток, так что, как только напряжение
элемента упадет до 23,5 вольт, зарядный ток резко возрастет до своего максимального значения. Включение
происходит с тем же эффектом, что и при использовании реле.
В этой схеме включение и выключение зарядного тока происходит при постоянном напряжении в сети
питания, всегда имеющем одинаковые значения. Ввиду того, что кривая напряжения смещается
пропорционально напряжению сети, очевидно, что точки выключения и включения также будут смещаться
пропорционально напряжению питающей линии. Увеличение напряжения в линии на 10% означало бы, что
отключение фальшивого места в точке 9,4 412,7J4 теперь будет доступно для работы телефонной станции. В
течение дня зарядка осуществляется только до напряжения около 27 вольт, что позволит избежать проблем с
автоматической телефонной станцией вследствие перенапряжения.
Регулирование зарядного тока посредством подключения дросселя-конденсатора в соответствии с
изобретением окажется особенно выгодным в случае щелочных батарей. Следует отметить, что щелочная
батарея абсолютно не подвержена саморазряду, поэтому после достижения полной емкости i5 любую зарядку
следует прекратить.
Выполнить это требование с помощью хорошо известных саморегулирующихся автоматических зарядных
устройств, упомянутых во введении к данной спецификации, будет невозможно, поскольку остается
остаточный ток в размере примерно 15-25%, который из-за перезаряда батареи вызывает ее повреждение
вследствие кипения щелочи калия. Это требование особенно важно в отношении аварийных батарей, которые
используются всего один или два раза в год, поскольку, например, даже низкий зарядный ток в 10 мА
составляет около 80 ампер-часов в год. Согласно изобретению, с помощью соединения дросселя и
конденсатора можно, соответствующим образом сконструировав дроссель и конденсатор, добиться того,
чтобы зарядный ток упал до нуля, что делает наблюдение за батареями излишним в течение значительного
времени.
Сухой контактный выпрямитель с регулирующим дросселем предназначен для любых типов батарей, для
которых требуется полностью автоматическая работа зарядного тока. При использовании выпрямителя без
батареи он будет работать практически как постоянный источник непрерывного тока и напряжения.
Приведенное выше описание относится, главным образом, к сухим поверхностным или контактным
выпрямителям, однако изобретение может быть применено и к другим выпрямителям любого типа, что было
доказано соответствующими экспериментами.
Следует также отметить, что согласно изобретению возможно использование дроссельно-конденсаторного
соединения с многофазными переменными токами.
Соединение дросселя и конденсатора согласно изобретению, которое на фиг. 1 расположено между
трансформатором и выпрямительной системой, может, естественно, также располагаться на первичной
обмотке трансформатора. Комбинация дросселя и конденсатора также будет оказывать определенное
воздействие при подключении к стороне непрерывного тока, поскольку переменные токи, содержащиеся в
выпрямленном непрерывном токе, могут также использоваться для регулирования зарядного тока, и в этом
случае дроссельная катушка может также служить в качестве катушки 70 silmOOtlillg.
Поскольку форма волны токов и напряжений играет определенную роль, целесообразно использовать
сглаживающую катушку D, как показано на рисунке 1, поскольку это предотвращает 75.
третья гармоника, оказывающая мешающее воздействие на работу дросселя согласно изобретению,
появляется при зарядке батареи миноном! выпрямителя. 8 Для изготовления регулирующего дросселя лучше
всего подходят специальные виды железа с низкой начальной магнитной проницаемостью и низкими
потерями железа, например, железо-никелевые сплавы, которые можно приобрести в продаже под
различными названиями.
Следует отметить, что в связи с использованием изобретения для зарядки батарей сглаживающие
дроссельные катушки 9 не являются совершенно необходимыми для надлежащего функционирования
соединения дроссель-конденсатор. Однако их можно изготовить очень маленького размера.
Изобретение может быть использовано также в пункте 95.
Выпрямители для работы без батарей, предназначенные для поддержания постоянного напряжения на
контактной площадке выпрямителя и компенсации внутреннего падения напряжения.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_414755.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=414755&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB414755A
[]
Улучшения в
--- - 7= ,-. ' , 'f--, '- 1 !
1
т. ' 017 '.." i r -', ' -:; ' 11 '=1 i A_ - -h,, 1 se.' -t , --) - - t i'J v 414,755 Держатели или опоры для труб, трубок,
цилиндрических стержней и тому подобного.
Мы, Фред Айробинсон Фаррар из коттеджа Элла Карр, Кингворт, недалеко от Брадиорда, в графстве
Йоркшир, и Артур Дункан Эллисон из дома № 7 по Ист-Парад, Ститтон, недалеко от Кейгли, в том же графстве
(оба британского гражданства), настоящим заявляем, что суть данного изобретения заключается в
следующем: данное изобретение относится к производству держателей или опор для труб, цилиндрических
стержней и подобных изделий, которые должны крепиться к стене или другой вертикально расположенной
опорной поверхности и которые изготавливаются из листового металла, такого как медь, цинк или мягкая
листовая сталь, методом штамповки с помощью штампов; и наше изобретение состоит в использовании
полос желаемого листового металла, которые могут быть разрезаны на отрезки, каждый из которых
деформируется, сгибается и формируется по мере того, как полоса периодически подается в штампы.
Внешние концы каждого куска листового металла, отрезанного от полосы, изогнуты под прямым углом к
центральной части, а эта центральная часть изогнута или загнута сама на себя, образуя элемент, который
будет перекрывать трубу, трубку или другой предмет, который необходимо поддерживать известным образом.
Однако, согласно нашему настоящему изобретению, мы теперь формируем углубления в соединительной
части этого элемента, так что образуются выступы определенной формы, описанной ниже, которые будут
эффективно и прочно удерживать удерживаемый предмет, при этом производство всего удерживающего или
поддерживающего устройства осуществляется дешево и быстро.
Формирование вдавленных частей на двух сторонах выступающей части держателя осуществляется с
помощью матрицы, которая воздействует с внешней поверхности, заставляя металл выступать внутрь. Этот
выступающий внутрь выступ имеет выступающую поверхность, противоположную изогнутой внутренней
поверхности держателя, которая также имеет изогнутую форму для контакта с поверхностью круглого
изделия, которое необходимо поддерживать, в то время как часть выступа, выступающая из описанной
изогнутой поверхности, имеет сужающуюся форму для облегчения боковой установки изделия, которое
необходимо перекрыть и закрепить.
Или же, вместо того чтобы указанная сужающаяся часть углубления формировалась на внутренней стороне
изогнутой центральной части держателя, мы можем изготовить матрицы таким образом, чтобы углубления
формировались на внутренней поверхности держателя, так чтобы выступающие поверхности углублений
простирались наружу.
Благодаря такой конструкции центральная изогнутая часть держателя приобретает дополнительную
прочность, что позволяет ему удерживать более тяжелые или прочные предметы в зависимости от
необходимости.
Для дальнейшего усиления опорных рычагов мы делаем два дополнительных углубления на внутренней
поверхности каждого из указанных рычагов в местах, расположенных между центральным углублением и
внешними краями держателя или опорного элемента.
Дата: 9 февраля 1933 г., Сэмюэл Хей, агент.
50ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в держателях или опорах для труб, трубок, цилиндрических стержней и тому подобного.
Мы, Фред Робинсон Фаррар из коттеджа Элла Карр, Каллингворт, недалеко от Брэдфорда, графство
Йоркшир, и Артур Дюксен Эллисон из дома № 7 по Ист-Парад, Ститтон, недалеко от Кейгли, в том же
графстве (оба британского гражданства), 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 производству. ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: февраль. 10, 1933. № 4092/33.
Полный текст слева: февраль. 12, 1934.
Завершено: август. 10, 1934.
ПРОТИЗИОННАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
1 414, 755 держателей или опор для труб, цилиндрических стержней и подобных изделий, которые должны
крепиться к стене или другой вертикально расположенной опорной поверхности и которые изготавливаются из
листового металла, такого как медь, цинк или мягкая листовая сталь, методом штамповки; и наше
изобретение состоит в изготовлении держателя или опорного элемента для труб, цилиндрических стержней и
подобных изделий методом штамповки, при котором каждая отрезанная часть металлической полосы имеет
выемку и изгибается таким образом, чтобы охватывать трубу, цилиндрический стержень или подобное
изделие, при этом ее выступающие концы имеют выемку, образующую выступ, направленный внутрь для
поддержки удерживаемого изделия, в то время как канавки или борозды, сделанные изнутри для образования
выступа, направленного наружу, укрепляют части, выступающие из указанных выступов и параллельные друг
другу, а части, изогнутые под прямым углом к ним, образуют выступы для крепления держателя к стене или
другой поверхности.
Для того чтобы наше изобретение было понятно, мы прилагаем к настоящему документу лист с чертежами,
иллюстрирующими его, на который делается ссылка в следующем описании:
На фиг. 1 показан боковой вид держателя или опоры, изготовленной в соответствии с нашим изобретением.
На рис. 2 представлен план устройства, показанного на рис. 1.
На рис. 3 представлен перспективный вид указанного держателя.
На рис. 4 представлен продольный разрез, демонстрирующий описанные ниже особенности.
При изготовлении нашего усовершенствованного держателя или опорного элемента мы берем
металлическую полосу необходимой ширины для конкретного размера держателя, который необходимо
изготовить; указанная ширина показана на рис. 2. Затем эту металлическую полосу мы помещаем в станок и
подвергаем воздействию штампов, форма которых такова, что выемки в точках a и a' образуются с одной
стороны, так что выступы в каждом случае будут выступать внутрь изогнутой части b держателя (см. рис. 1),
чтобы плечи, образованные выемками a и a' на внутренней стороне этой изогнутой части, поддерживали
цилиндрический элемент, такой как труба или трубка, показанная пунктирными линиями в точке c, внутри
захвата охватывающей части b и внутренней поверхности выступов a и a'.
Как показано, выемки a и a' образуют выступы на внутренней стороне удерживающего элемента, и для
укрепления или усиления частей между основаниями крепления d и di и выступами a и ai мы формируем
углубление или канавку на внутренней стороне изогнутых частей, так что выпуклые части этих канавок или
борозд в точках f, f1 будут находиться снаружи перекрывающей части и иметь ширину, показанную на фиг. 2 и
3, с плоскими или неизогнутыми участками g и h с каждой стороны и примыкающими к плоским участкам d и d'.
Описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_414756.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=414756&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB414756A
[]
пи ' а с 0 'И _ т
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Я, Уильям Фредерик Уилтшир, проживающий по адресу: Бирмингемский заводской центр, 16, Кингс-Нортон,
Бирмингем, Англия, подданный Великобритании, настоящим заявляю, что данное изобретение имеет
следующий характер: данное изобретение относится к топливным горелкам для сжигания жидкого,
измельченного или коллоидного топлива.
Целью изобретения является создание горелки, которая позволит отказаться от подачи топлива под
давлением или самотеком.
Еще одна цель — обеспечить единое средство управления, работа которого регулирует подачу воздуха и
включает или выключает подачу топлива. Ещё одной целью является создание горелки, которая является
полностью безопасной и исключает возможность утечки даже в случае, если оператор не выполнил
какую-либо необходимую операцию.
Согласно изобретению, корпус горелки содержит внутреннюю камеру (далее именуемую вихревой камерой)
круглого сечения, в которую выбрасывается соосная топливная струя, причем указанная камера закрыта на
конце, через который выбрасывается струя, но открыта на другом конце, который заканчивается у горловины
сопла горелки или вблизи нее, при этом в закрытом конце или вблизи него образованы один или несколько
отверстий для подачи воздуха в виде вихря с целью создания частичного вакуума вокруг топливной струи.
Предпочтительно, отверстие или отверстия включают в себя проход или проходы, направленные в
продольной плоскости внутрь, к соплу струи, и в поперечной плоскости, касательно к соосной окружности
внутри вихревой камеры.
Впускной патрубок или патрубки могут иметь любое поперечное сечение и могут быть параллельны или
расходиться по направлению к оси горелки для обеспечения равномерного расширения воздуха.
Предпочтительно, чтобы вихревая камера на конце топливной форсунки имела форму Вентури, при этом
горловина Вентури располагалась вплотную к концу топливной форсунки. Сходящаяся часть вихревой камеры
может равномерно сужаться, иметь форму параболоида, быть продолжением трубки Вентури или иметь
любую другую подходящую форму.
Изобретение будет описано в связи с конкретным примером конструкции, в которой используется нефтяное
топливо.
Согласно данной конструкции, основной корпус горелки представляет собой цилиндр с рубашкой, к рубашке
которого подсоединена подача воздуха. Внутри цилиндра находится втулка, которая выступает из него и
заканчивается соплом горелки или средством для крепления к нему съемного сопла.
На другом конце гильзы имеется фланец, который прилегает к поверхности корпуса горелки; этот конец
гильзы закрывается масляным соплом или корпусом клапана, который входит в него и имеет выступ меньшего
диаметра, выступающий внутрь гильзы и заканчивающийся диском, который образует входной патрубок
вихревой камеры и к которому крепится вихревая камера. В указанном диске образованы тангенциальные
воздушные отверстия, оси которых наклонены к отверстию масляной струи, чтобы избежать столкновения
одной струи с другой, а в продольном сечении указанные отверстия расходятся по мере приближения к оси
горелки.
Вихревая камера имеет форму Вентури, при этом ее внутренняя часть в продольном сечении имеет
приблизительно параболическую форму, а горловина Вентури примыкает к масляной струе.
Наружная часть корпуса масляного клапана заканчивается игольчатым клапаном управления, который
используется только для регулирования подачи масла. Масло подается к игольчатому клапану через
радиальный канал в корпусе клапана, который на своем наружном конце заканчивается соединением,
сообщающимся с обратным клапаном, прикрепленным к корпусу горелки.
В качестве альтернативы обратный клапан может быть установлен на корпусе масляного клапана. 41 4756
Дата подачи заявки: февраль. 10, 1933. № 4153/33.
... стр. 23 марта 1933 г. № 8819/33.
п,,,, сент. 16, 1933. № 25,713/33.
Один полный левый: Январь. 31, 1934.
Завершено: август. 10, 1934.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
№ 4153, 1933 г. н.э.
Усовершенствования, относящиеся к топливосжигателям или связанные с ними.
C,5 и далее -- маслопровод, соединенный непосредственно с ним, причем труба и клапан являются
съемными; или труба может быть соединена с корпусом клапана, а обратный клапан может быть установлен в
какой-либо другой точке маслопровода.
Описанная выше втулка имеет рукоятку, прикрепленную к ее фланцу, и установлена таким образом, что ее
можно поворачивать внутрь корпуса горелки; она также имеет два комплекта воздушных отверстий,
соответствующих двум другим комплектам в корпусе горелки, так что поворот втулки обеспечивает средство
регулирования подачи воздуха, причем один комплект отверстий сообщается с камерой, образованной между
внутренним диском на корпусе масляного клапана и его наружным концом, а другой — с втулкой, окружающей
вихревую камеру. Воздушные отверстия расположены таким образом, что при открытии регулятора воздух
сначала поступает в камеру в корпусе масляного клапана, откуда он проходит через вихревые отверстия в
вихревую камеру.
Поступающий таким образом воздух закручивается, совершая вращательное движение, и одновременно
движется вперед к отверстию на другом конце вихревой камеры. При этом его тангенциальная скорость
увеличивается за счет сужения вихревой камеры до меньшего диаметра. Таким образом, внутри вихревой
камеры создается свободный вихрь или набор аналогичных условий. Увеличение скорости воздуха из-за
уменьшения диаметра приводит к увеличению центробежной силы в этой точке, создавая тем самым высокое
давление на стенках вихревой камеры и область низкого давления вдоль оси вращения, причем последнее
давление ниже атмосферного. Это создает разрежение в масляной струе, которая соосна с вихрем и
заканчивается рядом с горловиной трубки Вентури — предпочтительно немного раньше нее — и,
следовательно, находится в области наименьшего давления. Масло отсасывается из струи под действием
силы всасывания и распыляется под действием центробежной силы.
Распыленное масло в виде струи 50 подается вперед через горловину вихревой камеры. При выходе из
отверстия в конце вихревой камеры масляный спрей и воздух смешиваются со вторичным воздухом в сопле
горелки.
Подача воздуха в вихревую камеру предпочтительно регулируется независимо от подачи вторичного воздуха,
при этом подача воздуха включается на полную мощность при первом перемещении рукоятки на втулке и
остается в таком положении при любой регулировке подачи вторичного воздуха, обеспечивая таким образом
постоянное и максимальное разрежение масляной струи, которая также имеет независимую регулировку. При
описанной конструкции максимальная струя воздуха создается до открытия дополнительных воздушных
отверстий. Подача воздуха в вихрь остается постоянной при любой регулировке подачи вторичного воздуха.
Горелку, изготовленную по данной конструкции, можно разобрать, отсоединив маслопровод 70. После этого
можно извлечь внутренний узел в сборе с соплом, оставив на месте только корпус горелки. Таким образом,
горелка сохраняет свое положение и не требует повторной установки при сборке 75.
Согласно другому варианту конструкции, горелка может быть выполнена так же, как описано выше, но
вторичный воздух предварительно нагревается, при этом для подачи холодного воздуха 80 предусмотрено
независимое соединение для вихревого потока.
Основной корпус сконструирован таким образом, что поступающий в него воздух движется только в одном
направлении, соответствующем наклону тангенциальных отверстий, что создает турбулентность для
вторичного воздуха. Например, цилиндрическая оболочка имеет хорошо известную коническую форму для
поддержания равномерного давления в отверстиях, ведущих во втулку; при этом указанные отверстия
направлены тангенциально на 90 градусов, как и отверстия во втулке.
Согласно еще одному варианту исполнения, горелка может быть выполнена так же, как описано в любом из
двух приведенных выше вариантов, за исключением того, что пар 95 подается в вихревую камеру, причем
камера, подающая пар в последнюю, имеет съемную паропроводную трубу, соединенную с ней.
Подача пара может регулироваться независимым клапаном; или же регулирующий клапан i00 может быть
установлен на корпусе горелки и приспособлен для управления кулачком, образованным на фланце втулки
регулятора воздуха, или любым другим подходящим способом.
Турбулентность вторичного воздуха j05 может быть обеспечена путем его подачи через тангенциальные
отверстия. Вращение воздуха может происходить в любом направлении относительно вихря, в зависимости
от требуемого типа пламени. Вращение обоих элементов в одном направлении приведет к образованию
короткого и резко расходящегося пламени, тогда как вращение в противоположных направлениях, как
правило, приведет к образованию более длинного пламени с меньшим поперечным сечением.
Во всех вышеперечисленных случаях вторичный воздух 115 может подаваться либо принудительно, либо
путем индукции; если используется последний вариант, и если он не предварительно нагревается, то может
забираться непосредственно из атмосферы к горелке. Или же он может подаваться в печь в месте, удаленном
от горелки и управляемом независимо, с принудительной или искусственной тягой, предварительно нагретым
или холодным.
Благодаря частичному вакууму, создаваемому вихрем, масло может всасываться напрямую из основного
резервуара, расположенного ниже уровня горелки. При выключении горелки достаточно закрыть воздушные
клапаны, или, в случае пароструйной масляной горелки с принудительной тягой, паровой клапан, поскольку
поток масла прекращается, вихрь перестает существовать.
Поскольку давление в нефтепроводе ниже атмосферного, подача воздуха может осуществляться с помощью
одного или нескольких клапанов, предпочтительно регулируемых в соответствии с изменениями вязкости
топлива из-за изменений температуры, и предпочтительно расположенных в самой нижней точке
трубопровода над уровнем масла в резервуаре. Это приведет к насыщению масла кислородом: мелкие
пузырьки воздуха будут подниматься вместе с маслом к горелке. При выходе из струи воздушные пузырьки
лопнут из-за внезапного расширения воздуха, вызванного их выбросом в частичный вакуум, а также из-за
действия центробежной силы. Это способствует хорошему распылению, чему также способствует увеличение
скорости истечения масла из струи, поскольку масса топлива на единицу объема уменьшается за счет
присутствия воздуха, тем самым снижая негативное влияние отрицательного напора на скорость истечения.
Поступающий воздух может быть слегка предварительно нагрет, что снизит вязкость топлива и,
следовательно, улучшит распыление.
(1) обеспечивая пропорциональность подачи вихревого воздуха и вторичного воздуха, например, путем
подачи их через одни и те же регулирующие порты или через отдельные порты, расположенные таким
образом, чтобы обеспечить постоянное соотношение; (2) сводя к минимуму отрицательный напор на
сопловом отверстии, например, /.'", так что его влиянием на скорость истечения из соплового отверстия можно
пренебречь, и поддерживая указанный напор постоянным, например, путем забора топлива из бака с
постоянным уровнем топлива; (3) поддерживая постоянную вязкость топлива, например, путем
автоматического регулирования температуры; и (4) не подавая воздух к топливу, если оно не имеет
постоянной температуры; скорость истечения топлива будет прямо пропорциональна весу воздуха,
проходящего через горелку. Это обеспечит постоянное соотношение топлива и воздуха по весу при любой
регулировке воздушного регулятора, так что от топливного регулятора как такового можно полностью
отказаться.
Регулятор воздуха может управляться температурой печи, что делает работу горелки полностью
автоматической. Таким образом, 55 горелками можно управлять и регулировать с помощью одного
дистанционного воздушного клапана, вручную или автоматически. Преимущество этой системы заключается в
том, что постоянное соотношение воздуха и топлива по весу составляет 60, что позволяет предварительно
нагревать подаваемый воздух примерно до 250 °C. Степень предварительного нагрева никоим образом не
влияет на соотношение компонентов смеси по весу. При такой конструкции обратный клапан может быть
исключен. При желании подачу воздуха можно регулировать, изменяя скорость вращения двигателя,
приводящего в движение вентилятор, вместо использования воздушного клапана.
Дата: 10 февраля 1933 года.
Для заявителя:
HERBERT HADDAN & Co., дипломированные патентные поверенные, 31 и 32, Бедфорд-стрит, Стрэнд, W.C.2,
Лондон, и 32, Грейнджер-стрит, Вест, Ньюистл-он-Тайн, 1.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 8819, 1933 г. н.э. Усовершенствования, касающиеся топливных горелок.
Я, Уильям Фредерик Уилтшир, заявляю, что наличие в седле клапана одного или нескольких воздухозаборных
отверстий, сообщающихся с воздуховодом или коллектором, который может окружать клапан, является
следующим: 16, Бирмингемский заводской центр, Кингс Нортон, Бирмингем, Англия, британский, и настоящим
Соседние файлы в папке патенты