Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12885
.pdf
На рис. 7 представлена схематическая иллюстрация поршней и каналов, а также их относительного
расположения относительно приводных шестерен.
На рис. 8 представлен поперечный разрез измерительного прибора, выполненный по той же линии 75, что и
на рис. 4, с перевернутыми портами.
Для практического применения изобретения я предлагаю корпус счетчика, включающий два расположенных в
ряд цилиндра, каждый из которых снабжен возвратно-поступательным и вращающимся поршнем. 80 В
поршнях и цилиндрах сформированы кооперативные каналы, благодаря которым поступление жидкости в
корпус вызывает возвратно-поступательное движение поршней и вытеснение жидкости, вытекающей из 85
цилиндров. Выпускная камера, сообщающаяся с цилиндрами, простирается от основания до верхней части
поршней, а выпускные отверстия в поршнях и цилиндрах расположены как сверху, так и снизу, чтобы
предотвратить скопление посторонних частиц на дне цилиндра и воздуха в рабочей жидкости в его верхней
части. Конструкция поршней предусматривает максимальную площадь впускного и выпускного отверстий, что
обеспечивает максимальную вместимость счетчика.
Обращаясь более подробно к прилагаемым чертежам, цифра 10 обозначает расходомер жидкости,
способный измерять и отображать объем жидкости, прошедшей через него. Счетчик представляет собой
практически цилиндрический корпус 11, концы которого заключены в головку 105 элементов 12. Эти головные
элементы 12, согласно патенту 383653, выполнены с фланцами 14, дополняющими фланцы 15 на корпусе 11,
причем эти фланцы соединены между собой винтами или болтами 16.
B. Цилиндрический корпус имеет продольное отверстие, которое поперечно и по центру разделено
перегородкой 17, разделяющей отверстие на два измерительных цилиндра 18 и 19. Эти дозирующие
цилиндры 18 и 19 имеют футеровку 20, предпочтительно из некоррозионного материала. В гильзы цилиндров
20 произведена расточка для установки поршней 21 и 22. Поршни в цилиндрах 18 и 19 идентичны по
конструкции, за исключением того, что они правосторонние и левосторонние. Поршни 21 и 22 имеют осевую
направляющую 23, которая возвратно-поступательно и вращательно установлена на неподвижном валу 24,
закрепленном аксиально относительно цилиндров. Вал 24 опирается своими концами на головные элементы
12, а в центре — на перегородку 17. Эта последняя перегородка сконструирована таким образом, чтобы
обеспечить быструю сборку и выравнивание деталей, и включает в себя кольцевой фланец, выступающий
внутрь от элемента корпуса 11 посередине, и имеет вогнутые диски, вставленные с противоположных сторон
в центральное отверстие фланца; указанные диски снабжены центральными отверстиями для приема
внутренних концов валов 24.
Вставки 20 вдавливаются в фланец с каждого конца цилиндров. Поршни 21 и 22 имеют диаметр лишь немного
меньший, чем диаметр гильз 20, так что между поверхностями поршней и гильз будет обеспечена плавная
посадка. Такое крепление поршней позволяет им свободно вращаться и совершать
возвратно-поступательные движения в соответствующих цилиндрах.
Каждый поршень полый, его противоположные концы открыты, но между их концами расположена
непроницаемая перегородка 25. Эта центральная перегородка в поршне каждого цилиндра фактически
разделяет цилиндр на две дозирующие камеры, как будет описано далее. Конструкция каждого цилиндра и
поршня одинакова, за исключением одного, который будет описан далее.
Обращаясь к рис. 2, 4 и 5, можно увидеть, что цилиндр 18 имеет Х-образную форму с верхним выпускным
отверстием 26 и нижним выпускным отверстием 27, а также верхним впускным отверстием 28 и нижним
впускным отверстием 29. Корпус 11 имеет впускную камеру 30, которая сообщается с отверстиями 28 и 29
обоих цилиндров. Трубопровод 31 может быть соединен с элементом корпуса для подачи жидкости под
давлением в камеру впуска 30 и из этой камеры через отверстия в дозирующие камеры.
Корпус 11 также имеет разгрузочную камеру 32, которая простирается от точки ниже дна цилиндров до точки
выше их верхней части, как показано на рис. 4. Эта разрядная камера 32 сообщается с нижней частью a.
выпускные отверстия 27 и верхние выпускные отверстия 26 обоих цилиндров 18 и 19. Трубопровод 33
соединен с корпусом 11 и сообщается с разрядной камерой 32, так что жидкость, проходящая через
разрядную камеру 32, может отводиться от счетчика.
Конструкция поршней такова, что жидкость, поступающая в расходомер, заставляет их совершать
возвратно-поступательное движение на 80 градусов. Это достигается путем предварительного разделения
поршня с помощью перегородки 25 и формирования поршня с отверстиями таким образом, чтобы жидкость
могла подаваться к противоположным концам поршня в противоположных точках его хода.
Обратившись к рис. 4 и 5, можно увидеть, что каждый поршень имеет шесть отверстий, три из которых
сообщаются с одним концом поршня, а три — с противоположным концом. Отверстия сконструированы таким
образом, что они проходят по всей длине поршня, как показано на рисунке, обеспечивая тем самым
сообщение между противоположными концами поршня. 5Z In -Fig.
2
Я обозначил внутренний конец поршня 18 буквой А, а внешний конец поршня — буквой В. Концы отверстий,
сообщающихся с внешним концом В поршня, доходят до внутреннего конца А поршня, но на этом конце
стенка поршня просто утоплена под углом, так что жидкость будет направляться к боковой стороне
перегородки 25 на конце В поршня. Порты, соединяющие j05 с противоположными концами поршня, также
имеют углубления.
На рисунках 4 и 5 я обозначил отверстия в поршне цифрами 34, 35, 36, 37, 38 и 39. Когда поршень находится в
положении, показанном на рис. 4, порты 34 и 38 сообщаются с выпускными отверстиями 26 и 27, а порты 35 и
37 сообщаются с впускными портами 28 и 29. Порты 35 и 37 сообщаются с цилиндром на конце B поршня, а
порты 34 и 38 сообщаются с цилиндром на конце A поршня. Следовательно, жидкость, поступающая в камеру
со стороны конца B поршня 120, вызовет движение поршня внутрь, вытесняя жидкость из камеры на
внутреннем конце поршня, что приведет к выходу жидкости через отверстия 38 в поршне и выпускные
отверстия 26, 123 и 27 в цилиндре.
Следует, однако, отметить, что поршни вращаются во время возвратно-поступательного движения для
управления каналами. Для этого каждый поршень снабжен радиальным штифтом 40 длиной 130 383 653,
который радиально выступает на 1 из периферийной поверхности поршня в точке, расположенной по центру
между его концами. Наружный конец этого штифта 40 выполнен с шариком 41, входящим в зацепление с
гнездовым элементом 42, относительно закрепленным на зубчатой передаче 43, вращательно установленной
в выпускной камере 32 над поршнем. Точка соединения между штифтом 40 и шестерней 43 расположена в
эксцентричной точке последней, так что при возвратно-поступательном движении поршень передает
вращение шестерне, которое, конечно же, приводит к колебаниям поршня, величина которых регулируется
длиной хода наружного конца штифта 40. Ход наружного конца пальца 40 примерно равен ширине отверстий
в поршне.
Таким образом, если предположить, что детали находятся в положении, показанном на рис. 4, а шестерня 43
предназначена для вращения против часовой стрелки, то по мере того, как жидкость толкает поршень внутрь,
штифт 40 будет перемещаться к центру, заставляя поршень вращаться в направлении стрелки «а» на рис. 4,
постепенно закрывая отверстия 34, 35, 37 и 38 до конца хода поршня, когда все указанные отверстия будут
полностью закрыты.
Взаимодействие другого поршня, как будет описано далее, приводит к непрерывному движению шестерни 43,
которая изменяет осевое движение поршня на противоположное, но продолжает вращать его в том же
направлении. Таким образом, поршень перемещается вдоль оси, и по мере своего движения вдоль оси он
продолжает вращаться в направлении стрелки «а», совмещая отверстия 35 и 39 с выпускными отверстиями
26 и 27 и отверстия 36 и 38 с впускными отверстиями 28 и 29.
Таким образом, жидкость будет подаваться к противоположному концу поршня, обозначенному буквой А, что
позволит жидкости выйти из противоположного конца поршня, обозначенного буквой В. Следовательно,
жидкость, поступающая в конец А поршня, заставит поршень продвинуться вперед, вытесняя жидкость с
противоположного конца поршня, которая проходит наружу через выпускные отверстия и через трубопровод
33.
Как уже описывалось ранее, поршни в обоих цилиндрах идентичны по конструкции и принципу работы, за
исключением того, что они имеют противоположную направленность. Шестерни 43 поршней входят в
зацепление с центральной главной шестерней 44, обеспечивая их синхронную работу. Для того чтобы один
поршень мог переместить другой через мертвую точку, как только что было описано, штифты 40 поршней
расположены на расстоянии примерно девяноста градусов друг от друга, так что, когда один поршень
достигает мертвой точки, другой оказывается в углублении своего хода, чтобы переместить другой поршень
из мертвой точки и продолжить его работу.
По мере измерения объема вытесняемой жидкости можно определить количество жидкости, вытесняемой во
время ходов поршней 7Tt, а также точно вычислить объем, вытесняемый за каждый полный оборот главной
шестерни 44, поскольку эта главная шестерня приводится в движение шестернями 43, которые, в свою
очередь, приводятся в действие поршнями 21 и 22. Таким образом, я использую эту главную шестерню 44 для
привода индикаторного или счетного механизма 4.5 любого предпочтительного типа в правильном
соотношении относительно работы поршней.
В целях регулировки точку соединения между штифтами 40 и шестернями 43 можно регулировать
относительно центра шестерен 43. Это достигается путем регулировки гнездового элемента 42, посредством
которого штифты 40 соединены с шестернями 43.
Из рисунков 2 и 6 видно, что каждый из гнездовых элементов 42 включает в себя плоскую часть 46,
примыкающую к нижней части шестерни 43, к которой он соединен, и гнездо 47, расположенное в прорезном
радиальном отверстии 48 в шестерне.
Ступица 49 каждой шестерни 43 вращается в подшипнике 9 50 на корпусе 11. Для каждой шестерни
предусмотрен регулировочный штифт 51, который проходит аксиально через ступицу шестерни и снабжен на
своем внутреннем конце головкой 52, которая входит в зацепление с плоской частью o0Gu 46 гнездового
элемента 42, зажимая его на шестерне. Регулировочный штифт 51 выполнен с эксцентриковой частью 53,
входящей в зацепление с отверстием в гнездовом элементе, так что при повороте регулировочного штифта 51
гнездовая часть 47 гнездового элемента 42 будет перемещаться радиально относительно шестерни 43 и тем
самым регулировать положение точки соединения между штифтом 40 и шестерней 43.
Для поддержания такой регулировки верхний конец каждого регулировочного штифта 51 снабжен гайкой 54.
Втулка 55 соединена с штифтом 51, а втулка 56 соединена с ступицей 49 шестерни.
Эти хомуты соответствующим образом откалиброваны, чтобы показывать величину относительного вращения
между ними во время регулировки.
Ослабив гайку 54, можно осуществить поворотное движение штифта 51 через кольцо 55. После достаточной
регулировки гайка затягивается повторно, что обеспечивает фиксацию гнездового элемента 42 на шестерне.
i25 При работе аппарата счетчик устанавливается в трубопровод, по которому жидкость подается в
направлениях стрелок, показанных на рис. 4.
Жидкость, поступающая во впускную камеру 30 i30 4 83653, будет стремиться выйти через цилиндры.
Предполагая, что поршни находятся в положениях, показанных на рис. 2 и 4, поршень 22 будет находиться в
мертвой точке, а поршень L 21 — в центре своего внутреннего хода.
В этом положении жидкость будет проходить через отверстия 35 и 37 к концу B поршня, перемещая поршень
внутрь и вытесняя жидкость с внутреннего конца A поршня, которая выходит через отверстия 34 и 38 в
выпускную камеру 32. По мере движения поршня 21 внутрь, он, конечно же, будет передавать движение своей
шестерне 43, а через главную шестерню 44 будет передавать движение шестерне 43 поршня 22, смещая ее
от центра так, что впускные отверстия последнего начнут совпадать с впускными отверстиями в цилиндре 19,
а его выпускные отверстия будут выровнены с выпускными отверстиями цилиндра. Таким образом, поршень
22 будет приводиться в действие жидкостью, и когда он достигнет центра своего хода, противоположный
поршень окажется в мертвой точке и продолжит работу, как описано ранее.
Поскольку движение поршней преобразуется во вращательное движение шестерен >30 43, и поскольку эти
шестерни функционально связаны с главной шестерней 44, а последняя функционально связана с
противодействующим механизмом 45, объем жидкости, проходящей через двигатель, будет точно измерен и
показан.
Хочу отметить, что в данном счетчике я предусмотрел два впускных и два выпускных отверстия, чтобы
обеспечить максимальную площадь отверстий и, следовательно, большую пропускную способность счетчика.
Также хочу отметить, что выпускная камера 32 простирается от нижней части поршней вокруг них до верхней
части, и что в цилиндре имеется выпускное отверстие, сообщающееся с нижней частью выпускной камеры и с
ее верхней частью. Это чрезвычайно выгодно, поскольку, если в жидкости присутствуют какие-либо частицы
песка, грязи или тяжелые посторонние вещества, они осядут на дно и легко вытекут в нижнюю часть
выпускной камеры, тем самым выводясь из расходомера, не попадая между его изнашивающимися
поверхностями. Кроме того, любой воздух в жидкости поднимется и:
будет выходить через верхний выпускной патрубок 26 и сбрасываться из счетчика.
Иными словами, я принял меры для предотвращения как накопления тяжелых посторонних предметов 6G, так
и скопления воздуха в счетчике.
Производители более ранних счетчиков сталкивались с проблемой попадания воздуха внутрь счетчика, что
делало его работу неточной. В данном случае это невозможно, поскольку компания E предусмотрела
достаточные условия для отвода воздуха и расположила порты таким образом, чтобы предотвратить его
накопление в счетчике.
При необходимости регулировки прибора можно снять колпачки 57 и изменить ход штифтов 40 на желаемую
величину для компенсации любой неточности. 75 Подробно описав и определив природу моего изобретения и
способ его осуществления, я заявляю, что то, что я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_383654.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=383654&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB383654A
[]
И - дж -
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявления: 9 сентября 1931 года. Нет, 19739/31.
если,, сентябрь.
1,
1931. № 24,504/31.
Один полный левый: 9 мая 1932 года.
Завершено: 24 ноября 1932 г.
383,654 ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 19739, 1931 г. н.э.
Усовершенствованные средства регулирования или контроля теплотворной способности газовых смесей.
Мы, CHA4. Р. Лес Белл Уокер, проживающий по адресу: Саут-Бар, 38, Банбери, графство Оксфордшир, и
Герберт Осборн Рейт, проживающий по адресу: Виктория-стрит, 82, Вестминстер, Лондон, юго-запад 1, оба
подданные короля Великобритании, настоящим заявляют, что сущность данного изобретения заключается в
следующем:
Целью изобретения является контроль теплотворной способности газов в процессе производства или смесей
газов, газифицированного или распыленного топлива, смешанного с воздухом, с целью обеспечения
приемлемого стандарта для использования в двигателях, печах или для любых других целей.
Согласно данному изобретению, указанная выше цель достигается путем отбора или отвода определенной
(предпочтительно небольшой) доли газа или смеси, подлежащей стандартизации по теплотворной
способности, и использования ее, отдельно или в смеси с соответствующей долей воздуха, для работы
двигателя внутреннего сгорания, снабженного регулятором, чувствительным к изменениям скорости, причем
такой регулятор прямо или косвенно управляет клапаном или клапанами, дозирующими устройствами или
другим механизмом, определяющим его состав. Таким образом, если теплотворная способность смеси,
отводимой и подаваемой в управляющий двигатель, ниже установленного стандарта, двигатель не сможет
поддерживать скорость вращения, и регулятор будет работать таким образом, чтобы теплотворная
способность указанного газа или смеси повышалась до достижения стандартного значения. С другой стороны,
если теплотворная способность указанного газа или смеси превышает стандартное значение, скорость
вращения двигателя будет выше нормы, и регулятор будет работать таким образом, чтобы снизить
теплотворную способность указанного газа или смеси до тех пор, пока не будет достигнуто стандартное
значение.
- Для обеспечения более точного достижения желаемых результатов могут регулироваться или подавляться
другие факторы, которые могут влиять на скорость двигателя [Цена 1/-], таким образом, температура
двигателя может поддерживаться постоянной независимыми средствами, давление и температура указанного
газа и воздуха также могут поддерживаться постоянными, как и соотношение любого добавленного воздуха
или другого газа, необходимого для получения горючей смеси. Нагрузка на двигатель может быть также
организована таким образом, чтобы оставаться неизменной после установки, хотя при желании эту нагрузку
можно регулировать для изменения стандартной теплотворной способности указанного газа или смеси,
поскольку определенная теплотворная способность смеси, используемой в управляющем двигателе,
уравновешивает определенную нагрузку; и, следовательно, при изменении нагрузки тепловые единицы газа
соответственно увеличатся или уменьшатся.
Регулятор может быть маятникового типа, чувствительным к скорости; но может использоваться и любой
другой тип, например, электрогенератор, в котором изменения скорости вызывают изменения напряжения или
выходной мощности, которые, непосредственно или через соответствующие реле, управляют механизмом,
определяющим производство или смешивание регулируемого газа. Другие удобные формы косвенного
управления могут включать гидравлический сервомоторный механизм, электродвигатель или механические
средства.
Если нагрузка создается с помощью электрогенератора, он может служить регулятором, поскольку снижение
скорости будет сопровождаться падением напряжения, которое может быть использовано, прямо или
косвенно, для регулирования теплотворной способности стандартизируемого газа.
В данном описании термин «газ» включает в себя испаренные жидкости, находящиеся в газообразном
состоянии постоянно или временно, а также жидкости, временно распыленные и, следовательно, ведущие
себя аналогично газам.
Управляющие клапаны, если таковые используются, могут располагаться на некотором расстоянии от
двигателя, а средства соединения могут быть механическими, гидравлическими или электрическими.
Поскольку существует определенный смысл, в котором кислород – некоторые из газов в смеси могут
рассматриваться как имеющие теплотворную способность, регулируемую или контролируемую, – может быть
неэффективным по отношению к любому другому газу с горючим или инертным газом. Например, там, где это
будет сочетаться с освобождением, могут находиться два источника газа: один — воздух, другой — энергия.
Это, конечно же, будет происходить под воздействием другого горючего газа, например, такого, который
образуется при смешивании любых двух газов, например, угольного газа. С другой стороны, оба газа,
выделяющие энергию, могут быть горючими, например, уголь, и при этом считаться обладающими
теплотворной способностью.
газ, обладающий высокой теплотворной способностью. Дата: 8 июля 1931 года.
«Синий» газ (генераторный газ) или водяной газ, имеющий низкую теплотворную способность. - GROVES,
Metropolitan Chambers, Вулверхэмптон, агенты заявителей. Изобретение может быть также использовано для
регулирования содержания кислорода в смеси газов, которые в противном случае инертны.
Это 1-е положение! СПЕЦИФИКАЦИЯ AL.
№ 24504, 1931 г. н.э.
Калориметр Н. Товеля или усовершенствованный калориметр.
Мы, Чарльз Белл Уорнер, из 38, указываем на такое увеличение теплотворной способности, Саут-Бар,
Банбери, в графстве, в то время как при использовании газа с более низкой теплотворной способностью
скорость двигателя уменьшится, и аналогично будет отмечено снижение теплотворной способности. Лондон,
Южный Западный Вайоминг 1, оба объекта. В другой форме устройство, чувствительное к скорости, может
представлять собой электрический генератор, так что характер данного изобретения заключается в том,
чтобы напряжение изменялось со скоростью, и этот генератор может быть подключен к вольтметру или
регистрирующему вольтметру, откалиброванному для измерения в тепловых единицах. Целью данного
изобретения является усовершенствованная форма калориметра, который
Этот метод проще и надежнее, чем другие известные до настоящего времени приборы, которые позволяют
получать результаты с относительно высокой точностью и быстрой реакцией на изменения теплотворной
способности. Для компенсации изменений, которые могут произойти, например, изменения температуры,
вязкости смазки или других переменных, которые могут повлиять на скорость двигателя, даже если
теплотворная способность газа остается постоянной, эти переменные могут быть восстановлены или
подавлены по мере необходимости. Любая другая форма измерения скорости может быть использована. В
соответствии с изобретением, для компенсации изменений теплотворной способности тестируемой горючей
смеси и условий, которые могут возникнуть, таких как изменение температуры, вязкости смазки или другого
газа или смеси газов, теплотворная способность которого должна быть определена, применяется, если
теплотворная способность газа остается постоянной, как отдельно, так и в смеси. 85 6 других газов для
работы двигателя внутреннего сгорания, который снабжен соответствующим образом синхронизированным
механически управляемым клапаном и пружинным механизмом сброса, расположенным непосредственно
перед воспламенением, для обеспечения того, чтобы взрывоопасный заряд в цилиндре имел определенный
объем независимо от износа поршня или отработанного заряда, поступающего в цилиндр по причине
изменения барометрического давления или другого фактора. Двигатель также может быть снабжен
механически управляемой нагрузкой и устройством, чувствительным к скорости вращения и способным
давать индикацию или регистрировать ее скорость, откалиброванную по соответствующей шкале. Нагрузка на
двигатель может принимать любую подходящую форму, например, механический тормозной механизм или
электрический генератор, из которого может использоваться неограниченный заряд, поступающий в цилиндр
по причине изменения 95 барометрического давления или другого фактора.
В одном из вариантов изобретения двигатель для компенсации погрешности в целом оснащен центробежным
устройством или оборудованием, включающим регистрирующий механизм маятникового регулятора, ползунок
которого может быть расположен таким образом, чтобы в определенные периоды времени он мог быть
напрямую или косвенно соединен с соответствующим индикатором или меткой. Газ со стандартной
теплотворной способностью 100 0 подается в двигатель либо ручным клапаном, либо клапаном с ручным
управлением, который автоматически срабатывает вместо клапана с ручным управлением, что должно
увеличить скорость двигателя и вызвать срабатывание стрелки.
383365,1 - H e- _- ----al 383,654 В течение каждого такого периода стрелка индикатора или регистратора будет
показывать положение на шкале известной теплотворной способности и обеспечивать удобную проверку
калибровки шкалы. Любое отклонение от нормы можно устранить, изменив положение шкалы, нагрузку на
генератор или другой регулируемый параметр.
В данном описании термин «газ» подразумевает испаренные жидкости, находящиеся в газообразном
состоянии постоянно или временно, а также жидкости или твердые вещества во взвешенном состоянии,
которые ведут себя так же, как газы.
Изобретение также может быть использовано для индикации количества любого из газов, таких как кислород
или углекислый газ, в газовой смеси, если другие компоненты смеси известны и регулируются.
В таком случае изменение концентрации газа, значение которого необходимо определить, повлияет на
теплотворную способность всей смеси и, следовательно, на скорость, при этом количество присутствующего
конкретного газа будет отображаться на соответствующей калиброванной шкале описанным выше способом.
Дата: 31 августа 1931 года.
Стивен Уоткинс, сын и Гроувс, дипломированные патентные поверенные, Metropolitan Chambers,
Вулверхэмптон, агенты заявителей.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Проверенные средства для регулирования, хранения или хранения галлоновых значений M1iLed газов.
Мы, Чарльз Белл Ивалнер, проживающий по адресу: Саут-Бар, Банбери, 38, графство Оксфордшир, и
Герберт Осборн Рейт, проживающий по адресу: Виктория-стрит, 82, Вестминстер, Лондон, юго-западный
Лондон, оба подданные короля Великобритании, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о
способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Одна из целей изобретения — контроль теплотворной способности газов в процессе производства или смесей
газов, газифицированного или распыленного топлива, смешанного с воздухом, с целью обеспечения
приемлемого стандарта для использования в двигателях, печах или для любых других целей; другая цель
изобретения — создание усовершенствованной формы калориметра.
Вышеуказанные цели достигаются в соответствии с настоящим изобретением путем отбора или отвода
определенной (предпочтительно небольшой) доли газа или смеси, подлежащей стандартизации или
измерению по теплотворной способности, и использования ее, отдельно или в смеси с соответствующей
долей воздуха, для работы двигателя внутреннего сгорания с соответствующей нагрузкой, снабженного
регулятором или другим устройством, чувствительным к изменениям скорости, причем такой регулятор или
устройство прямо или косвенно управляет клапаном или клапанами, дозирующими устройствами или другим
механизмом, измеряющим или контролирующим теплотворную способность газа. Таким образом, если
отводимая и подаваемая в управляющий двигатель смесь имеет более низкую теплотворную способность,
чем установленный стандарт, двигатель не сможет поддерживать свою скорость вращения, и устройство
будет работать таким образом, чтобы измерять или увеличивать теплотворную способность указанного газа
или смеси до достижения стандартного значения. С другой стороны, если теплотворная способность
указанного газа или смеси превышает стандартное значение, скорость вращения двигателя будет выше
нормы, и устройство будет работать таким образом, чтобы повторно измерить или понизить теплотворную
способность указанного газа или смеси до тех пор, пока не будет достигнуто стандартное значение.
Для обеспечения более точного достижения желаемых результатов могут регулироваться или подавляться
другие факторы, которые могут влиять на скорость двигателя, таким образом, температура двигателя может
поддерживаться постоянной независимыми средствами, давление и температура указанного газа и воздуха
также могут поддерживаться постоянными, как и соотношение любого добавленного воздуха или другого газа,
необходимого для получения горючей смеси. Нагрузка на двигатель может быть также организована таким
образом, чтобы не изменяться при установке, хотя эта нагрузка 90 может регулироваться с целью изменения
стандартной теплотворной способности указанного газа или смеси, если это необходимо, поскольку
определенная теплотворная способность смеси, используемой в управляющем двигателе, уравновешивает
определенную нагрузку; и, следовательно, если нагрузка изменяется, теплотворная способность газа, как
следствие, соответственно увеличивается или уменьшается.
Регулятор может быть маятникового типа, чувствительного к скорости; но может использоваться и любой
другой тип, например, электрический генератор, в котором изменения скорости вызывают изменения
напряжения или выходной мощности, которые, непосредственно или через соответствующие реле, управляют
механизмом измерения теплотворной способности или определяют производство или состав регулируемого
газа. 110.
Другие удобные формы косвенного управления могут включать гидравлический сервомоторный механизм,
электродвигатель или механические средства.
Если нагрузка создается с помощью электрогенератора, он может служить регулятором, поскольку снижение
скорости будет сопровождаться падением напряжения, которое может быть использовано, прямо или
косвенно, для измерения или контроля теплотворной способности стандартизируемого газа.
В данном описании термин «газ» включает в себя испаренные жидкости, находящиеся в газообразном
состоянии постоянно или временно, а также жидкости, временно распыленные и, следовательно, ведущие
себя аналогично газам.
Если таковые используются, регулирующие клапаны могут располагаться на некотором расстоянии от
двигателя, а средства соединения могут быть механическими, гидравлическими или электрическими.
Некоторые из газов в смеси, подлежащей контролю или регулированию, могут быть негорючими или
инертными. Например, может быть два источника газа: один — воздух, а другой — горючий газ, такой как
угольный газ. С другой стороны, оба типа газа могут быть горючими, например, угольный газ, обладающий
высокой теплотворной способностью, и «голубой» газ (генераторный газ) или водяной газ, имеющий низкую
теплотворную способность.
Изобретение может быть использовано также для измерения или регулирования содержания кислорода в
смеси газов, которые в противном случае инертны, поскольку существует смысл, в котором кислород можно
рассматривать как имеющий теплотворную способность по отношению к любому другому газу, с которым он
будет соединяться с выделением энергии. Разумеется, следует понимать, что при соединении любых двух
газов с выделением энергии любой из них может считаться обладающим теплотворной способностью.
При применении изобретения к калориметру нагрузка на двигатель может принимать любую подходящую
форму, например, механическое тормозное устройство, электрический генератор или вентилятор, воздух от
которого может использоваться для охлаждения двигателя.
50-- - В одном из вариантов изобретения двигатель снабжен центробежным устройством или маятниковым
регулятором, ползунок которого может быть соединен прямо или косвенно с подходящим указательным или
разметочным стрелочным устройством.
Таким образом, если теплотворная способность газа увеличится, скорость вращения двигателя возрастет, и
стрелка указателя покажет увеличение теплотворной способности, тогда как при использовании газа с более
низкой теплотворной способностью скорость вращения двигателя уменьшится, и аналогично будет
отображаться снижение теплотворной способности.
В другом варианте устройство, чувствительное к скорости, может представлять собой электрический
генератор, сконструированный таким образом, что напряжение будет изменяться в зависимости от скорости, и
этот генератор может быть подключен к индикаторному вольтметру или регистрирующему вольтметру,
откалиброванному для измерения в тепловых единицах. Инструменты этого короля хорошо известны и
широко используются. 7Q Допускается использование любого другого устройства для измерения скорости или
тахометра.
Для компенсации изменяющихся условий, таких как изменение температуры, вязкости смазочного масла 7
или любой другой переменной, которая может повлиять на скорость двигателя, даже если теплотворная
способность двигателя остается постоянной, эти переменные могут регулироваться или подавляться по мере
необходимости. 80 Двигатель также может быть снабжен соответствующим образом синхронизированным
механически управляемым клапаном и подпружиненным предохранительным клапаном, срабатывающим
непосредственно перед воспламенением, с целью обеспечения того, чтобы взрывной заряд в цилиндре имел
определенный объем, независимо от утечки из-за износа поршня или от попадания в цилиндр
неопределенного заряда вследствие изменения барометрического давления или других факторов.
Для компенсации погрешности всего оборудования, включая регулирующий или регистрирующий механизм,
может быть предусмотрено, что через заданные промежутки времени в двигатель подается газ с
теплотворной способностью 95% либо через ручной клапан, либо через клапан, который автоматически
заменяет контролируемый газ.
В течение каждого такого периода стрелка 106 индикатора или самописца будет показывать положение на
шкале известной теплотворной способности и обеспечивать удобную проверку калибровки шкалы.
Отклонение от правильного значения можно устранить, изменив положение шкалы нагрузки на генераторе
или с помощью другого регулируемого фактора.
Изобретение также может быть использовано для индикации количества любого из газов, таких как кислород
или диоксид углерода, в газовой смеси, если другие компоненты смеси известны и регулируются.
В таком случае изменение концентрации газа, значение которого необходимо определить, повлияет на
теплотворную способность всей смеси и, следовательно, на скорость реакции, при этом количество
присутствующего конкретного газа будет отображаться на соответствующей калиброванной шкале описанным
выше способом. 20 Прилагаемые чертежи иллюстрируют два применения изобретения, из которых: Рисунок 1
представляет собой схематическое изображение изобретения, иллюстрирующее его применение к
калориметру; и Рисунок 2 представляет собой аналогичное изображение, иллюстрирующее применение
изобретения для контроля теплотворной способности смешанных газов. 13B 383,654. Обращаясь сначала к
рисунку 1, G представляет собой главный газопровод, питаемый от какого-либо удобного источника, а g —
ответвление, ведущее от него к трехходовому клапану T, одно из ответвлений p которого ведет от контейнера
B, в котором хранится газ с известной или стандартной теплотворной способностью. P — это редукционный
клапан. Другая ветвь t проходит через водяную рубашку G к смесительному клапану M, к которому ведет
вторая труба a, сообщающаяся с атмосферой в точке A и также проходящая через водяную рубашку C.
Клапан 31 настроен на подачу необходимой пропорции воздуха для смешивания с газом, чтобы сделать его
горючим в цилиндре e двигателя E, в котором имеется впускная труба mn, ведущая от клапана M к цилиндру.
Двигатель приводит в движение генератор D, на выходных клеммах которого размещены устройство
регулирования нагрузки L и два прибора, один из которых I является индикатором, а другой — регистратором
R. Эти приборы сконструированы таким образом, чтобы быть чувствительными к изменениям напряжения в
генераторе, но предпочтительно они откалиброваны для получения прямых показаний теплотворной
способности.
Водяная рубашка С может использоваться для нагрева или охлаждения газов в зависимости от возникающих
обстоятельств. На иллюстрации рубашка C сообщается с рубашкой цилиндра двигателя, и конструкция может
быть такой, что вода всегда поддерживается в точке кипения, чтобы обеспечить равномерную температуру
смеси, подаваемой в двигатель, и равномерную температуру цилиндра.
При заданной теплотворной способности газа, отводимого при g, двигатель будет вращаться с определенной
скоростью, определяемой соответствующей регулировкой нагрузки. Этого можно добиться, сначала повернув
кран в точке Т, чтобы газ с известной теплотворной способностью поступал в смесительный клапан М, а затем
отрегулировав нагрузку до тех пор, пока приборы не покажут такое стандартное значение теплотворной
способности. Затем клапан Т возвращается в нормальное положение, так что газ поступает к смесительному
клапану из трубы g. Если значение ниже стандартного, частота вращения двигателя снизится, напряжение
генератора упадет, в результате чего приборы будут показывать более низкие показания. С другой стороны,
если смесь в точке g станет богаче, двигатель увеличит обороты, и приборы покажут более высокие
показания.
Таким образом, получен калориметр, который проще и надежнее, чем все ранее возможные, при этом
обеспечивая результаты относительно высокой степени точности и быструю реакцию на изменения, которые
могут происходить в теплотворной способности исследуемой и регистрируемой горючей смеси.
Обращаясь к рисунку 2, детали до генератора и нагрузки идентичны описанным — со ссылкой на рисунок 1, —
но вместо индикаторных и регистрирующих приборов (или в дополнение к ним, если необходимо) на валу
генератора установлен центробежный регулятор N, управляющий двухпозиционным переключателем n, с
помощью которого может быть включена любая из двух обмоток возбуждения r i-1 двигателя R, одна из
которых вызывает вращение якоря двигателя в одном направлении, а другая — в противоположном
направлении. Двигатель приводится в действие через винтовое устройство для перемещения в торце клапана
V, имеющего две конусные поверхности v и v', взаимодействующие с седлами клапана ax и y соответственно,
к которым подведены две трубы X и Y. 80 Эти трубы подведены от разных источников питания, при этом
теплотворная способность трубы X ниже стандартной, а трубы Y выше стандартной:
Калибровку устройства можно выполнить, как и в пункте 85, используя стандартный газ из источника B, а
нагрузку регулировать до тех пор, пока переключатель n не окажется посередине между контактами
переключателя, так что двигатель будет неподвижен.
Если при подаче газа из g в двигатель его мощность окажется ниже стандартной, частота вращения двигателя
не упадет, и рычаг переключателя N замкнется справа, активируя обмотку возбуждения RL. Это приведет к
вращению двигателя в направлении, стремящемся к закрытию седла клапана 2 на 95 градусов и открытию
седла клапана y, тем самым усиливая топливную смесь.
С другой стороны, если смесь слишком концентрированная, двигатель будет вращаться в противоположную
сторону, что приведет к ослаблению смеси. Нам известно, что при производстве инертного газа путем
сжигания горючего газа в присутствии воздуха в заранее оговоренных условиях предлагалось проверять
такую воспламеняемость с помощью двигателя 105, который остановится, если газ окажется недостаточно
горючим для получения необходимого количества инертного газа при сжигании в указанных условиях.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
Соседние файлы в папке патенты