Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11540
.pdf
радиочастотную дроссельную катушку 6, обмотку реле 7, источник анодного потенциала 8 и измерительный
прибор 9. Между катодом и анодом дроссельной катушки 6 подключен радиочастотный байпасный
конденсатор 61. Разрядное устройство также снабжено сеткой, включающей настроенный колебательный
контур 10 и источник потенциала смещения 11, последний из которых закорочен относительно
высокочастотных колебаний с помощью конденсатора 12.
Катод электронно-разрядного устройства питается от источника потенциала 13 через переключатель 14 и
резистор 15. Любой из них может быть подключен с помощью переключателя 16 либо к анодной цепи, что
позволяет индикацию изменений анодного тока, либо его свечения относительно катода разрядного
устройства, что позволяет индикацию напряжения на катоде. Предпочтительно, чтобы этот измерительный
прибор был установлен таким образом, чтобы нулевое показание соответствовало текущему значению
анодного тока, которое возникает при различных режимах работы системы.
Для обеспечения работы системы цепь 10, которая может быть соединена с анодной цепью любым
желаемым способом, показанная как «индуктивно связанная с ней», настраивается на желаемую
разрешающую способность 701, благодаря чему система настраивается для работы в части своей
характеристики, которая в настоящее время не будет указана. Затем колебания излучаются антенной 1 в
направлении Земли. Интенсивность колебаний на частоте генератора изменяется из-за воздействия
отраженных волн на антенну 1, и в результате изменяется ток. В анодной цепи генератора амплитуда
циклических колебаний изменяется 80, при этом амплитуда этих циклических колебаний уменьшается по
мере увеличения высоты полета летательного аппарата. Таким образом, высоту можно определить по
показаниям измерителя 9, подключенного к анодной цепи 85. Контакты реле 7 подключены таким образом, что
когда анодный ток в реле увеличивается до определенного значения, он замыкает цепь через переключатель
17 для соответствующих индикаторных устройств, таких как лампа 9G 18 и звонок 19, благодаря чему
оператор получает информацию о достижении определенной заданной высоты.
Однако, чтобы более подробно объяснить работу системы связей, см. iiv 95.
Отмечается, что генератор колебаний настроен в соответствии с собственным периодом колебаний цепи 10.
Однако эта цепь напрямую соединена с четвертьволновой антенной 1, имеющей собственный период
колебаний 10. Таким образом, цепь антенны можно рассматривать как включающую антенну 1, емкость между
антенной 1 и 1, а также часть индукционного канала 105.
Таким образом, система включает в себя два колебательных контура, один из которых соответствует контуру
10, а другой — контуру U ii 10 антенны, причем эти контуры соединены между собой посредством нижней
части индуктивности контура 10.
В соответствии с изобретением, волновой генератор 115 настраивает цепь I O таким образом, чтобы она
колебалась на частоте, немного отличающейся от собственного периода антенны 1, тем самым создавая це 6,
обладающие эффектами, которые лучше всего можно объяснить, обратившись к рис. 3 на рис. 120, где
амплитуда колебаний, производимых в системе, показана в виде ординат в зависимости от частоты
производимых колебаний — в виде абсцисс. Таким образом, если мы будем считать систему
невосприимчивой к отраженным волнам 125 и будем изменять емкость генератора 2, то обнаружим, что
амплитуда производимых колебаний будет оставаться неизменной, за исключением определенного
диапазона, где она будет резко падать, а затем 130; 407 922 из производимых колебаний быстро затухают, и,
наконец, система полностью прекращает колебаться. Кривая C представляет работу системы при такой
настройке. Если предположить, что система настроена для работы в соответствии с кривой C, например, и что
конденсатор 22 настроен в фиксированной точке, соответствующей, например, точке D, причем эта точка
находится на крутом склоне кривой C, то интенсивность производимых колебаний будет чувствительно
реагировать на нагрузку на осциллятор. Поскольку антенна, установленная на летательном аппарате,
подвержена влиянию волн, отраженных от Земли, ее сопротивление излучения циклически изменяется
описанным выше образом, и, соответственно, антенна представляет собой циклически изменяющуюся
нагрузку на осциллятор по мере изменения высоты летательного аппарата. Соответственно, интенсивность
производимых колебаний может изменяться в очень широком диапазоне, например, между пределами,
указанными в точке D'.
При настройке системы положение конденсатора 22 может быть выбрано таким образом, чтобы система
работала на любом из наклонов описанной характеристики.
Однако мы обнаружили, что на одном из склонов характеристики может быть достигнута гораздо лучшая
работа, чем на другом. Это связано с тем, что не только интенсивность производимых колебаний подвержена
изменению в ответ на изменение сопротивления излучения антенны, но и частота производимых колебаний
также подвержена изменению, вызванному этим изменением сопротивления излучения. Это изменение
частоты также вызывает изменение нагрузки на генератор и, как следствие, изменение интенсивности
производимых колебаний. При настройке конденсатора 22 для работы на одном склоне кривой эти два
эффекта, а именно изменение интенсивности, непосредственно обусловленное изменением сопротивления
излучения, и изменение интенсивности, обусловленное изменением нагрузки в результате изменения
частоты, суммируются, тогда как на противоположном склоне кривой они противоположны.
Таким образом, для дальнейшего пояснения предположим, что конденсатор 22 настроен таким образом,
чтобы система колебалась на частоте 10, более высокой, чем собственная частота антенны, например, на
правом склоне кривой, и что осциллятор представляет собой генератор, в котором частота производимых
колебаний уменьшается по мере увеличения нагрузки 125. В этих условиях будет наблюдаться, что по мере
увеличения сопротивления излучения интенсивность колебаний уменьшается из-за прямого воздействия
увеличенной нагрузки, а также снова увеличивается, как показано кривыми A, B и C, которые представляют
эффект, производимый при различной степени связи цепи 10 либо с антенной 1, либо с катушкой обратной
связи 5.
Провал, образующийся на кривых, возникает в том диапазоне регулировки конденсатора 10, в котором два
колебательных контура находятся в резонансе.
Таким образом, например, когда две цепи находятся в резонансе, антенна 1 представляет собой повышенную
нагрузку на осциллятор, что значительно влияет на амплитуду производимых колебаний. Однако, если
емкость конденсатора 22 изменяется в любом направлении относительно собственного периода антенны,
нагрузка на осциллятор уменьшается, что приводит к повторному увеличению амплитуды и ее постоянному
значению. Глубина провала, конечно, зависит от стабильности осциллятора и степени связи между цепью 10
и цепью антенны 1. Таким образом, например, если предположить относительно тесную связь между
катушкой обратной связи 5 и индуктивностью цепи 10, что приводит к работе системы с относительной
стабильностью, и относительно слабую связь между двумя цепями, как показано на рисунке 1, путем
перемещения переключателя 21 в нижнее положение, то окажется, что интенсивность производимых
колебаний изменяется на относительно небольшую величину при изменении настройки конденсатора в
диапазоне, в котором две цепи находятся в резонансе.
Кривая А может рассматриваться как отображение изменений, происходящих при такой настройке системы.
Однако, если связь между катушкой обратной связи А и индуктивностью настроенного контура 10
относительно слабая, что снижает стабильность генератора, тогда как связь между двумя колебательными
контурами относительно тесная, например, при переключении переключателя 21 в одно из его верхних
положений, то изменение интенсивности колебаний очень велико при изменении настроечного конденсатора
22 в диапазоне, в котором два контура находятся в резонансе. Это, конечно, связано с тем, что генератор
из-за слабой связи обратной связи относительно слаб и сильно нагружается антенной, которая тесно с ним
связана. Кривая В или С, например, может рассматриваться как отображение работы системы при такой
настройке.
Хотя может использоваться любое -dtsired degfee -6 f c 6 соединение между цепью 110 'ah d -антенной 1 и
катушкой обратной связи 5, мы предпочтительно монтируем цепь таким образом, чтобы при настройке
конденсатора 22 в диапазоне, в котором две цепи находятся в резонансе, интенсивность 407 T,922 ' A.
Частота приближается к собственной частоте антенны, что еще больше увеличивает нагрузку и вызывает еще
большее уменьшение интенсивности генерируемых колебаний B. Теперь, если предположить, что генератор
настроен на соответствующую точку на левом склоне кривой, то уменьшение частоты с увеличением
сопротивления излучения происходит в направлении большего отклонения от собственной частоты антенны
и, следовательно, приводит к уменьшению нагрузки.
Таким образом, сдвиг частоты в данном случае противодействует прямому эффекту изменения
сопротивления излучения i5 при нагрузке генератора и вызывает изменения интенсивности. Следовательно,
для оптимальной работы генератор следует настроить на генерацию на частоте, находящейся по ту сторону
от собственной частоты антенны, при которой сдвиг частоты генератора с увеличением нагрузки происходит в
направлении собственной частоты антенны. Обычно мы использовали генератор на частоте выше
собственной частоты антенны.
В процессе работы системы в соответствии с кривой C будет наблюдаться, что при определенном увеличении
нагрузки на осциллятор, которое может произойти на заданной высоте, осциллятор перестает работать. При
желании частоту осциллятора можно изменять в направлении большего отклонения от собственной частоты
антенны. Таким образом, нагрузка на осциллятор уменьшается, и система снова начинает колебаться. При
установленном в это новое положение конденсаторе определение высоты может производиться на меньших
высотах и даже на тех малых высотах, где изменение носит прогрессивный характер. Принцип работы такого
рода более подробно описан в нашем британском патенте № 358123. Аналогичный эффект может быть
достигнут путем увеличения способности осциллятора работать под нагрузкой, например, путем увеличения
связи между анодным и сеточным контурами. Таким образом, если система настроена для работы по кривой
C и достигает высоты, на которой колебания прекращаются, путем увеличения связи между анодным и
сеточным контурами, система может работать на той же частоте, но в соответствии с кривой B. После этого
можно производить определение высоты. на меньших высотах в соответствии с кривой B. Хотя следует
понимать, что для индикации интенсивности производимых колебаний могут использоваться различные
средства, было установлено, что при системе, организованной описанным образом, измерительный прибор 9,
подключенный к анодной цепи разрядного устройства, дает очень удовлетворительные показания. Анодный
ток в разрядном устройстве, конечно же, регулируется в соответствии с интенсивностью колебаний,
производимых на сетке, и, соответственно, этот ток служит очень удовлетворительной мерой интенсивности
производимых колебаний 70 Q.
Теперь, подробно описав и определив природу нашего изобретения и то, каким образом оно должно быть
реализовано, я пришел к следующему выводу:
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_407923.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=407923&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB407923A
[]
# я
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ O i Ni Дата подачи заявки: 23 июня 1932 г. № 14,525/32 407,1 T |$, p,, 30 июня
1932 г. № 12,455/32.
Один полный левый: 8 мая 1933 года.
Завершено: 23 марта 1934 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 14525, 1932 г.
Усовершенствования, касающиеся комбинированных газовых и твердотопливных пожаров.
Я, Дж. Э. И. Лпс, из Манор-Корт, Нунтон, Уорвикшир, британский подданный, настоящим заявляю, что
характер данного изобретения заключается в следующем: согласно данному изобретению, твердое или
жидкое топливо используется для производства неподвижного газа или пара перед его сгоранием, а продукты
его сгорания проходят через дальнейшее твердое топливо и нагревают его до сравнительно высокой
температуры. Все виды топлива требуют кислорода для своего сгорания, и в продуктах практически полного
сгорания газового и/или нефтяного пара практически нет свободного кислорода. Поэтому продукты,
проходящие через твердое топливо, должны быть настолько регулируемыми, чтобы они нагревали такое
твердое топливо до значительной температуры до того, как часть горючих веществ такого топлива будет
потреблена. Путем добавления измеренных или регулируемых количеств воздуха к продуктам сгорания
скорость сгорания твердого топлива Расход топлива может варьироваться от степени его незначительного
гашения до степени быстрого испарения. Это состояние имеет первостепенное значение для экономичного
использования топлива.
При обычном горении, происходящем в открытой бытовой колосниковой решетке или на стержнях парового
котла, воздух подается к топливу в количествах, значительно превышающих экономичность расхода топлива,
и подается с достаточной скоростью и через топливо без необходимости или разумного регулирования
потока. В результате в самом топливе и между его частицами генерируется интенсивное тепло, вызывая
образование золы и затухание огня.
Этот сильный жар, о котором идет речь, обычно достигается в точке, удаленной от той, где он необходим и
где он будет выполнять наиболее полезную работу.
В качестве примера рассмотрим обычную коксовую печь с «медленным сгоранием». Подача воздуха
осуществляется через небольшой промежуток времени и регулируется. Сопротивление, создаваемое таким
малым количеством воздуха, остается интенсивным, поскольку его соединение с углеродистым нагаром кокса
происходит в ограниченной области. Печь с «медленным сгоранием» получила свое название из-за того, что
сгорание происходит медленно, поскольку оно локализовано. В этом отношении название «печь с медленным
сгоранием» является неверным. Если бы локализованное сгорание было распределено по всему топливу, и
сгорание было бы в значительной степени равномерным по всему топливу, то условия сгорания были бы
совершенно иными: клинкер не образовывался бы, и топливо сгорало бы постепенно, но полностью до золы.
Считается, что только один способ достичь этого состояния — это сильное разбавление воздуха для
сгорания, подаваемого к топливу, инертными газами, такими как азот и угольная кислота.
В соответствии с моим изобретением, решетчатый бытовой камин может иметь различные формы. Решетки
могут быть установлены под углом к горизонтали и располагаться одна над другой, что позволяет
использовать их для сжигания, например, кокса, угля, древесного угля и других твердых видов топлива. Такие
решетки могут быть установлены под любым углом и могут использоваться вертикально или горизонтально.
Если угол наклона решетки больше угла естественного откоса используемого топлива, и топливо нельзя
остановить с помощью выступа или упора, то для удержания топлива в вертикальном или другом
необходимом положении используются решетки или аналогичные приспособления. Например: в камине; Если
желательно развести огонь, например, в топочной корзине, план которой имеет прямоугольную форму, а
боковые и торцевые стороны поднимаются по всему периметру, то можно использовать двойную решетку,
образованную из стальных или огнеупорных прутков, изогнутых в форме шпильки, а топливо размещать с
одной или обеих сторон такой двойной решетки. Или, в качестве альтернативы, две отдельные решетки или
опоры для дымохода могут быть закреплены на полу топочной корзины под прямым углом к полу и на
расстоянии около одного дюйма друг от друга, а газ подается между ними. Прутки или другие
приспособления, используемые для формирования решеток или достижения желаемого результата, могут
быть горизонтальными, вертикальными или установленными под любым углом.
Газовая горелка, работающая на газе или мазуте, обеспечивает подачу пара между решетками для начала
горения и его продолжения.
Такой огонь, как описанный для корзины, может быть разведен с газовым пламенем в центре, параллельно
передней части камина, и, скажем, кокс или любое другое топливо может подаваться с обеих сторон решетки
или решеток, образующих газовое пламя.
1
Образующееся пламя или горячие продукты нагревают обе поверхности топлива, и лучистое тепло
передается или обменивается между двумя поверхностями, при этом одновременно регулируется сгорание
кокса с обеих сторон шпильки или двойной решетки. Такая регулировка в определенной степени зависит от
количества используемого газа или масляного пара и воздуха, поступающего в пламя из такого воздуховода, а
также от продуктов сгорания, проходящих между топливом и предотвращающих попадание избыточного
воздуха с его связанным кислородом, который нежелателен.
Известно, что городской газ использовался или предлагался к использованию в течение пятидесяти лет, даже
в варианте с высокой плотностью 700 B Th U на кубический фут, для розжига коксовых и угольных печей, а
также для использования в сочетании с коксом. Однако необходимое дополнение к любому такому
использованию газа в сочетании с таким твердым топливом не было предусмотрено или даже предложено.
Всякий раз, когда газ используется для таких целей, как описанные выше, его нельзя использовать
удовлетворительно без пространства для его сгорания до того, как он в значительной степени соприкоснется
с какой-либо поверхностью холодного или даже горячего материала, такого как кокс.
Кроме того, при использовании городского газа описанным способом в сочетании с коксом не учитывалось,
что влияние инертных продуктов сгорания, обтекающих кокс, вообще не являлось фактором, тем более
фактором, имеющим существенное значение для экономичного использования такого кокса или другого
твердого топлива.
Настоящее изобретение исключает весь или почти весь воздух, который нежелателен или не требуется для
медленного сгорания топлива. С этой целью, как правило, избегаются открытые жаровни для поддержки
горючего топлива, используемого во вспомогательном очаге, а стороны вокруг топлива закрыты, за
исключением случаев, когда описанная ранее решетчатая конструкция для вертикального очага закрывает
газовые горелки. Очаги могут быть круглыми, квадратными или любой формы, а пространство для сгорания
газа может быть горизонтальным, вертикальным или под любым углом.
В целом, предпочтительно, чтобы горячие продукты газового пламени нагревали искусственное топливо,
расположенное на передней стороне очага, установленного в отсеке, а кокс или другой вспомогательный
огонь располагался сзади или с другой стороны двойной решетки или вертикального пространства для
сгорания, но топливные слои могут быть расположены по желанию. С другой стороны, весь очаг может
состоять из кокса, угля или другого твердого топлива, а газ должен регулировать скорость его сгорания
описанным способом.
Очевидно, что решетка, образованная из шпилькообразных изгибов, как описано, или другие решетки,
формирующие пространство для горения, требуют установки дополнительных прутьев, чтобы предотвратить
выпадение искусственного топлива или кокса с передней или задней стороны решетки. В случае корзинчатого
камина с прутьями спереди, сзади и по бокам, такая необходимость предусмотрена. В других случаях задняя
кирпичная кладка топочной ниши или подобное выполняет эту функцию сзади, а открытая проволочная или
решетчатая передняя часть служит для передней стороны камина. В случае колодезного камина или плоского
очага решетчатая конструкция создается с использованием шпилькообразной решетки с газовым горелкой
внутри и топливом или топливом желаемого типа, уложенным вокруг и над такой решеткой. Топливо создает
свой собственный угол естественного откоса. Или же шпилькообразная решетка может быть окружена
прутьем или ограждением, чтобы топливо образовало вертикальную стену на части своей высоты, а затем
приняло свой естественный уклон от вершины стены, так сказать.
В соответствии с данным изобретением, комбинированные газовые и коксовые камины могут быть также
предусмотрены следующими способами: - Газовые излучатели трубчатого типа, используемые в настоящее
время для газовых каминов, могут обеспечивать лучистое тепло, передаваемое твердому топливу,
расположенному за ними. В этом случае излучатели могут образовывать стенку для удержания кокса, но
предпочтительно, чтобы кокс и газовые излучатели поддерживались огнеупорными решетками или легкой
решеткой. При желании между конструкцией излучателей и опорами остается пространство. В случае камина,
в котором передняя часть состоит из искусственного топлива, а задняя – из антрацита или кокса, и для
совместного сгорания газа предусмотрено пространство между двумя вертикальными решетками и подачей
воздуха, расположенной в задней части камина таким образом, чтобы воздух мог поступать под решетку,
поддерживающую горючее топливо. Решетка, поддерживающая горючее топливо, обеспечивает большой
диапазон степени сгорания. Регулирующая заслонка, управляемая сбоку или спереди камина или
аналогичного устройства, может быть используется для повторного включения 2. Воздух может проходить
через проходы или каналы спереди назад. Там, где лучистые источники, трубчатые или состоящие из
твердого топлива, 125 используются перед горючим топливом, как описано выше, температура таких
источников значительно повышается за счет тепла, непосредственно излучаемого твердым горючим
топливом.
Важность использования искусственного топлива 130 407 923 в небольшой зоне заключается в том, что
температура по всей массе топлива не превышает 20000 °F. Это огромное преимущество 55 как с точки
зрения экономии топлива, так и в предотвращении перегрева частей котла или другого оборудования,
контактирующего с топливом.
Когда воздух, подаваемый для сжигания твердого топлива, смешивается с инертным газом, процесс сгорания
по всей массе топлива может быть выровнен. Это приводит к огромной экономии топлива, главным образом,
за счет низкой скорости сгорания. Скорость воздуха, подаваемого для сгорания к массе топлива, замедляется
до минимума.
Что касается бытовых очагов, то простейшая форма двойной решетки для обеспечения пространства 70 для
сгорания газа среди твердого топлива может быть выполнена с помощью двух решеток, удерживающих
топливо с двух сторон (разумеется, решетка может быть круглой, прямоугольной или другой формы), и
горелки, снабжаемой 75 прямым газом, смешанным с воздухом, или газовым пламенем, образующимся перед
атмосферной горелкой. Аналогично, искусственное топливо может быть сформировано и нагромождено таким
образом, чтобы образовывать стенки и, таким образом, пространство для свободного сгорания газа. 80
Практически любой колпак или крышка, изготовленные из огнеупорного материала, на которые насыпано
горючее или негорючее топливо, могут быть использованы для обеспечения необходимого пространства для
сгорания газа. Такой колпак или крышка должны быть расположены таким образом, чтобы обеспечить
свободное прохождение продуктов сгорания газа к топливу, которое должно нагреваться (или сжигаться, в
зависимости от случая). 90 Когда к колпаку, крышке или коробке, образованной из двух решеток, прикреплена
горелка, такая может быть Если на топку бесрешеточного камина или на решетку решеточного камина
положить кокс, уголь или другое твердое топливо, а газ зажечь, получится полноценный комбинированный
камин, обладающий значительной эффективностью и экономичностью. Или если к решетке или крышке, к
которой подаются продукты сгорания газа, прикреплено какое-либо топливо или излучающий материал,
образуется полноценный газовый камин.
Датировано 21-м днем месяца Май 193 года.
G(EO HTELPS.
В сочетании с горючим топливом это имеет существенное значение. При использовании искусственного
топлива оно действует как стенка или опора для любого другого горючего топлива и сохраняет внешний вид
огня более свежим, поскольку на нем не образуется зола. Оно также нагревает любой воздух из атмосферы,
поступающий в огонь спереди, и этот воздух разбавляется продуктами сгорания используемого газа. Кроме
того, лучистое тепло от газовой стороны этого искусственного топлива излучается на кокс или другое твердое
топливо через пространство, образованное двойной решеткой, к твердому горючему топливу на
противоположной стороне. Таким образом, кокс нагревается до значительной степени и подготавливается к
его равномерному и медленному сгоранию, которое необходимо для медленного горения. И наконец,
продуманное распределение искусственного топлива в комбинированном очаге позволяет отводить золу и
удерживать ее подальше от газовой горелки.
Комбинированные бытовые камины, подобные описанным, также могут использоваться в решетках для угля
или кокса, предусмотренных в кухонных плитах. Продукты сгорания в таких каминах циркулируют так же, как и
при отсутствии газа.
Благодаря этому изобретению значительно повышается эффективность использования топлива, как
твердого, так и жидкого и газообразного. При использовании твердого топлива, такого как кокс, в печи
медленного сгорания, при высоте слоя топлива три-четыре фута, образуется зона интенсивного нагрева, где
температура превышает 20000 °F; эта зона, очевидно, находится вблизи точки подачи воздуха для сгорания.
Если бы воздух для сгорания подавался на нескольких разных высотах в столбе топлива, а температура в
каждой точке регулировалась, то процесс сгорания можно было бы выравнивать по всему столбу топлива.
Таким образом, не возникало бы локального или интенсивного нагрева.
Однако, когда инертные газы, предпочтительно горячие продукты полного сгорания топлива в определенной
форме, смешиваются с воздухом до его подачи в топливный слой, достигается состояние равномерного
сгорания по всей массе топлива. Вместо того чтобы иметь температуру 2000 °F в одной сравнительно
ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ СПЕЦИФИКАЦИИ.
№ 12456, 1932 г.
Усовершенствования, касающиеся комбинированных газовых и твердотопливных пожаров.
Я, GE On G(ER I Irys, из Манор-Корт, Нунитон, Уорикшир, Британская территория, настоящим заявляю, что
данное изобретение описывает газообразную смесь с теплотворной способностью около 100 B Th U's или от
80 B Th IT's.
Содержание составляет 150 Вт на кубический фут, а удельная теплоемкость газа – 407 923 Вт. Такой газ с
низкими энергетическими характеристиками используется в сочетании с твердым топливом, таким как уголь,
включая антрацит, кокс, включая твердые разновидности, такие как печной кокс, лигнит, древесина, опилки,
торф или другие твердые горючие материалы для отопления и подобных целей.
Этот маломощный газ может быть получен обычными процессами карбонизации, используемыми для угля,
нефти или подобных материалов, и либо во время процесса, либо после него разбавлен газом более низкого
качества, таким как генераторный газ, доменный газ, газ из тяжелой печи, бензиновый газ, газ из тяжелого
масла и тому подобное. Я обнаружил, что этот маломощный газ обладает особыми характеристиками при
использовании в сочетании с твердым топливом, особенно в отношении влияния горячих инертных продуктов
сгорания на скорость сгорания такого твердого топлива и высокую температуру, до которой они нагреваются
без существенного сгорания. Твердое топливо функционирует почти так же, как негорючие излучатели, с
огромным преимуществом того, что теплота огня может быть увеличена в небольшой или значительной
степени при необходимости. Если же сочетание газа с твердым топливом позволяет регулировать тепло,
отдаваемое твердым топливом, почти с той же степенью. Как и все газовые камины, они обладают
значительным преимуществом с точки зрения комфорта и экономичности. Кроме того, такие газовые камины
позволяют сжигать отходы, а также выбивать трубы и т.д., не допуская засорения горелок.
Высокомощные газы, такие как газ с удельной теплоемкостью 1000 баррелей на кубический фут, или другие
газы более низкого качества, хотя и производятся под руководством высокомощных газов, вплоть до
указанных, также пригодны для использования в сочетании с твердым топливом, но низкомощные газы,
по-видимому, обладают существенными преимуществами с точки зрения простоты требуемого оборудования
и экономичности производства, а также экономичности применения с твердым топливом.
Простейшее применение данного изобретения связано с домашним огнем, поэтому его следует описать
следующим образом: обычно для открытого бытового огня используются такие виды топлива, как твердый
паровой уголь, более мягкие виды угля, газовый кокс и низкотемпературный кокс, а в специальных закрытых
печах, таких как антрацитовая печь, можно использовать антрацит и твердый кокс, например, печной кокс.
Экономия топлива в закрытой печи из антрацита очень велика и хорошо известна. Это частично обусловлено
исключением, а частично регулированием воздуха, достигаемым за счет закрытия топлива и обеспечения
доступа воздуха только в одной точке, а также регулированием его качества. Эти условия, в основном за счет
повышения эффективности, достигаются благодаря данному изобретению совершенно иными способами, и
результирующая экономия значительно возрастает при использовании одинаковых сортов топлива, а также
при использовании гораздо меньших и, следовательно, более дешевых сортов топлива, предпочтительно в
открытом огне, хотя условия использования таковы, что огонь может быть закрытым. Мелкие частицы любого
из этих видов топлива, такие как горох, а также более мелкие частицы и пыль, до сих пор не использовались в
бытовых очагах, за исключением случаев использования для поддержания горения, по той практической
причине, что воздух, содержащий кислород для горения, не мог быть непосредственно связан с углеродом,
содержащимся в таких частицах. Благодаря данному изобретению Чем тверже уголь или кокс, тем лучше
(такие виды топлива выполняют функцию производства тепла, и тот факт, что 85% топлива зависит от сорта
или размера, даже если пыль имеет мало значения (1% с эффективностью производства тепла).
Эта революция в использовании более крупных и мелких твердых видов топлива стала возможной благодаря
сочетанию использования газообразного топлива с твердым топливом и подготовке к его сжиганию путем
нагрева до значительной температуры с прямым лучистым теплом, что приводит к тому, что сжигание таких
твердых веществ происходит с чрезвычайно низкой скоростью за счет исключения воздуха и заполнения
пространства вокруг горючих материалов, которое в противном случае было бы занято воздухом, при высокой
температуре продуктов сгорания газа, указанных в описании продуктов сгорания (воздух в основном
контролируется давлением, при котором газ выходит из отверстий горелки, через которые подается газ). Это
относится к случаю, когда газ в горелку предварительно смешан с воздухом или нет.
В соответствии с данным изобретением, топливо для сжигания в бытовом камине предпочтительно
размещается на какой-либо открытой решетке, а газовое пламя направляется на нагрев нижней стороны
такой решетки. В этом процессе нагрева нагреваются как частицы, составляющие решетку, так и топливо на
ней. В результате температура нижней стороны достигает 12000 °C или выше. Под нагретой решеткой
закреплена другая решетка, на которой также находится топливо, оставляя пространство между нижней
стороной решетки и верхней частью топлива. В нижней решетке пламя и горячие продукты сгорания проходят
относительно свободно. Излучаемое тепло верхней решетки повышает температуру топлива на нижней
решетке примерно до температуры верхней решетки, а воздух, втягиваемый между двумя решетками
индукционным действием пламени, выходящего из горелки, обеспечивает как воздух для 130 407,923
сгорание газа, подаваемого через горелку, и газа, образующегося из твердого топлива в результате
воздействия горячих продуктов сгорания газа на твердое топливо.
Благодаря данному изобретению, бытовой камин может быть построен из нескольких решеток,
расположенных одна над другой, причем каждая решетка содержит различное топливо, или на каждой
решетке могут сжигаться разные виды топлива. Нижний слой топлива может быть помещен на твердый
кирпич или другой огнеупорный материал, образуя очаг. В качестве топлива могут использоваться уже
упомянутые горючие материалы, или же может использоваться искусственное топливо, например,
огнеупорные полые шары или глиняные комочки, как это используется в обычных газовых каминах в
настоящее время. В результате использования, скажем, двух решеток, расположенных одна над другой и
содержащих искусственное топливо, получится газовый камин, где тепло от газовой горелки нагревает
верхнюю решетку, а лучистое тепло от нее нагревает «топливо» на нижней решетке. Если к такому газовому
камину добавить кирпичный очаг и поместить на него пыль, уголь или кокс, то в основном лучистое тепло от
второй решетки будет нагревать пыль, уголь или кокс, и произойдет их сгорание, при этом продукты будут
подниматься и проходить через решетки выше.
Для подачи топлива в несколько решеток в верхней части решетки оставляются зазоры, позволяющие
использовать лопату для подачи топлива в этот зазор и наклона ее таким образом, чтобы топливо
скатывалось вниз по склону решетки и останавливалось. Миниатюрные бункеры могут быть расположены в
задней части решеток либо в кирпичной нише, в которой может быть размещен огонь, либо в очаге,
разведенном в автономном блоке. Решетки предпочтительно имеют наклон сзади вперед, но такие решетки
могут быть установлены под любым желаемым углом или иметь любую желаемую форму, например, в виде
скатной крыши, купола, арки и тому подобного. В некоторых случаях может быть проще использовать карман
с корзиной или без нее для хранения угля, кокса или другого горючего топлива в задней части очага. В этом
случае топливо будет нагреваться не лучистым теплом, а теплопроводностью и конвекцией.
При сжигании горючего топлива образующуюся золу необходимо убирать с горелки, так как это может
привести к засорению ее отверстий. В описанном комбинированном пожаре вероятность засорения
отсутствует, поскольку горелка защищена от попадания золы на нее или внутрь нее.
Датировано 29 апреля 1932 года.
CARPMAELS & RANSFORD, агенты заявителя, 24, здание Суитэмлиптон, Лондон, W.C 2.
Q ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ 2 N.
Усовершенствования, касающиеся комбинированных газовых и твердотопливных пожаров.
Я, С.-Дж. О. Р.О. 11 Х. Э. Л. П., из Манор-Корт, Нанитон, Уорикшир, Великобритания, настоящим заявляю о
характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к комбинированному источнику тепла, включающему сжигание газа и твердого
топлива, предназначенному для бытовых нужд.
Ранее были предложены бытовые камины, включающие колосниковую решетку для сжигания угля, кокса или
другого топлива и снабженные отдельным съемным устройством для использования перед решеткой в
качестве газового камина, причем газовый и топливный камины, как правило, предназначены для
независимого использования в качестве отдельно работающих отопительных приборов.
Также хорошо известно использование газовой горелки или горелок в сочетании с коксовыми и угольными
топками. Газовая горелка предназначена главным образом для облегчения розжига, хотя при необходимости
увеличения тепловой мощности газ может сжигаться одновременно с коксом. Для этой цели горелка обычно
располагается в передней части колосниковой решетки и проходит по ней, при этом газовые форсунки
направлены внутрь, чтобы попадать в центр огня. Непосредственно над горелкой устанавливается защитная
пластина, предохраняющая ее от падающей золы.
Согласно настоящему изобретению, комбинированный газовый и топливный камин включает в себя газовый
камин с излучателями или другими раскаленными материалами, расположенный спереди или над передней
частью твердого камина, причем такое расположение обеспечивает передачу тепла между каминами при
работе либо за счет продуктов сгорания газового камина, проходящих через твердое топливо перед выходом,
либо за счет прямого излучения тепла с задней стороны газового камина, либо за счет комбинации этих
эффектов.
Очевидно, что выброс продуктов сгорания через огонь из твердого топлива в определенной степени
предотвратит и, таким образом, может быть использован для контроля проникновения воздуха в топливный
слой, что приведет к замедлению скорости сгорания огня из твердого топлива по сравнению с обычным огнем
из угля или кокса. Более того, при расположении газового огня задней стенкой в непосредственной близости
от огня из твердого топлива последний будет передавать тепло огню или наоборот, то есть между ними
произойдет теплообмен.
Эксперименты показали, что при использовании комбинированного огня, описанного в данном изобретении,
потребление угля или другого топлива может быть значительно сокращено, в то же время значительно
увеличена теплоотдача газового огня.
Следует также отметить, что скорость сгорания твердого топлива можно регулировать практически в той же
степени, что и потребление газа.
Изобретение проиллюстрировано на прилагаемых чертежах, на которых на рисунке 1 представлен
поперечный разрез костра из кукурузных початков, построенного в соответствии с изобретением.
На рисунках 2 и 3 представлены перспективные разрезы, иллюстрирующие альтернативные конструкции
очагов возгорания, построенных в соответствии с изобретением.
На рисунке 4 представлен поперечный разрез пожара, аналогичного показанному на рисунке 1, но с
вертикально расположенными лучами.
На рисунках 5 и 5а представлены вертикальные разрезы модифицированной формы вертикального
пожарного устройства, сконструированного в соответствии с изобретением.
На рисунке 6 представлен схематический разрез пожара, в котором используется альтернативный вид
лучистого источника света.
На рисунках 7 и S представлены, соответственно, вертикальный разрез и фронтальный вид с отколотыми
частями другой конструкции вертикального пожара.
На рисунке 9 представлен разрез пожара, аналогичного изображенному на рисунках 7 и 8.
На рисунках 10 и 11 представлены, соответственно, вид сбоку и вертикальный разрез пожара, аналогичного
показанному на рисунке 6.
На рисунках 12 и 13 представлены, соответственно, вид сбоку и вертикальный разрез модифицированной
формы пожара, показанного на рисунке 11.
На рисунке 14 представлен поперечный разрез пожара, аналогичного показанному на рисунке 13.
На рисунках 15 и 16 представлены поперечные сечения, демонстрирующие использование данного
изобретения для обогрева котла, например, в кухонной плите.
На рисунке 17 представлен поперечный разрез еще одной модификации пожара.
На чертежах 1 обозначает кирпичную кладку в задней части камина, 2 — очаг, 3 — дымоход или
вентиляционная труба, ведущая к нему и являющаяся выходным отверстием.
4 Это навес, который может быть любой подходящей конструкции.
Топка состоит из колосниковой решетки 5, которая может быть построена из металлических жаропрочных
прутьев обычной конструкции, и на которую подается уголь или другой горючий материал, обозначенный в
целом цифрой 6.
Под решеткой 5 находится зольник 7, который в варианте исполнения, показанном на рисунке 1, выдвигается
со стороны 70 топки. Перед топливной решеткой установлен фальш-под 21, на котором размещен газовый
баллон обычной конструкции.
Соседние файлы в папке патенты