Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_14055
.pdf
Изобретение будет описано далее на примере со ссылкой на прилагаемые чертежи: - Фиг. 1 представляет
собой вид спереди аппарата, сконструированного и работающего в соответствии с изобретением. Передняя
панель корпуса (формат a3) и переднее стеклянное окно не показаны.
Рис. 2 представляет собой вид с торца, частично в разрезе, соответствующем рис. 1.
На рис. 3 представлен фрагмент вращающегося диска 7G, демонстрирующий держатель для проецируемого
изображения.
Рис. 4 представляет собой вид с торца, соответствующий рис. 3.
Рис. 5 представляет собой вид сверху, соответствующий рис. 75.
Рис. 1.
На рис. 6 показан вид сбоку переключателя, управляющего средствами освещения.
На рис. 7 представлен вид сверху на станок, демонстрирующий возможность придания ситу параллельного
возвратно-поступательного движения с шагом 8C.
На фиг. 8 представлена схематическая иллюстрация модификации изобретения.
Рис. 9 представляет собой детальный разрез по линии 9-9 (рис. 2). 85.
Обращаясь к чертежам: показанное устройство включает в себя диск 1, несущий изображение, который
вращается с помощью храпового механизма 2 и собачки 3, последняя соединена с эксцентриком 4 9Q
посредством стержня 5. Эксцентрик 4jis приводится в движение двигателем 6 через червячную передачу 7 и
передает прерывистое вращательное движение диску 1 через собачку 3 и храповик 2. Поворотный контактный
выключатель 8 (фиг. 2), далее описанный со ссылкой на фиг. 6, предназначен для автоматического включения
и выключения света при необходимости. Указанный выключатель 8 приводится в движение двигателем 6
через червячный редуктор 7. Цепное колесо 9, приводимое в движение зубчатой передачей 7, соединено с
другим цепным колесом 10 посредством цепи 11, при этом указанное цепное колесо 10 соединено с
кривошипом 12 через косозубые шестерни 105.
13 (инжир.
2)
. Кривошип 12 приводит в движение экран 14 посредством шатуна 15. Перед диском 1 расположена линза 16
для проецирования изображений на экран 14. Перед выступающей лампой 19 и за объективом 16 расположен
фильтр 16а с водяным охлаждением, имеющий трубчатые соединения 16b и 16a с резервуаром для воды 19P.
Вода в резервуаре 19 циркулирует по термосифонному принципу и обеспечивает охлаждающий эффект 115°
между лампой 19 и изображениями на диске 1.
Для управления двигателем 6 предусмотрен пусковой и стопорный выключатель 17, схематически показанный
на фиг. 1 и 2. 120' Поворотный переключатель 8 (рис. 6), предназначенный для автоматического управления
подсветкой проектора и передней панелью корпуса, включает в себя кулачок 18, изготовленный из волокна
или другого изоляционного материала, который вращается шестерней 125.
инг 7. Кулачок 18 прижимает пружинный контакт 18a к контакту 18b, тем самым включая выступающую лампу
19.
Разрыв контактов происходит, когда кулачок 18 отходит от контакта 18a, после чего последний возвращается
в свое нормальное или неконтактное положение под действием пружины. На том же шпинделе, что и кулачок
18h, установлен еще один кулачок 20, который замыкает и размыкает контакт аналогичным образом между
контактами 20a и 201, а также между контактами 21a и 2P, тем самым включая и выключая свет в камерах 22 с
передними стеклянными панелями с надписями на передней части корпуса. При желании освещение в этих
залах № 22 может быть окрашено в любой цвет.
Держатели i для удержания изображений на диске 1 каждый включают пару пружинных зажимов 1b и 1, в
которые изображения, предпочтительно установленные на стеклянных подложках, могут легко вставляться и
извлекаться, что облегчает замену изображений.
В рабочем режиме, когда переключатель 17 переведен в положение «включено», двигатель 6 будет
вращаться, приводя в действие редуктор 7, который, в свою очередь, будет вращать эксцентрик 4 и цепное
колесо 9. Эксцентрик 4 заставит храповой механизм 2 и собачку 3 периодически вращать диск 1, тем самым
последовательно перемещая изображения на диске 1 перед объективом 16. Цепное колесо 9 будет вращать
цепное колесо 10, которое, в свою очередь, будет вращать кривошип 12, вызывая колебания экрана 14.
Переключатель 8 будет периодически включать лампу 19, проецируя изображения с диска 1 на экран 14.
Когда лампа 19 выключается, загорается подсветка 22 перед шкафом. Эта последовательность операций
будет продолжаться до тех пор, пока двигатель 6 работает, и изображения на диске будут последовательно
перемещаться перед линзой 16 при каждом обороте эксцентрика 4.
Вместо того чтобы экран 14 колебался вокруг своей нижней части, ему можно придать параллельное
возвратно-поступательное движение (см. рис. 7), добавив к кривошипам 12 еще один кривошип 12а и два
шатуна 15 и 15.
В этом случае направляющие 14a будут использоваться в качестве направляющих и ползунков для экрана 14.
В модификации, схематически показанной на рис. 8, эффект увеличения и уменьшения достигается за счет
неподвижного экрана 14 и наличия подвижного зеркала или отражателя 23. Диск 1 показан расположенным
горизонтально, а не вертикально, причем изображения проецируются с помощью лампы 19 и линзы 16 на
подвижное зеркало 23, а затем на экран 14. Перед линзой 16 может быть установлен многоцветный диск 23'
(см. рис. 1), приводимый в движение шкивом 24, который, в свою очередь, приводится в движение цепным
колесом 10. Диск 23 обеспечивал бы цветовые эффекты для изображений, проецируемых на экран 14.
Изобретение, описанное выше, в основном предназначено для периодического отображения 70 рекламных
объявлений, изображений и других изображений таким образом, чтобы привлечь внимание. Это достигается
за счет движения экрана, который, перемещаясь или качаясь назад на 75 градусов по направлению к
проектору, уменьшает изображение и немного теряет фокус, создавая эффект затухания, а перемещаясь или
качаясь вперед, увеличивает следующее изображение и приводит его в фокус, создавая эффект нарастания и
так далее. Прерывистое движение пивного аппарата может быть достигнуто с помощью любого другого
подходящего зубчатого механизма, такого как мальтийский крест, кулачковый механизм с храповым колесом
или другой зубчатый механизм. При желании экран может подсвечиваться цветными или другими
источниками света во время смены изображения, когда экран не занят изображением.
Экран, будь то стационарный или подвижный, 90 может быть гибким для создания волнообразных или
искаженных эффектов, при этом предусмотрены средства для создания таких эффектов по желанию.
Размер изображения, отображаемого на экране, будет зависеть от требований 95, а количество
предоставляемых экранов также будет зависеть от требований. Вероятно, самым простым и дешевым
способом отображения серии из 100 неподвижных изображений, которые можно менять через короткие
промежутки времени, будет использование непрерывного отрезка пленки, при этом должны быть
предусмотрены подходящие средства для позиционирования каждого участка пленки относительно
конденсора и объектива аппарата. 105 Описанное выше устройство может эффективно использоваться как
при слабом дневном свете, так и ночью.
Теперь, подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы
заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_362547.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=362547&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB362547A
[]
(7 sf. Ии
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения съезда (США): октябрь. 12, 1929.
362,547 Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): сентябрь. 19, 1930. № 28,079/ 30.
Завершено: Декабрь. 10, 1931. "ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ."
Усовершенствования, относящиеся к паровым электростанциям или связанные с ними.
Я, Ральф Коутс Роу, проживающий по адресу: Роквуд Плейс, 167, Энглвуд, Нью-Джерси, Соединенные Штаты
Америки, гражданин Соединенных Штатов Америки, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о
способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Мое изобретение относится к паровым электростанциям, и в частности к паровым электростанциям, в которых
турбина используется для выработки электроэнергии, а пар подается в нагреватели для подогрева
питательной воды, используемой в парогенераторной установке станции. Мое изобретение особенно
применимо к установкам, использующим высокое давление пара. В частности, мое изобретение относится к
паровым установкам, в которых питательная вода последовательно нагревается до более высоких
температур в непосредственном контакте с паром, отбираемым из множества точек с различным давлением в
турбине.
К числу целей моего изобретения относятся: создание эффективной установки, в которой питательная вода
нагревается путем прямого контакта с паром, отбираемым от первичного двигателя; создание конструкции и
оборудования установки, позволяющих надлежащим образом нагревать питательную воду с помощью пара,
отбираемого от первичного двигателя, при сохранении надлежащего баланса факторов и функций установки;
создание высокоэффективной установки, которая будет дешевле в строительстве, чем предыдущие
установки аналогичного типа и назначения; установление взаимосвязи между нагрузкой на первичный
двигатель и нагревом питательной воды; обеспечение автоматического управления установкой для
достижения наилучшего эффекта от первичного двигателя; обеспечение автоматического управления
установкой с минимальным количеством регулирующего оборудования; установление взаимосвязи факторов
установки для обеспечения зависимости функций, что позволяет упростить регулирование; создание
насосного механизма в сочетании с турбинным механизмом таким образом, чтобы повысить эффективность
установки; регулировка работы насосного механизма в соответствии с работой турбины для обеспечения
контактного нагрева питательной воды паром, отбираемым от турбины; компенсация изменений в работе,
связанных с общей работой установки. Предоставить средства для выполнения всех вышеуказанных задач в
связи с паровыми установками, использующими высокие значения давления пара, 55 в соответствии с
современной практикой, достигающие 1000 фунтов на квадратный дюйм и выше; предоставить
усовершенствованное оборудование для таких установок высокого давления, специально адаптированное
для эффективного нагрева питательной воды с помощью пара, отбираемого из турбины в большем
количестве точек, каждая из которых имеет различное давление, чем это возможно или целесообразно с
ранее известным оборудованием.
65 Известны паровые электростанции, включающие турбину, в которых пар отводится из множества точек с
различным давлением в турбине с целью нагрева питательной воды. На промышленных предприятиях
нагрев, как правило, если не полностью, осуществляется с помощью так называемых поверхностных
нагревателей. Поверхностный нагреватель — это нагреватель, в котором происходит теплообмен между
двумя жидкостями, но при этом эти две жидкости не соприкасаются. Этот тип нагревателя также известен как
закрытый нагреватель. В отличие от них, открытый нагреватель — это нагреватель, в котором две жидкости,
например, жидкость и газ, приводятся в прямой контакт с целью обмена теплом. Существенным отличием
является то, что в нагревателе с поверхностным нагревом жидкости, находящиеся в процессе теплообмена,
могут иметь разное давление, тогда как в открытом нагревателе жидкости, находясь рядом друг с другом,
находятся под одинаковым давлением.
Хотя в некоторых случаях открытый нагреватель может использоваться для одной точки отбора пара, обычно
считается, что открытый нагреватель непригоден для передачи тепла от отбираемого пара к питательной
воде в случаях, когда имеется несколько точек отбора пара. Одной из существенных особенностей моего
изобретения является возможность использования открытых нагревателей для этой теплопередачи,
независимо от того, два, три, четыре или более точек отбора тепла.
Проблема использования открытых подогревателей для нагрева питательной воды отводимым паром,
обычно называемым в данной области отводным или отбираемым паром, возникла в связи с тем, что в
открытом подогревателе обе жидкости — 'Ait (4_j A k-:1 — находятся под одинаковым давлением.
Следовательно, если открытый нагреватель подключен к точке турбины между ступенями и соединен с
нагнетательным концом насоса, на него влияют изменения давления как в точке отбора пара из турбины, так и
изменения давления на выходе насоса. Нетрудно заметить, что либо давление и его изменения могут влиять
на другое.
То есть, давление насоса может влиять на турбину, и давление турбины может влиять на перекачку,
поскольку таким образом устанавливается прямая связь через открытый нагреватель между паровым
пространством турбины и насосом. Инженеры единодушно избегают этой трудности, используя
поверхностные или закрытые подогреватели питательной среды.
Если к различным точкам турбины подключено несколько открытых нагревателей с разными значениями
давления пара, и к каждому нагревателю подается разный насос, то станет очевидно, что для поддержания
нормального и надлежащего давления в нагревателе, соответствующего давлению в точках отбора пара,
насосы должны быть сконструированы и работать таким образом, чтобы они постоянно создавали давление,
соответствующее надлежащему давлению для каждого из соответствующих нагревателей. Кроме того,
давление в каждой точке отбора пара турбины изменяется в соответствии с изменениями количества пара,
проходящего через турбину. То есть каждая точка отбора воздуха и, следовательно, каждый подключенный к
ней открытый нагреватель подвержены индивидуальным колебаниям давления в зависимости от нагрузки на
турбину.
Я преодолел все эти трудности и проблемы, скоординировав поток питательной воды с изменениями нагрузки
на турбину как по скорости потока, так и по условиям работы.
z5, который в настоящее время появится. Способ достижения этой цели, метод работы моего изобретения и
устройство для его осуществления станут очевидны из рассмотрения следующего описания в сочетании с
прилагаемыми чертежами, на которых я в качестве примера проиллюстрировал одну из схем паровой
установки.
Из указанных рисунков: рис. 1 представляет собой более или менее схематичное изображение растения.
Рис. 2 — диаграмма, иллюстрирующая условия работы установки при использовании моего нового метода;
рис. 3 — другая диаграмма, показывающая условия работы установки; рис. 4 показывает относительное
соотношение определенных частей, связанных с одной из особенностей моей установки.
изобретение; -:Рис. 5 представляет собой один из видов механизма насоса; и рис. 6 представляет собой
поперечное сечение, выполненное по линии U-6 на рис. 5.
Обращаясь более подробно к рис. 1, обозначение 10 указывает на парогенераторную установку, включающую
один или несколько котлов, которые могут быть любого известного типа и могут работать любым подходящим
способом. Для конкретной установки, изображенной на рис. 1, можно предположить, что котел № 75 рассчитан
на выработку пара с удельной теплоемкостью, например, 1400 фунтов на квадратный дюйм.
Пар, вырабатываемый в котельной, проходит по трубопроводу 11 и поступает в секцию турбины высокого
давления 12, включающую 80 обычных турбинных колес и направляющих. Подача пара в турбину может
регулироваться любым подходящим способом. Я указал, что регулятор скорости 13 управляет подачей пара в
ответ на 85 изменений скорости турбины. Можно предположить, что центробежный регулятор будет
стремиться поддерживать постоянную скорость вращения турбины, например, 3600 об/мин. Турбина показана
как приводящая в движение генератор переменного тока 14, который соединен с электрическими линиями 15.
Отвод пара из турбины осуществляется в точке, обозначенной символом 16, которая может, например,
находиться на пятой ступени турбины. Пар, не отводимый в точке 16, проходит через турбину и выходит в
точке 17, что можно рассматривать как выхлопные газы турбины высокого давления.
Между точками 16 и 17 находится несколько ступеней турбины 100. Пар, выходящий из турбинной секции 12,
частично поступает в открытый подогреватель питательной воды, как будет объяснено далее, а частично
через трубопровод 18, через повторный подогреватель 19 и трубопровод 20 в турбинную секцию 21 более
низкого давления.
Турбинная секция 21 нагнетает тепло в конденсатор 22, который, как показано на рисунке, охлаждается водой
в трубопроводе 23. Турбинная секция 21 соединена с генератором переменного тока 24 и приводит его в
действие. Генератор 24 подключен к тем же электрическим линиям 15, благодаря чему скорость вращения
обоих генераторов должна быть одинаковой. Поскольку валы турбин соединены с генераторами,
реагирующими на внешние воздействия, управление скоростью турбинной секции 12 (115) приводит к
одновременному и равноправному управлению скоростью турбинной секции 21. Конденсатор работает в
вакууме, например, при давлении 120 ± 28 дюймов вакуума. Как видно, две турбинные секции фактически
представляют собой единую турбину. Давление пара, отводимого из турбинной секции 12, практически такое
же, как и давление пара, поступающего в секцию 21, и это давление будет представлять собой
промежуточное значение между начальным давлением пара, создаваемым в котле, и вакуумом конденсатора.
Промежуточное давление между турбинами будет изменяться в зависимости от нагрузки. - - 362 547 Сумма
воды, проходящей по трубопроводу 47, и конденсата, образующегося в нагревателе, стекает вниз в резервуар
49.
При желании бак 49 может быть объединен в единую конструкцию с нагревателем 30. Из резервуара 49 '70
вода протекает по трубопроводу 51 и поступает в секцию 52 второго насосного узла 60. Секция 52 работает
при более высоком давлении, чем секция 46 насоса 50. Вода проходит из секции 52 через трубопровод 53 и
попадает в открытый нагреватель 31, где далее конденсируется пар, подаваемый по трубопроводу 34. Сумма
воды, проходящей через трубопровод 53, и конденсата, образующегося в нагревателе 31, течет вниз через
трубопровод 54, поплавковую камеру 65 и трубопровод 56 в секцию 57 насосного механизма s0. Вода
поступает из насосной секции 57 через трубопровод 58 в открытый нагреватель 32. Здесь конденсируется
85% пара, подаваемого по трубопроводу 33, и сумма воды, проходящей по трубопроводу 58, и конденсата,
образующегося в нагревателе 32, стекает в резервуар 61. Трубопровод 62 подает воду из резервуара -90 61 к
насосу 63, который перекачивает воду по трубопроводу 64 в котел 10.
Будет видно, что питательная вода, проходящая через подогреватели 28, 29, 30, 31 и 32, постепенно
нагревается до более высоких температур паром, отводимым из различных точек турбинных секций с разным
давлением.
Турбина обладает так называемыми характеристиками. Это неотъемлемые особенности турбины,
обусловленные ее конструкцией и принципами работы.
Характеристики турбины могут изменяться за счет изменения ее конструкции. При наличии турбины с пятью
точками отбора пара, как показано на рисунке, и работе при начальном давлении 1400 фунтов на квадратный
дюйм и конечном давлении 28 дюймов вакуума, а также при стандартной конструкции, приведены
характеристики для нормальных условий при изменении расхода пара через турбину 110. Характеристики
любой турбины в нормальных условиях эксплуатации являются известным фактором. Эти характеристики
можно проиллюстрировать с помощью графического представления. Для иллюстрации этого момента
рассмотрим давление в точке экстракции 16. Поскольку нагрузка на турбину изменяется, и, следовательно,
количество пара, проходящего через нее, также изменяется, давление в точке отбора пара 16 будет
изменяться в определенной зависимости от нагрузки. Эти изменения можно отобразить на диаграмме
нагрузки и давления, и в результате получится линия заданной формы. При средней турбине известной
конструкции, 12b, эта линия будет практически прямой.
Давление будет возрастать с увеличением нагрузки. Каждая из точек эвакуации будет! имеют
индивидуальную линию изменения давления в соответствии с нагрузкой. На рисунке 21 показана турбина
VariTurbine с тремя точками отбора пара: 25, 26 и 27.
Следует понимать, что между каждой из точек отбора воздуха 25, 26 и 27 будет одна или несколько ступеней
турбины.
На изображенной паровой установке расположены пять открытых нагревателей, обозначенных условными
обозначениями 28, 29, 30, 31 и 32. Для этих целей могут использоваться различные типы водонагревателей
открытого типа. Иллюстрация призвана показать открытые нагреватели того типа, в которых вода поступает
через один или несколько каналов, застывает в паре и стекает вниз. Трубопровод 33 соединяет точку отбора
16 турбинной секции 12 с открытым нагревателем 32. Трубопровод 33 открывается непосредственно в
паровую камеру в верхней части нагревателя 32. Аналогичным образом трубопровод 34 соединяет точку
отбора пробы 17 с открытым нагревателем 31. Аналогичным образом, трубопровод 35 соединяет точку отбора
пробы с открытым нагревателем 30. Аналогичным образом, трубопровод 36 соединяет точку отбора воздуха
26 с открытым нагревателем 29. Аналогичным образом, трубопровод 37 соединяет точку отбора воздуха 27 с
открытым нагревателем 28.
Пар, сконденсированный в конденсаторе 22, поступает в резервуар или горячий колодец 38. «Канавт 39
подает воду из резервуара 38 в секцию низкого давления или блок 40 насосной установки 50». Вода проходит
из секции по трубопроводу 41 и распыляется или иным образом подается в открытый нагреватель 28, где
контактирует с проходящим в нем паром из трубопровода 37. Вода, поступающая в нагреватель 28,
конденсирует часть пара, и суммарное количество поступающей воды и конденсата протекает внутри
нагревателя 28 и по трубопроводу 42 в секцию 43 насосного механизма, которая работает при более высоком
давлении, чем секция 40. Из насосной секции 43 вода проходит по трубопроводу 44 и аналогичным образом
поступает в нагреватель 29, где конденсирует часть пара, поступающего из трубопровода 36. Вода,
поступающая в нагреватель 29, и образующийся в нем конденсат текут вниз по трубопроводу 45 в насосную
секцию 46. Насосная секция 46 работает при более высоком давлении, чем секция 43. Вода выходит из
насосной секции 46 по трубопроводу 47 и поступает в нагреватель 30.
Насосный узел 50, включающий секции 40, 43 и 46, состоит из корпуса, в котором размещены одно или
несколько насосных колес для различных секций насоса, все они установлены на общем валу, и секции не
сообщаются друг с другом, за исключением каналов и нагревателей, описанных выше. Электродвигатель 48
приводит в движение насосный агрегат 50.
Вода, проходящая по трубопроводу 47, поступает в нагреватель 30 аналогично другим нагревателям и
конденсирует в нем пар, поступающий в нагреватель 30 из трубопровода 35. Линии 362 547 4 7362 547
являются характеристиками турбины.
Я обнаружил, что описанная выше проблема, связанная с использованием открытых нагревателей в данном
контексте, может быть решена путем использования этих характеристик и сопоставления их с
характеристиками насосного механизма и другими факторами. Центробежные насосы, в отличие от объемных
насосов, обладают характеристиками, которые позволяют адаптировать их для надлежащего решения данной
проблемы. Возможно спроектировать центробежный насос, обеспечивающий заданный набор характеристик.
Можно связать характеристики центробежного насоса с характеристиками турбины.
Описав характеристики, я обнаружил, что дальнейшее упрощение конструкции установки и получение
улучшенных результатов возможно путем объединения секций центробежных насосных агрегатов, правильно
сконструированных таким образом, чтобы их характеристики совпадали с характеристиками турбины, в
единый блок управляемого оборудования, благодаря чему насосные секции взаимодействуют особым,
простым и эффективным образом.
Для достижения этой цели я модифицировал соотношение характеристик насоса и характеристик турбины с
учетом факторов, связанных с работой насоса, и, в частности, определяемых напором жидкости и
изменениями напора, при которых работает каждая секция насоса.
С этой целью секции насоса расположены с определенным соотношением, а именно, соотношением высот,
относительно открытых нагревателей, как показано в качестве примера на рис. 4.
На рис. 4 детали схематически обозначены таким образом, чтобы показать вертикальную высоту между
открытыми нагревателями и секциями насоса. На рисунках 1 и 4 одинаковые ссылочные символы обозначают
одинаковые части.
Как видно, при конфигурации, показанной на рис. 1, высота уровня жидкости в трубопроводе 41 над насосной
секцией составляет около 21 фута, при этом трубопровод заполнен водой. При заполнении водопровода 42
водой уровень воды на всасывающей стороне насоса 43 составляет от 16 до 17 футов.
Таким образом, на диаграмме показана высота столба жидкости над центральными линиями секций насоса
как на стороне всасывания, так и на стороне нагнетания для остальных трубопроводов. Предположим теперь,
что все пять секций насоса 40, 43, 46, 52 и 57 установлены на одном валу и вращаются с одинаковой заданной
скоростью. Это может быть условием для любой заданной нагрузки.
Предположим, что при таких условиях насосная секция 43 должна перекачивать воду в открытый нагреватель
29 с заданной скоростью, но из-за местных условий работы насоса или по другой причине объем
перекачиваемой воды несколько превышает заданные условия нагрузки. В результате насосная секция 43
будет перекачивать воду быстрее, чем она получает воду из насосной секции 40, при условии, что насосная
секция 40 работает в обычном режиме при данной нагрузке. Следовательно, уровень воды в трубопроводе 42
понизится. Напор на выходе из насосной секции 43 составляет 70°, и на него влияет разница между высотой
столба жидкости в трубопроводе 44 и высотой столба жидкости в трубопроводе 42 над центральной линией
насосной секции. Если трубопровод 44 остается заполненным жидкостью 7, а уровень жидкости в
трубопроводе 42 падает, то при прочих равных условиях на насосную секцию 43 оказывается большее
напорное давление. Характерной особенностью центробежного насоса является то, что при заданной
скорости объем перекачиваемой воды будет обратно пропорционален общему напору насоса.
Поскольку падение уровня воды в трубопроводе 42 увеличивает напор насоса, количество воды,
перекачиваемой с заданной скоростью, уменьшится. 85 Следовательно, благодаря наличию водяных
патрубков, как показано на рис. 4, достигается автоматическая регулировка, так что если насосный участок
отклоняется от условий, при которых он должен перекачивать жидкость при заданной нагрузке 90,
регулировка осуществляется без изменения скорости и без использования регулирующего механизма.
Следовательно, предполагая наличие одного регулятора для всех объединенных блоков, с учетом
совокупности различных соображений, изложенных выше, можно получить скоординированную связь с
минимальным количеством механизмов автоматического регулирования.
Необязательно, чтобы все секции насоса ioo были объединены в один узел, как показано на рис.
1
Я показал три секции насоса, объединенные в одном узле, и две секции насоса, объединенные во втором
узле.
Тем не менее, преимущества присутствуют для каждой из 105 сборок. Для каждой конкретной установки
практические соображения могут определять целесообразность объединения секций насоса тем или иным
способом.
Использование водяных патрубков, как описано выше (пункт 110), или эквивалентных средств для
осуществления этой регулировки выгодно на практике, поскольку позволяет объединить несколько секций
насоса в единый узел, приводимый в движение одним двигателем и управляемый одним устройством
регулирования скорости, а также обеспечивает большую свободу выбора типов регуляторов скорости. Это
еще больше упрощает проектирование и производство насосов i20, поскольку им не требуется столь точная
разработка или изготовление, что делает их более доступными по цене. Поскольку мой метод работы
установки включает в себя согласование характеристик насоса с характеристиками турбины 125, в случаях
использования водоносных горизонтов необходимо учитывать этот фактор, влияющий на характеристики
насоса. На рис. 2 показана диаграмма характеристик насоса, в которой учтены 130 362 547 различных
факторов, включая водяные перепады. Данная диаграмма получается путем определения характеристик
турбины, затем определения желаемой и возможной высоты водомерных труб, а затем расчета
коэффициентов давления, определяемых на основе характеристик турбины, коэффициентов водомерных
труб и сопутствующих факторов, таких как потери на трение в трубах.
Учитывая определенные таким образом характеристики, можно спроектировать насосные секции таким
образом, чтобы они обеспечивали эти характеристики и работали, как описано выше, в едином блоке.
На рис. 3 показано, каким должно быть изменение расхода конденсата или питательной воды для каждого
насосного элемента при различных нагрузках.
Следует помнить, что вся система подачи питательной воды и все ее компоненты должны перекачивать
необходимое количество воды для любой конкретной нагрузки, которая может возникнуть на турбине, ни
больше, ни меньше, и в то же время насосные агрегаты должны поддерживать надлежащее напорное
давление, ни больше, ни меньше.
В качестве фактора, обеспечивающего надлежащую координацию потока питательной воды с работой
турбины. Я обеспечиваю подачу питательной воды в систему подачи воды с той же скоростью или
практически с той же скоростью, что и поток пара через турбину. Этого я добиваюсь путем предоставления
резервуаров, в которых происходят изменения уровня в зависимости от количества пара, потребляемого
турбиной. Эти колебания уровня используются для регулирования скорости работы насосного механизма в
резервуарах для хранения, как показано на рис. 1 под номерами 38, 49 и 61, но следует понимать, что цель
этих резервуаров для хранения состоит не в обеспечении независимости между потоком пара и потоком
воды, а в учете отклонений от нормального потока и в соблюдении нормативных требований, как будет
описано далее. Хотя эти резервуары могут быть достаточно большими, чтобы справляться с аномальными
нежелательными колебаниями, это второстепенно и не является их основной целью.
К резервуару 61 подсоединена поплавковая камера 66. Поплавок 67 в этой камере поднимается и опускается
в зависимости от уровня воды в ней, который совпадает с уровнем воды в резервуаре 61. Этот поплавок
управляет регулятором скорости насоса.
Регулятор может быть различных типов, но я предпочитаю тот тип регулятора, который включает в себя
пилотный контроллер 68 с электрическими контактами, двигатель 75, работающий с постоянной скоростью в
одном или другом направлении в зависимости от контактов, замыкаемых или размыкаемых движением
поплавка, и реостат 76 с электроприводом, управляемый для изменения скорости двигателя насоса 69 в
зависимости от времени и направления работы двигателя 75.
Предположим, что скорость потока воды через трубу 62 увеличивается, так что уровень воды в резервуаре 61
понижается. Затем поплавок 67 будет опущен, замыкая цепь в пилотном устройстве 68, что приведет к
вращению двигателя 75 в нужном направлении для увеличения скорости двигателя 69. Двигатель 75 будет
продолжать работать, и скорость двигателя 69 будет продолжать увеличиваться до тех пор, пока уровень
воды в баке 66 не поднимется достаточно, чтобы разомкнуть цепь в пилотном устройстве 68. Если уровень в
резервуаре 61 продолжит повышаться, в пилотном контуре 68 замкнется еще одна цепь, что приведет к
вращению двигателя 75 в противоположном направлении и, следовательно, к замедлению двигателя 69.
Двигатель будет продолжать вращаться, а двигатель 69 будет продолжать замедляться до тех пор, пока не
будет разомкнута цепь в пилотном элементе 68.
Аналогичный поплавок 70 управляет аналогичным пилотным устройством 71, которое работает таким же
образом через двигатель 77 и реостат 78 для регулирования скорости двигателя 48. Когда происходит
увеличение потока воды на 85% через нагреватели 31 и 32 из-за увеличения скорости двигателя 69, уровень
воды в баке 49 понизится, и двигатель 48 соответственно увеличит скорость, чтобы увеличить поток
питательной воды через питательные нагреватели 28, 29 и 30. Расход пара через трубу 62 зависит от
количества пара, выделяемого котельной установкой, и, следовательно, от количества пара, проходящего
через турбину 95. Таким образом, станет очевидно, что изменение потока пара через турбину приводит к
соответствующему изменению потока питательной воды. Поскольку расход питательной воды изменяется в
соответствии с изменениями количества пара, проходящего через турбину, насосные агрегаты работают при
различных нагрузках, обеспечивая необходимое давление на выходе.
При использовании любого коммерческого регулятора скорости двигателя (типа 105) скорость вращения
двигателя изменяется ступенчато. Например, разница в скорости между этапами управления может
составлять 3%. Водоносные горизонты компенсируют эту разницу и позволяют осуществлять подобное
регулирование, обеспечивая тем самым локальную корректировку и поддерживая надлежащую координацию
потока.
Следует отметить, что место установки поплавкового регулятора не имеет значения, если его расположение
обеспечивает соотношение между расходом питательной воды и количеством пара, проходящего через
турбину.
В некоторых случаях поплавок может быть помещен в горячий колодец конденсатора.
Как будет видно, все блоки puamp i2Q могут быть размещены на одном валу и приводиться в движение одним
двигателем. На некоторых предприятиях, в связи с длиной трубопроводов и другими соображениями, может
быть целесообразно разделить насосные агрегаты, как показано на рис. 1 125, или иным способом. — Это не
умаляет преимуществ изобретения.
При использовании водяных патрубков для компенсации локальных колебаний расхода в энергоблоках в
некоторых случаях может возникнуть ситуация, когда необходимый уровень водяного столба становится
слишком высоким.
В этом случае аналогичный эффект может быть достигнут с помощью схемы, показанной на рис. 1, в
сочетании с трубами b 54 и 58. Поплавок 73 управляет клапаном 74 в трубе 58. Если уровень в поплавковой
камере башни 55 частично закрыт, клапан 74. В центробежных насосах при заданной скорости количество
подаваемой воды можно регулировать путем изменения размера выходного отверстия. Если уровень воды в
сосуде 55 поднимется, клапан 74 откроется более или менее, увеличивая тем самым поток к нагревателю 32.
Следует отметить, что для использования принципа регулирования расхода воды необходимы насосные
агрегаты, способные перекачивать с более чем одной скоростью потока при заданной скорости вращения, что
исключает использование любых типов объемных насосов, таких как поршневые или роторные.
На фиг. 5 и 6 показана конструкция насосных агрегатов, включающих секции 40, 43 и 46, изображенные на
фиг. 1. Рабочие колеса 80, 81 и 82 трех секций, соответственно, установлены на общем валу 83 и вращаются
вместе с ним. Каждое рабочее колесо состоит из радиально расположенных стенок, между которыми
находятся лопатки, конструкция которых позволяет обеспечить необходимый насосный эффект в
соответствии с характеристиками, описанными выше. На рис. 6 показана кривизна лопаток 83' для
промежуточного участка 43. Каждая секция насоса имеет отдельные входные и выходные патрубки. Входное
и выходное соединения 84 и 85, соответственно, для секции 43 показаны на рис. 6. Между каждой из секций
предусмотрена прокладка 86. Вдоль оси вала между секциями отсутствует сообщение. Вода для уплотнения
может подаваться через трубы 87. Из приведенного выше описания становится очевидно, что
Четыре последовательных участка трубопровода типа 4S предназначены для пропуска возрастающих
объемов воды и создания все более высокого давления.
Для предотвращения случайного попадания содержимого в задний ряд 5Q через дренажные каналы я
устанавливаю обратные клапаны 90. Эти обратные клапаны позволяют пару поступать из ступеней турбины в
открытые подогреватели, но предотвращают обратный поток через эти дренажные соединения любой воды
G5, которая может случайно попасть обратно в подогреватели.
В качестве меры предосторожности я устанавливаю клапаны в каждом из дренажных соединений, которые
закрываются в случае срабатывания аварийного регулирующего клапана турбины. Я схематически изобразил
это следующим образом: аварийный клапан управления турбиной обозначен цифрой 91. Этот клапан обычно
открыт.
К этому клапану подключен регулятор 92, который удерживает клапан в открытом положении.
Поездка обозначена цифрой 93. Если скорость вращения турбины чрезмерно возрастет, предохранитель 93
приведет к открытию клапана 94. Этот клапан 94 соединен между трубами 95 и 99. Труба 95 снабжается
маслом 70 под давлением из подходящего источника. Если клапан 94 открыт, масло поступает в трубу 99 и
регулятор 92, который закрывает клапан 91.
Одновременно с этим давление масла передается по трубе 99 к ряду клапанов 75, которые при повышении
давления масла закрывают различные дренажные соединения. Один из них я показал в 96-м номере.
Пружина 97, воздействующая на поршень или подобное устройство 98, стремится удерживать клапан 96 в
открытом положении. Когда давление масла в трубе 99 преодолевает силу пружины 97, клапан 96
закрывается. В каждом из дренажных соединений 33, 34, 35, 36 и 37 находится клапан 96. Следует понимать,
что это схематическое изображение 85, и что на практике клапаны 90 и 96 могут быть объединены в единый
клапанный блок. Данная система обеспечивает автоматическую защиту от возможности обратного потока
питательной воды в турбину в случае отключения турбины 90 тлибирин с помощью автоматического
отключения. Данная схема не зависит ни от параметров подаваемой воды, ни от параметров пара. Легко
заметить, что вместо того, чтобы пружины 97 удерживали клапаны 96 в открытом положении, а масло 95
подавалось в случае аварии для противодействия пружинам, возможно, и даже предпочтительнее, поменять
местами эти части: пружины 97 будут удерживать клапаны 96 в закрытом положении, а давление масла 100
будет поддерживаться.
Обычно используется для удержания клапанов 96 в открытом состоянии и, в случае аварии, для их
отпускания, чтобы пружины могли закрыть клапаны.
Следует понимать, что показанная схема носит схематический характер и что любая конструкция,
предназначенная для закрытия клапанов 96 в случае аварии, должна быть проиллюстрирована данной
схемой.
Соседние файлы в папке патенты