Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11896
.pdf
переместить поршень влево или вторичном направлении, потому что воздух в пружине 32 может свободно
проходить через канал 64, пространство 115, канал 62 в кольцевое пространство 61, которое, как показано на
рис. 85, в это время сообщается с пространством 56, пространством разрежения 51 и каналом 58. Это
быстрое движение поршня влево 30 продолжается до тех пор, пока полноразмерная часть 117 штока поршня
90 35 не перекроет соседний конец канал 62 и тем самым перекрывает дальнейший выход воздуха из
пространства 3,2 через канал 64. Единственный выход воздуха, который теперь может произойти,
осуществляется через канал g 5 67, который ограничен клапаном 71. Поэтому, пока часть 117 перекрывает
смежные концы каналов 62 и 64, достигается медленное движение поршня за счет контролируемого выхода
воздуха через обводной канал 67. Путем регулировки длины винта 38 шток поршня может быть расположен
относительно цилиндра 26 таким образом, чтобы полноразмерная часть 117 закрывала смежные концы
каналов 62 и 64 непосредственно перед зацеплением фрикционных частей автомобильной муфты, так что
будет происходить быстрое перемещение частей муфты в положение зацепления и медленное перемещение
частей муфты непосредственно перед и во время фактического фрикционного или приводного зацепления,
тем самым предотвращая любую возможность заклинивания или срабатывания муфты. рывками 115 После
полного включения фрикционных дисков сцепления шток поршня 35 продолжает двигаться влево, тем самым
приводя пространство 116 в положение, соединяющее смежные концы каналов 62 и 64, так что 120 после
этого снова происходит быстрое движение педали сцепления, чтобы переместить поршень в положение,
снимающее любые нагрузки с деталей сцепления, педали сцепления или механизма выключения сцепления
125. Движение включения сцепления в устройстве такого типа может быть значительно улучшено, и
особенностью изобретения является обеспечение такого улучшенного действия путем частичного
ограничения связи пространства 31 с впускным отверстием 12, так что давление не может быть слишком
быстро увеличено в пространстве 31, когда клапан карбюратора 14 внезапно открывается на полную
мощность. Это достигается за счет использования отверстия 112 в стенке клапана. Элемент 47, это отверстие
112, обеспечивающее сообщение между вакуумным пространством 51 и кольцевым пространством 56, когда
клапанный элемент 47 находится в опущенном положении.
При движении вниз по склону обнаруживается, что увеличение разрежения, вызванное приводом двигателя
автомобиля, даже если клапан карбюратора 14 должен быть частично открыт, приведет к срабатыванию
устройства управления сцеплением и, таким образом, переведет автомобиль в режим свободного хода.
Свободный ход можно устранить, выведя устройство управления сцеплением из строя, что достигается путем
поднятия ручки 95 в крайнее положение, так что с помощью рычага 88 шток 82 опустится в крайнее нижнее
положение, в котором шток 82 будет удерживать клапанный элемент 47 в нижнем или включенном положении
сцепления. В это время сцепление может свободно управляться ногой, и кольцевая канавка 106 около
верхнего конца штока 82 открывает канал 107, который затем напрямую соединяет всасывающее
пространство 51 с пространством 32. Через этот канал 107 воздух может свободно поступать в пространство
32 и выходить из него, и движение поршня 30 не будет зависеть от движения Увеличенная часть 117
относительно смежных концов проходов 62 и 64.
Как показано на рис. 7, трубопровод 53 соединен с самым нижним концом впускного отверстия 12 и
расположен рядом с поднимающейся вверх частью 125 клапана карбюратора 14, так что сразу после
открытия клапана карбюратора в направлении и через положение, обозначенное пунктирными линиями 126,
воздух снаружи, обозначенный стрелкой 127, может поступать в трубопровод 53 и нарушать или снижать
существующее в нем вакуумное состояние, тем самым повышая чувствительность устройства управления
сцеплением к открытию клапана карбюратора 14.
Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его реализации, я приступил к его
созданию.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_401483.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=401483&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB401483A
[]
), i ^
НИ Л
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 13 октября 1932 г. № 28 A 572/32 401 A 4. Завершено: 25 мая 1933 г.
Cdmpiete Принято к публикации: 16 ноября 1933 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в устройствах, связанных с намоткой проволоки, нитей и тому подобного на катушки,
бобины и тому подобные устройства.
Мы, Джордж В. Ян Уиннде-Джонс, Генри Эдвард Патрикс О'Шоугренси, Уильям Годфрей де Лис Ле и Хо Рейс
Неттл Эс Х. Иип Сорип Эр, все британские подданные, ведущие совместную деятельность под названием Ti
Hs SH Aw N Dns L Toot COMPANY, расположенной по адресу: Victory House, 991101, Regent Street, London, W
1, настоящим заявляем, что природа данного изобретения заключается в следующем: Данное изобретение
относится в целом к усовершенствованиям устройств, связанных с намоткой бобин, катушек, мотков, мотков и
клубков пряжи, нитей, шнуров, канатов, проволоки и тому подобного, но в частности предназначено для
намотки проволоки, особенно тонкой проволоки, используемой в бобинах, применяемых в электрических и
беспроводных аппаратах. Указанное изобретение относится к механизму размотки, на котором установлен
подающий барабан проволоки или подобного материала, и его основной целью является создание
механизма, в котором В процессе размотки подающая катушка, шпуля или аналогичное устройство
удерживаются неподвижно.
В существующих механизмах, где подающая катушка вращается во время работы, из-за инерции катушки и
других вращающихся частей необходим осторожный запуск, чтобы избежать обрыва проволоки (при работе с
тонкой проволокой); и для предотвращения чрезмерного вращения катушки, барабана или бобины при
остановке необходимо использовать сложный тормозной механизм.
В известных стационарных системах подачи заготовки, где усилие от заготовки должно лишь перемещаться
вокруг направляющей или рычага, а также легкой вращающейся головки и шпинделя, несущих эту
направляющую, не предусмотрено никаких мер для предотвращения или устранения провисания,
возникающего из-за инерции направляющей до срабатывания тормоза, когда подача прекращается.
Целью настоящего изобретения является создание простого стационарного механизма подачи проволоки на
катушку, имеющего тормоз, который (а) не создает чрезмерного напряжения на проволоку или подобный
материал при начале подачи, например, для преодоления сцепления тормозных элементов в состоянии
покоя; (h) автоматически останавливает подачу сразу после прекращения натяжения проволоки или
подобного материала; и (c) будет служить в качестве возвратного или реактивного устройства для устранения
провисания, вытянутого после ослабления натяжения, за счет импульса рычага подачи (который совершает
частичный оборот или один или несколько оборотов, прежде чем тормоз остановит его). Согласно
изобретению, катушка подачи плотно установлена на неподвижной оси, вокруг которой приспособлен
вращающийся направляющий рычаг, свободный конец которого вращается вокруг неподвижной катушки и
разматывает проволоку, которая подается с указанного свободного конца к конечной точке подачи,
расположенной предпочтительно на оси устройства; Торможение устройства осуществляется с помощью
витой пружины 65°, закрепленной одним концом на шпинделе маховика (или другом вращающемся элементе
маховика) и имеющей свою внешнюю складку или конец, фрикционно взаимодействующий с тормозным
барабаном.
Один из способов реализации указанного изобретения будет описан более подробно на примере:
«Предпочтительно устройство расположено на вертикальной оси, а подающая катушка приспособлена для
опускания и неподвижного крепления к перфорированной трубке 75, установленной на подходящей опоре.
Механизм размотки плотно входит в указанную трубку через центр катушки посредством конической опоры,
заканчивающейся штифтом. К указанной конической опоре 80 прикреплен, например, путем завинчивания,
цилиндрический корпус, содержащий один или несколько шарикоподшипников, через которые установлен
вращающийся шпиндель. Шпиндель выступает из верхней части корпуса, через который он 85 соединен с
подшипником, и несет головку, предназначенную для вращения вместе со шпинделем, к которому он
прикреплен установочным винтом или эквивалентным средством.
Таким образом, головка и шпиндель могут вращаться в корпусе и шарикоподшипниках, а к шпинделю крепится
легкая витая пружина, расположенная в части корпуса и выполняющая функцию тормозного барабана.
Внешняя гофра пружины прижимается к барабану, и при желании к внешнему концу пружины можно
установить тормозную колодку. При желании на барабан можно нанести любую подходящую накладку.
Указанная головная часть имеет направляющую петлю 10°, выполненную с одним или несколькими ушками
или петлями по всей длине, а также на свободном конце. Сама головная часть также снабжена направляющей
петлей. Таким образом, проволока с подающей катушки может быть:
продевается через свободный конец листа бумаги -83 -9 401,483 и через другие петли или аналогичные
элементы, проходя оттуда к изделию.
Когда проволока находится под натяжением, головка слегка тянется, преодолевая сопротивление трения
вышеупомянутого пружинного тормоза, и головка с лопастями вращаются, следуя за изгибами проволоки на
неподвижной подающей катушке. Когда натяжение ослабевает, головка и лопасти останавливаются под
действием слабой пружины и тормозной системы.
При запуске фрикционное сцепление пружинного тормоза не сразу преодолевается натяжением проволоки,
поскольку пружина сначала деформируется и слегка наматывается, а фрикционное проскальзывание
начнётся после того, как маховик наберёт инерцию. Аналогично, при остановке, когда натяжение ослабевает,
маховик совершит примерно один оборот под собственным импульсом, но поскольку пружина будет
фрикционно сцепляться, на скорости замедления она слегка намотается, а при отскоке изменит направление
вращения маховика, прежде чем остановиться, и любой ослабленный конец проволоки автоматически
намотается обратно на катушку.
На головке может быть установлен регулируемый пневматический тормоз для работы с тонкой проволокой, а
для более тяжелых работ пневматический тормоз может быть заменен фрикционным тормозом. Также для
более тяжелых работ направляющие петли или петли, указанные выше, могут быть заменены шкивами.
Дата: 13 октября 1932 года.
Эдвин К. Акс, Айм Э., 27, Чансери Лейн, Лондон, WC 2, представитель заявителей.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в устройствах, связанных с намоткой проволоки, нитей и тому подобного на катушки,
бобины и тому подобные устройства.
Мы, Джордж Вивиакс Уинкс-Джонс, Генри Эдвард Патрис О'Сиогнесси, Уилл Ам Годерей де Лайл и Хорас
Неттлз, все британские подданные, ведущие совместную деятельность под торговой маркой THE SHAWNDEL
TOOL Com PY, по адресу: Victory House, 991101, Regent Street, London, W 1, настоящим заявляем о характере
данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении: Данное изобретение относится в целом к разматывающим механизмам, связанным с
устройствами для намотки бобин, катушек, мотков, мотков и клубков пряжи, нитей, шнуров, канатов,
проволоки и тому подобного, но специально предназначено для использования с устройствами для намотки
проволоки, особенно тонкой проволоки, используемой в бобинах, применяемых в электрических и
беспроводных аппаратах.
Настоящее изобретение относится, в частности, к известному типу стационарного подающего механизма, в
котором усилие от заготовки должно лишь перемещать маховик или направляющую, а также легкую
вращающуюся головку и шпиндель, несущие его. В этом типе разматывающего механизма известно, что
управление вращающимся маховиком осуществляется с помощью тормоза, который срабатывает при
ослаблении натяжения при разматывании. Согласно настоящему изобретению, помимо обеспечения средств
для автоматической остановки движения маховика вперед при ослаблении натяжения при разматывании,
целью данного изобретения является обеспечение средств, благодаря которым при запуске сопротивление,
создаваемое инерцией и фрикционным сцеплением тормозных элементов, постепенно преодолевается по
мере набора маховиком инерции. Еще одной целью является предотвращение провисания и поддержание
натяжения при изменяющихся скоростях, а также по завершении разматывающего цикла путем
автоматического обеспечения возврата или небольшого усилия перемотки. Согласно изобретению,
вращающийся маховик управляется тормозом, который может действовать как рабочий тормоз или тормоз
управления, а также как тормоз остановки при ослаблении натяжения. При ослаблении натяжения, указанный
блок маховика QK упруго соединен с тормозным элементом, благодаря чему натяжение маховика под
воздействием проволоки или подобного материала, который наматывается на намоточную машину или иным
образом, создает нагрузку на указанное упругое соединение 90 до того, как оно начнет перемещать тормозной
элемент относительно его взаимодействующего элемента (например, неподвижного барабана). Например,
соединение предпочтительно представляет собой спиральную пружину, охватывающую ось вращения
маховика 9, так что начальное вращательное движение маховика наматывает пружину и подвергает ее
кручению до тех пор, пока ее радиальное давление не уменьшится достаточно, чтобы позволить ей
перемещаться с полным скольжением 1 (M) вокруг тормозного барабана или, альтернативно, удерживая
тормозные колодки вокруг барабана. Когда натяжение ослабевает, спиральная пружина возвращается в свое
ненагруженное состояние или стремится вернуться, останавливая 105 движение маховика вперед.
и дать ему отдачу, если есть хоть какой-то люфт.
В качестве примера с помощью прилагаемых чертежей будет описан один из вариантов осуществления
изобретения, где: 1 и 2 представляют собой проекции раздаточного механизма под прямым углом друг к
другу; 3 представляет собой увеличенный поперечный разрез вращающегося крепления раздаточной головки;
4 представляет собой перевернутый план тормозного барабана и компонентов тормозной системы в еще
большем масштабе.
Согласно данному варианту осуществления, подающая катушка 1 плотно установлена на неподвижной оси 2,
вокруг которой вращается направляющий рычаг 3, свободный конец 5 которого вращается вокруг
неподвижной катушки 1 и разматывает проволоку 4, которая подается с указанного свободного конца 5 к
конечной точке подачи 6, расположенной предпочтительно на оси устройства. Из следующего описания
видно, что устройство тормозится спиральной пружиной, закрепленной одним концом на шпинделе
направляющего рычага (или другом вращающемся элементе направляющего рычага) и имеющей свою
внешнюю складку или конец, фрикционно взаимодействующий с тормозным барабаном, или прикрепленной к
колодкам, движущимся в барабане.
Устройство предпочтительно расположено на вертикальной оси, а подающая катушка 1 приспособлена для
опускания и неподвижного закрепления на перфорированной трубке 2, установленной на подходящей опоре
7. Механизм размотки в целом плотно входит в указанную трубку 2 через центр катушки с помощью штифта 8.
Штифт 8 несет неподвижную опору 9, которая несет цилиндрический корпус 10, служащий тормозным
барабаном, а также корпусом для радиального подшипника. В данном примере он содержит
шарикоподшипник 11, через который установлен вращающийся шпиндель 12.
Шпиндель выступает из верхней части корпуса, через который он проходит, и несет головку 13,
предназначенную для вращения вместе со шпинделем 12, к которому он крепится установочным винтом 14
или аналогичным средством. Корпус 10 также крепится винтом 15 к опоре 9.
Таким образом, головка 13 и шпиндель 12 могут вращаться в корпусе 10 и шарикоподшипнике, а к шпинделю
12 прикреплена легкая витая пружина 16, расположенная в части 10 корпуса и выполняющая функцию
тормозного барабана. Внешняя гофра пружины может прижиматься непосредственно к барабану, или же к
внешнему концу пружины могут быть установлены тормозные колодки 17. При желании на барабан может
быть нанесена любая подходящая накладка.
Указанная головная часть 13 несет маховик на направляющем рычаге 3, образованном ушком, петлей или
шкивом 5 на свободном конце. Сама головная часть также снабжена направляющим шкивом 6. Таким
образом, проволока 4 с подающей катушки 1 может быть нанизана на шкив 5 на свободном конце маховика 3
и через другие петли или эквиваленты, проходя оттуда к заготовке. Когда проволока находится под
натяжением, блок маховика слегка тянется, преодолевая сопротивление трения указанного тормоза, и
головная часть и маховик будут вращаться, следуя за 17 витками проволоки на неподвижной тройниковой
катушке. Когда натяжение ослабевает, головная часть и маховик останавливаются под действием легкой
пружины и тормозной системы.
Как видно, спиральная пружина 16 1 r охватывает ось вращения маховика, и один ее конец свободно зацеплен
за выступ на основании 12a шпинделя 12, так что обратное вращение системы маховика автоматически
отсоединит пружину от маховика и предотвратит ее повреждение. Другой конец пружины зацеплен за конец
одной из тормозных колодок 17, так что она может тянуть колодки вокруг барабана 103, частично ослабляя их
фрикционное сцепление. Вспомогательная пружина 18 используется для создания внешнего давления,
обычно оказываемого на колодки. В данном примере пружина 18 соединена с обеими колодками 17, а
спиральная пружина 16 90 ' — только с одной колодкой.
При запуске фрикционное сцепление тормозных колодок 17 не сразу преодолевается натяжением проволоки,
поскольку пружина 16 сначала деформируется и слегка натянется, а фрикционное проскальзывание начнётся
после того, как маховик 3 наберёт инерцию. Однако тормоз и нагруженная пружина 16 всегда будут оказывать
стабилизирующее или управляющее воздействие на маховик, создавая также рабочее натяжение проволоки.
При остановке, когда натяжение ослабевает, маховик немедленно останавливается, или, если он совершает
оборот или около того под собственным импульсом, тормоз фрикционно сжимает 105, замедляя скорость, и в
любом случае пружина 16, при разматывании и сматывании, изменяет направление вращения маховика,
когда он останавливается, а любой ослабленный конец лески автоматически наматывается обратно на
катушку 110 А. Теперь, подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его
осуществления, мы заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_401484.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=401484&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB401484A
[]
Второе издание
Патентная спецификация. Дата подачи заявки: 13 октября 1932 г. № 28597.32 41
Полная спецификация принята: 16 ноября 1933 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, относящиеся к фракционной дистилляции летучих жидкостей и другим процессам
контакта несмешивающихся жидкостей различной плотности.
Я, Уолте Ри, Хосе Пл Подбельняк, гражданин Соединенных Штатов Америки, проживающий по адресу:
Medical Arts Building, Талса, Оклахома, Соединенные Штаты Америки, настоящим заявляю о характере
данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении:
Данное изобретение относится к области фракционной дистилляции летучих жидкостей и предлагает новый
метод и устройство для фракционной дистилляции, как в промышленных масштабах, так и для аналитических
процессов, жидкостей, содержащих компоненты с различными температурами кипения, для контакта
жидкостей и газов, а также для контакта жидкостей различной плотности в целях адсорбции или реакции.
В подобных операциях важен эффективный и тщательный обмен и контакт. Таким образом, при
промышленной или лабораторной дистилляции жидких смесей, содержащих компоненты или фракции с
различными температурами кипения, часто желательно или необходимо иметь возможность
фракционировать смесь с такой степенью близости, чтобы выделить компоненты в практически чистом
состоянии.
Например, при перегонке сырой нефти или других смесей аналогичной сложности состава часто желательно
разделить нефть на компоненты с различной летучестью, от самых легких до самых тяжелых, с такой
четкостью разделения, чтобы фракции или отруби состояли из компонентов смеси в практически чистом
состоянии или из соединений, которые вместе имеют очень близкий диапазон кипения.
В более ранних фракционирующих аппаратах при попытке разделить фракции или компоненты со
сравнительно более высокой температурой кипения и большей молекулярной массой, будь то в нефти или
других сложных смесях, возникали непреодолимые трудности, препятствующие точному фракционированию и
выделению компонентов с более высокой температурой кипения, главным образом из-за возрастающей
сложности изомеров соединений для любого заданного диапазона кипения, а также из-за чрезвычайной
близости температур кипения многих из этих более тяжелых компонентов. Для приближенного к точному
фракционированию таких смесей с помощью обычных типов фракционирующих аппаратов требуются
чрезвычайно высокие или длинные фракционирующие колонны.
Однако даже эти методы не позволяют добиться желаемой степени разделения более тяжелых фракций,
когда такие фракции достигают более высоких диапазонов кипения и имеют сложную молекулярную
структуру. Насколько мне известно, разделение более тяжелых фракций с температурами кипения в
диапазоне около 60 °C не может быть достигнуто с помощью ранее использовавшегося фракционирующего
оборудования, будь то лабораторная или промышленная дистилляция. Можно утверждать, что с
аналитической точки зрения желательно определить точный состав нефти и других подобных сложных смесей
и иметь возможность проводить анализ состава смеси, включая самые тяжелые компоненты, которые она
может содержать.
Основная цель данного изобретения — разработка метода и аппарата для фракционной дистилляции,
позволяющих разделять все летучие смеси на 80 их чистых компонентов, или отдельных соединений, или на
фракции с чрезвычайно близким диапазоном температур кипения, который может быть, скажем, 1 или менее.
Кроме того, изобретение предназначено для создания аппарата, позволяющего осуществлять такое близкое
фракционирование без необходимости использования крупного и сложного оборудования.
Для достижения точного фракционирования более тяжелых и сложных фракций, например, нефтяной нефти,
потребовалась бы фракционирующая колонна непрактично большой длины или высоты, поскольку
теоретически степень фракционирования будет зависеть от близости и времени контакта между жидкой и
газообразной фазами. Идеальная колонна, которая обеспечила бы идеальное разделение компонентов
смеси, имела бы бесконечную длину, бесконечно малый диаметр и вмещала бы в любой момент времени
бесконечно малое количество жидкости и пара. Хотя теоретическое требование бесконечно малого
содержания жидкости или пара имеет первостепенное значение в периодической дистилляции, поскольку
количественное разделение сложных смесей осуществляется именно в периодической дистилляции, в любом
случае минимальное содержание жидкости и пара является практическим преимуществом, позволяющим
уменьшить размеры оборудования.
Помимо трудностей, неудобств и затрат, связанных со строительством фракционирующих колонн
значительно большей длины, чем те, которые используются в настоящее время, такое строительство
становится невозможным из-за того, что в обычной фракционирующей колонне сила тяжести обеспечивает
нисходящее и противоточное течение жидкости или рефлюкса по отношению к восходящему пару внутри
колонны. Следовательно, обычная фракционирующая колонна должна быть вертикальной, и при таких
размерах и ограниченной скорости пара пар не будет задерживать поток жидкости или вызывать унос
жидкости потоком пара. Также необходимо обеспечить достаточный зазор между тарелками колонны, чтобы
избежать заполнения цилиндра паром, и это само по себе может потребовать строительства
фракционирующей колонны очень большой длины.
Поскольку до настоящего времени для обеспечения противоточного течения рефлюксной жидкости и пара
использовалась сила тяжести, эффективность таких устройств достигла предела, а инженерные и
экономические соображения препятствовали строительству колонн гораздо большей длины. Те же
соображения учитывались при проектировании устройств для контакта газа и жидкости, таких как
абсорбционные колонны, а также устройств для осуществления реакции между жидкостями различной
плотности, например, между маслом и серной кислотой.
Настоящее изобретение отличается от обычных методов и аппаратов фракционной дистилляции тем, что
вместо того, чтобы создавать обратный поток под действием силы тяжести, я создаю противоточный поток за
счет центробежной силы, используя разницу в удельной плотности участвующих жидкостей, например,
обратного потока и пара.
Благодаря центробежной силе, более тяжелая жидкость может быстро протекать через фракционирующую
колонну или трубу малого диаметра, тем самым сводя к минимуму количество жидкости и пара,
удерживаемых в колонне (O), и не испытывая помех со стороны паров более легкого типа, поскольку в силу
различий в удельной плотности двух жидкостей они движутся противотоком.
Кроме того, центробежная сила может преодолевать гораздо большие препятствия или перепады давления,
чем это было бы возможно при использовании одной лишь силы тяжести.
Таким образом, согласно изобретению, я предлагаю способ контакта несовместимых жидкостей различной
плотности, при котором более тяжелая жидкость вводится на внутренний конец трубопровода, выполненного
в виде кривой с постепенно увеличивающимся радиусом и вращающегося вокруг центральной оси со
скоростью, достаточной для создания эффективного потока за счет центробежного действия, а более легкая
жидкость вынуждена протекать по трубопроводу в противотоке по отношению к более тяжелой жидкости.
В тех случаях, когда этот процесс используется для дистилляции 6, следует понимать, что вместо того, чтобы
более тяжелая жидкость или рефлюкс вводились на внутреннем конце трубопровода, они могут
образовываться частично или даже полностью путем конденсации внутри самого трубопровода 85.
Изобретение также включает в себя устройство для осуществления вышеуказанного процесса, включающее
трубопровод в виде спиральной кривой с постепенно увеличивающимся радиусом, установленный для
вращения вокруг оси спирали 90, средства для пропускания жидкости через трубопровод от его внешнего к
внутреннему концу и средства для подачи другой жидкости большей плотности на внутренний конец
трубопровода во время потока первой упомянутой жидкости 95. Благодаря построению фракционирующей
колонны в соответствии с этими принципами вся колонна может быть построена в чрезвычайно компактной
форме и может иметь практически любую желаемую длину без необходимости дорогостоящего
строительства. Таким образом, изобретение позволяет приблизиться к идеальной колонне, описанной выше,
поскольку колонна может быть выполнена 105 большой длины и обладать большой производительностью, а
рефлюкс и пар могут быть Пропускается через колонку с высокой скоростью независимо от диаметра колонки.
Таким образом, достигается более высокая эффективность при использовании оборудования для
фракционирования, чем та, которая достигается с помощью ранее использовавшегося фракционирующего
оборудования.
Следует четко понимать, что изобретение в широком смысле предусматривает использование центробежной
силы для обеспечения тесного и продолжительного контакта жидкости с газом, паром или другой жидкостью с
большей удельной плотностью для самых разных целей. Например, она может быть использована для
абсорбции или реакции компонентов газов с жидкостями или для обеспечения реакции несмешивающихся
жидкостей с различной удельной плотностью друг с другом, таких как спирт и серная кислота. На чертеже
показаны различные типы конструкций, воплощающие изобретение.
Следует понимать, что изобретение в более широком смысле не ограничивается деталями конкретных
конструкций 130 401,4841 401,484, показанных здесь:
На прилагаемом рисунке:
Рисунок 1 представляет собой общий вид, схематически изображенный по частям, иллюстрирующий
устройство, воплощающее изобретение; изоляционный слой вокруг катушки фракционирующей трубки
опущен для более наглядного отображения расположения и крепления трубки; Рисунок 2 представляет собой
фрагментарный вертикальный сжатый разрез фракционирующего аппарата в увеличенном масштабе;
Рисунок 3 представляет собой разрез по линии 3-3 на Рис. 2 в уменьшенном масштабе; Рисунок 4
представляет собой вертикальный разрез модифицированной формы аппарата, в которой катушка выполнена
в виде плоской спирали вместо спиральной спирали, как на Рис. 1; Рисунок 5 представляет собой
увеличенный разрез детали насосного механизма на Рис. 4; Рисунок 6 представляет собой детальный разрез,
показывающий нижнее крепление устройства на Рис. 4; Рисунок 7 представляет собой детальный разрез по
линии 7 на Рис. 6; Рисунок 8 представляет собой детальный разрез, показывающий верхнее крепление
устройства на Рис. 4; Рисунок 9 представляет собой вид модифицированной формы противоточного
контактного устройства в виде нескольких дисков. Рис. 10 представляет собой вертикальный разрез по линии
10 на рис. 11; рис. 11 — вид в уменьшенном масштабе, показывающий устройство, изображенное на рис. 9, в
соединении с дистиллятором или другим испарительным устройством; рис. 12 — вид в уменьшенном
масштабе, показывающий устройство, изображенное на рис. 9, приспособленное для обработки
несмешивающихся жидкостей в противоточном контактном режиме; рис. 13 — детальный разрез
разделительной камеры устройства, показанного на рис. 12; рис. 14 — вид модифицированной конструкции в
горизонтальном разрезе по линии 14-14 на рис. 15; и рис. 15 — вертикальный разрез конструкции,
изображенной на рис. 14.
Обращаясь сначала к рис. 1 и 2, цифра 10 обозначает центробежный фракционирующий аппарат, который
включает в себя вращающуюся опору или корпус 11, состоящий из вертикальной оболочки, которая может
иметь коническую форму, как показано, или, по крайней мере, сконструирована таким образом, что жидкость и
пар по всей длине змеевика непрерывно проталкиваются в нужном направлении центробежной силой.
Оболочка 11 опирается на круглую пластину 12, которая, в свою очередь, опирается на круглое полое
основание 13, сужающееся вниз, которое может быть удобно выполнено в виде цельной отливки; нижняя
уменьшенная трубчатая часть 13a основания установлена в соответствующих подшипниках, условно
обозначенных 14 и 15, причем подшипник 14 служит вертикальной опорой для вращающихся частей.
Оболочка 11 имеет на своем верхнем конце трубчатый выступ 16, который образует внутреннюю камеру 17,
закрытую с нижнего конца пластиной 18. Трубчатый выступ 16 установлен в соответствующем подшипнике 19.
Могут быть предусмотрены любые другие подходящие механические устройства для поддержки и опорная
конструкция трубы имеет цапфы в верхнем и нижнем концах.
Опорная конструкция может вращаться с помощью любого подходящего приводного механизма, например, с
помощью 80-го шкива 20, закрепленного на нижней трубчатой части 13а основания и приводимого в движение
от двигателя 21 посредством шестерен 22, шкивов 23 и ремня 24.
На внешней стороне несущей конструкции 85 корпуса 11 установлена спирально намотанная
фракционирующая трубка или «колонна» 25, которая открывается своим нижним концом 25a через нижнюю
пластину 12 во внутреннюю часть 26 основания 13, а верхним концом 25b 90 через стенку корпуса 11 в камеру
17. Хотя для иллюстрации я показываю катушку фракционирующей трубки со сравнительно небольшим
числом витков, аппарат может быть сконструирован таким образом, чтобы вместить катушку очень большой
длины и, соответственно, с большим числом витков. Для поддержания надлежащей температуры и
равновесных условий в трубке катушку предпочтительно термически изолировать слоем 27 из подходящего
теплоизоляционного материала, как показано на рис. 2; Поскольку в процессе работы катушка вращается с
высокой скоростью, изоляцию можно защитить 105, заключив ее в подходящую оболочку 28. Следует
отметить, что диаметр фракционирующей трубки может составлять лишь часть диаметра, необходимого для
обычной вертикальной фракционирующей 110 колонны, способной обеспечить соответствующее
сопротивление по всей длине, благодаря центробежному действию, поддерживающему жидкую и
газообразную фазы в отдельных путях потока, как будет более подробно показано далее 115. Нагретые пары,
подлежащие ректификации и фракционированию в спиральной трубке или колонне, могут поступать из
любого подходящего источника; Например, как показано на рис. 1, перегонный куб 30, содержащий жидкую
смесь 120, подлежащую фракционированию, такую как нефть, при этом жидкость нагревается и испаряется в
перегонном кубе, например, с помощью парового змеевика 31. Пары отводятся из перегонного куба 30 по
трубопроводу 125 32, который проходит вверх через нижнюю часть втулки 13a вращающегося основания 13
до точки, расположенной несколько ниже пластины 12. Трубу 32 можно рассматривать как стационарный вход
для пара в фракционирующий аппарат 130. Чтобы предотвратить утечку жидкости из внутреннего
пространства 26 основания 13 вокруг входной трубы 32 в тех случаях, когда жидкостное уплотнение между
фракционирующей трубой и трубой 32 может быть неэффективным, труба может быть более или менее
плотно прилегать к удлиненной втулке 13a.
На верхнем конце трубы 32 расположена круглая пластина или лопатка 34, которая находится на
соответствующем расстоянии 35 от пластины 12. Внешняя периферия лопатки 34 выступает внутрь кольцевой
камеры или углубления 36 для жидкости, образованного между пластиной 12 и верхней фланцевой частью
13b основания. Из трубы 32 на соответствующем расстоянии ниже ее верхнего конца отходят несколько труб
или трубопроводов 38 (на рисунке показаны два), которые соединяются с отверстиями 39, расположенными в
пластине 34 на радиальном расстоянии от ее центра, соответствующем радиальному расстоянию нижнего
открытого конца 25a фракционирующей трубки. Предполагая, что трубчатая спираль вращается в
направлении, указанном стрелкой А на рис. 3, трубки 38 предпочтительно имеют на своих верхних концах
изгиб, как показано на 38a, так что трубки будут располагаться практически по диагонально вниз по пути, по
которому стремится следовать жидкость, вытекающая из нижнего конца фракционирующей трубки, из-за
вращения трубки.
Внутри основания 13 и непосредственно под фланцем 13b находится кольцевой желоб 40, который, когда
аппарат неподвижен, содержит подходящую герметизирующую жидкость, предпочтительно ртуть. Заливные и
сливные пробки 41 и 42 предусмотрены соответственно сбоку и в горячем отверстии ртутного желоба.
При вращении аппарата ртуть внутри желоба 40 под действием центробежной силы поднимается вдоль
внешней стенки желоба, и когда аппарат вращается с рабочей скоростью, ртуть вытесняется из желоба в
кольцевую камеру уплотнения 36 в положение, указанное на 43. Предпочтительно, внешняя стенка желоба
будет изогнута, как показано на 44, чтобы обеспечить плавный поток ртути в камеру уплотнения. Особенно
выгодно использование ртутного уплотнительного соединения, подобного показанному, между неподвижной
входной трубой 32 и вращающейся фракционирующей трубкой, поскольку части уплотнения полностью
свободны от износа, в отличие от обычного типа сальникового уплотнения, в котором используется сжатая
набивка. Кроме того, благодаря большой центробежной силе, удерживающей ртуть в камере жидкого
уплотнения, ртуть не будет смещаться в одну сторону уплотнительной лопатки 34 даже при чрезвычайно
высоком перепаде давления на противоположных сторонах лопатки.
Пары, выходящие из верхнего конца фракционирующей трубки в камеру 17, по стационарной выходной линии
46, поддерживаемой кронштейнами 47, 70, поступают в рефлюксный конденсатор 48, где более тяжелые
фракции паров могут конденсироваться подходящей охлаждающей жидкостью, подаваемой в конденсатор по
линии 49 и отводимой по линии 50. Пары из рефлюксного конденсатора поступают по линии 51 к подходящим
конденсирующим средствам, не показанным на рисунке. Рефлюксный конденсат из конденсатора 48
возвращается по линии 52 в выходной патрубок 80 линии 46, откуда рефлюкс поступает в камеру 17 и в
фракционирующую трубку.
Между верхним вращающимся удлинителем 16 опорной конструкции и неподвижной выходной трубой 46
предусмотрено ртутное уплотнение, обозначенное цифрой 53 и аналогичное по принципу действия нижнему
уплотнению, описанному выше (цифра 85). Уплотнение 53 включает в себя полый корпус 54, состоящий из
нижней пластины 55, соединенной в точке 56 с трубчатой частью 16, и верхней пластины 57, имеющей
уменьшенную по диаметру втулку 58, которая может быть установлена более плотно к трубе 46, чтобы
предотвратить выход любых паров, которые могут находиться в корпусе в момент нарушения ртутного
уплотнения. На выходной трубе установлена круглая пластина или лопатка 60, которая образует барьер
между противоположными сторонами ртутного уплотнения таким же образом, как и нижняя лопатка 34.
Нижняя часть корпуса 54 может быть вогнутой, как показано на цифре 55а, чтобы вместить достаточное
количество ртути для обеспечения уплотнения. При вращении корпуса до рабочей скорости ртуть
поднимается в положение, указанное на цифре 61, тем самым герметизируя пространство между
пространства внутри корпуса над и под лопаткой, и вызывая поток паров из камеры 17 в выходную линию 110.
При работе аппарата пары из перегонного аппарата 30 проходят вверх через неподвижную трубу 32, при этом
большая часть паров протекает через верхнюю часть 32а входного отверстия в пространство 115 35, хотя
часть паров может поступать в это пространство через трубопроводы 38. Затем пары проходят в нижний
конец 25а фракционирующей трубки и вверх по трубке в камеру 120 17 и выходную линию 46, ведущую к
конденсатору рефлюкса. Как указывалось ранее, рефлюкс возвращается через выходное отверстие в камеру
17, откуда он течет вниз через фракционирующую трубку 125 и противотоком к нисходящим парам в
пространство 35. Благодаря большей удельной плотности, рефлюксная жидкость в пространстве 35
поддерживается снаружи отверстия 25а. так что, чтобы не - до 130 401,484 было таково, что кривые
дистилляции, построенные для представления диапазона, в котором осуществляется дистилляция, будут
указывать, в случае разделения компонентов, содержащих отдельные соединения, на последовательные
конденсаты 70, каждый из которых имеет практически постоянную температуру кипения, и между которыми
будет наблюдаться четко выраженное изменение температуры кипения. А при разделении компонентов,
имеющих заданный диапазон кипения 75, фракционные конденсаты будут практически точно соответствовать
этому диапазону кипения, без перекрытия между последовательными фракциями.
На рисунках 4–8 показана модифицированная форма аппарата 80', специально адаптированная для процесса
дистилляции, в которой противоточная трубка обработки выполнена в виде плоской спирали.
Соседние файлы в папке патенты