патенты / 10967

449346-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .



. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB449346A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Дата подачи заявления: 5 марта 1935 г. № 6949/35. : 5, 1935 6949/35. 449,346 Полная спецификация слева: 15 января 1936 г. 449,346 : 15, 1936. Полная спецификация принята: 25 июня 1936 г. : 25, 1936. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Усовершенствования пароперегревателей для локомотивов или аналогичных дымотрубных котлов или относящиеся к ним. Мы, британская компания , , из , Олдвич, Лондон, 2, настоящим заявляем о сути этого изобретения (сообщенного нам). $.' , 2, -, , компания, зарегистрированная в соответствии с законодательством Германии) следующим образом: Настоящее изобретение относится к пароперегревателям для использования в локомотивах и аналогичных дымовых трубах. котлов и касается, в частности, элементов таких пароперегревателей, которые расположены в дымовых трубах котла. , , , , , , 2, , ( $.' , 2, -, , ) : . Изобретение относится, в частности, к элементам пароперегревателя, включающим множество параллельно расположенных трубок или частей трубок, соединенных друг с другом таким образом, чтобы обеспечить непрерывный путь для потока пара, при этом конструкция элемента такова, что пар течет по крайней мере дважды в направлении, противоположном направлению течения газов через дымовую трубу, и по крайней мере дважды в том же направлении, в котором газы текут через дымовую трубу. , ' , . Задачей изобретения является создание конструкции пароперегревательного элемента, с помощью которой можно получить повышение температуры пароперегревателя без какого-либо существенного падения давления пара или потери тяги в дымовых камерах котла, в то время как при при этом избегая чрезмерной температуры металла любой части элемента. , . В пароперегревателях локомотивов хорошо известна и широко используется конструкция элемента, в которой четыре отрезка трубы одинакового диаметра расположены в дымовой трубе и соединены обратными коленами, образуя непрерывный проход для потока пара, продолжающийся обратный контур. по всей длине дымовой трубы, занимаемой элементом, и этот элемент можно рассматривать как нынешний стандартный элемент пароперегревателя локомотива. Время от времени выдвигались различные предложения с целью получения температуры перегрева выше той, которая обычно достигается в локомотиве 1. / 1-литровые пароперегреватели, оснащенные стандартными элементами, но эти предложения либо оказались неосуществимыми, либо не имели большого успеха на практике. , 1/ 1- , 55 . В некоторых случаях, когда для достижения желаемого результата поверхность перегрева увеличивалась без учета 60 других факторов, происходила потеря тяги, что отрицательно влияло на эффективность котла. , , 60 . Попытки получить желаемое увеличение температуры перегрева путем удлинения 65 концов топки элементов в топку не увенчались успехом из-за неспособности удлиненных частей элементов выдерживать высокую температуру в топке. Коробка Следует 70 понимать, что в стандартной конструкции пароперегревателя локомотива обратные колена вблизи топки окружены водоохлаждаемой поверхностью, которая смягчает воздействие горячих 75 газов на такие обратные колена. 65 - - - 70 - 75 . В первую очередь с целью предотвращения перегрева обратных колен на топочном конце элемента пароперегревателя предложено уменьшить площадь поперечного сечения для потока пара через такие колена и участки трубы, прилегающие к таким коленам, увеличить Таким образом достигается скорость пара на обратном изгибе, и в результате увеличения скорости пара 85 предотвращается перегрев металла и за счет увеличения теплопередачи будет получена несколько более высокая степень перегрева. - , ' 80 , 85 , , . Еще одно предложение, целью которого было повышение температуры перегрева, заключалось в использовании на конце топки вместо одного возвратного колена множества небольших -образных трубок, расположенных параллельно, при этом небольшие -образные трубки 95 вызывали образование перегрева. высокая скорость пара в такой части элементов и тем самым получение увеличения перегрева. 90 - , 95 " " . Настоящее изобретение направлено на создание элемента 100 перегревателя, в котором желаемое увеличение перегрева будет достигаться за счет улучшенного распределения поверхности нагрева и увеличения скорости пара в части элемента 105, лежащей в более горячей зоне 449,346 дыма. трубу без существенного увеличения перепада давления в элементе и в то же время сохраняя по всей длине дымовой трубы, занимаемой элементом, одинаковую или приблизительно одинаковую площадь свободного поперечного сечения для потока газа, так что можно избежать потери тяги. 100 105 449,346 . Элемент пароперегревателя согласно настоящему изобретению содержит или подразделяется на три зоны, причем площадь поперечного сечения для прохождения пара различается в соседних зонах. Первая или входная зона элемента имеет большую площадь поперечного сечения для потока пара, в то время как вторая или промежуточная зона имеет существенно меньшую площадь поперечного сечения, и в промежуточной зоне содержатся отрезки труб, расположенные так, что в этой промежуточной зоне пар течет по меньшей мере дважды в каждом направлении. Промежуточная зона элемента лежит в части дыма. труба ближе к топке и, следовательно, в соединительной части такой дымовой трубы, в которой газы наиболее горячие. Третья, или выходная, зона элемента имеет большую площадь поперечного сечения для потока пара и служит в первую очередь для проведения пара, перегретого в промежуточная зона к коллектору пароперегревателя. - , , , - . Предпочтительно для удобства присоединения к коллектору первая или входная зона элемента и его третья или выходная зона выполнены из трубок, имеющих одинаковый диаметр, хотя следует понимать, что изобретение не ограничено в этом отношении. трубки в разных зонах элемента и длины участков трубок разного диаметра таковы, что площадь свободного сечения для истечения газов через дымовую трубу одинакова или примерно одинакова на такой-то длине дымовой трубы, так как занята поверхностью перегрева. , . В элементе согласно настоящему изобретению часть, составляющая промежуточную зону, может включать отрезки трубок с одинаковой или разной площадью поперечного сечения. В последнем случае скорость будет больше в одной части промежуточной зоны элемента, чем в другой. или другие части. Переходные части элемента согласно настоящему изобретению, т.е. части, где трубка одного диаметра соединяется с трубкой большего или меньшего диаметра, могут находиться в продольных участках трубы или могут состоять из некоторых обратных трубок. изгибы, содержащиеся в элементе, или оба, и будут расположены соответствующим образом, чтобы обеспечить элемент, который занимает одинаковую или приблизительно одинаковую площадь поперечного сечения в различных точках длины дымовой трубы. Некоторые варианты осуществления изобретения будут Краткое описание на примере. В одном варианте осуществления изобретения часть элемента, лежащая внутри дымовой трубы, состоит из отрезков 70 трубок двух разных диаметров, причем эти трубки будут называться трубками большого и малого диаметра соответственно. , , , , , , , , , 70 , , . Входное и выходное плечи элемента имеют части, лежащие в концевой зоне дымовой камеры 75 дымовой трубы, образованной трубкой большого диаметра, и такие части составляют входную и выходную зоны элемента. Остальные части входного и выходного патрубков ножки элемента 80 лежат в зоне дымовой трубы, ближней к топке, и образуют части промежуточной зоны элемента; эти участки выполнены из трубок малого диаметра и на своих дымовых концах соединены 85 обратными отводами с соответствующими ветвями двух -образных петель, соединенных последовательно и также выполненных из трубок малого диаметра. Указанные две -образные петли проходят в сторону дымовая камера до или приблизительно до 90 точек перехода впускных и выпускных ветвей от трубок большого диаметра к трубкам малого диаметра и вместе с частями указанных ветвей малого диаметра образует промежуточную зону элемента 95. Таким образом, промежуточная зона Зона элемента состоит из шести отрезков трубки малого диаметра, лежащих в наиболее горячей зоне дымовой трубы и соединенных последовательно обратными коленами, так что в такой зоне элемента 100 пар трижды будет течь в направлении, противоположном направлению потока газов через дымовую трубу и три раза в том же направлении, что и газы. 105 В другом варианте осуществления изобретения элемент содержит внутри дымовой трубы участки трубок трех разных диаметров. Входное колено элемента состоит примерно из двух трети 110 его длины из трубы относительно большого диаметра, составляющей входную зону элемента, остальная часть его длины, т. е. часть, ближайшая к топке, образована трубкой меньшего диаметра, которая 115 может быть превращена в трубку среднего диаметра. - 75 , 80 - ; - 85 - - - , , 90 , 95 , 100 105 110 , ., -, 115 . Эта часть трубки среднего диаметра соединена возвратным изгибом с эквивалентной длиной трубки еще меньшего диаметра, которую можно назвать трубкой малого диаметра. Обратный изгиб соединяет часть трубки малого диаметра с другой, более короткой частью трубки малого диаметра. диаметра трубки, которая, в свою очередь, соединена с одной ветвью -образной части трубки среднего диаметра, другая ветвь такой -образной части трубки образует часть выпускного участка элемента, а оставшаяся часть и основная часть такое 130 449,346 выпускное колено, составляющее выпускную зону элемента, образовано из трубок большого диаметра. Следует понимать, что в только что описанном варианте осуществления изобретения промежуточная зона элемента, содержащая трубки двух разных диаметров, оба из которых меньше, чем у трубок, составляющих входную и выходную зоны, лежит в более горячей зоне дымовой трубы. 120 125 - , - , 130 449,346 , , , , . Изобретение может быть реализовано другими способами, подробное описание которых здесь не считается необходимым. В некоторых из таких вариантов реализации промежуточная зона и/или входная зона элемента могут содержать раздвоенные участки, состоящие из отрезков трубки соответствующего диаметра, расположенных в параллельна или вся промежуточная зона может быть раздвоенной, если вся или большая часть промежуточной зоны элемента, которая включает в себя по меньшей мере один относительно короткий обратный -образный контур в дополнение к частям впускного и выпускного патрубков элемент раздвоен, один или каждый из участков трубопровода такого раздвоенного участка сам может быть раздвоен на части своей длины, примыкающей к входной зоне элемента. , / , , - , . При любом варианте осуществления изобретения площадь свободного сечения газового прохода в дымовой трубе либо остается постоянной, либо приблизительно постоянной по всей длине дымовой трубы, занимаемой элементом. Далее зона элемента 35 имеет повышенную скорость пара и большая поверхность нагрева, обеспечиваемая трубками малого диаметра, расположена или главным образом в той части дымовой трубы, где газы наиболее горячие, и состоит из 40 трубок, расположенных в элементе таким образом, что пар течет как минимум дважды в противоположном направлении. к потоку газа в более горячей зоне дымовой трубы. , , 35 , , , 40 . Благодаря увеличенной скорости пара 45 в промежуточной зоне элемента согласно настоящему изобретению, полученной за счет использования в этой зоне трубок малого или относительно малого диаметра по сравнению с трубками 50, используемыми во входной и выпускной зонах, в некоторых вариантах осуществления изобретения для получения таких элементов можно использовать дымовые трубы меньшего диаметра, чем используемые здесь 55 перед стандартными элементами. Таким образом, в дополнение к получению желаемого повышения температуры перегрева, большее количество генераторных трубок может быть использован в котле заданного диаметра, тем самым 60 увеличивая испарительную способность котла. 45 , , , 50 , , , 55 , , , 60 . Датировано 5 марта 1935 года. 5th , 1935. ДЖОН П О'ДОННЕЛЛ и Ко, дипломированные патентные поверенные, 47, Виктория-стрит, Вестминстер, Лондон, 1, агенты заявителей. ' & , , 47, , , , . 1, . ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Усовершенствования пароперегревателей для локомотивов или подобных дымотрубных котлов или относящиеся к ним Мы, британская компания , , из , , , 2, настоящим заявляем о сути этого изобретения (сообщенного нам '' , 2,,:- 6 , , компания, зарегистрированная в соответствии с законодательством Германии), и каким образом это должно быть выполнено, следует указать отдельно и подтверждено следующим заявлением: , , , , , , 2, , ( '' , 2,,:- 6 , , ) , : - Настоящее изобретение относится к пароперегревателям для использования в паровозных и аналогичных дымотрубных котлах и, в частности, касается элементов таких пароперегревателей, которые расположены в дымовых трубах котла. . Изобретение относится, в частности, к элементу перегревателя, включающему множество параллельно расположенных трубок или частей трубок, соединенных друг с другом таким образом, чтобы обеспечить выгоду. . обеспечить непрерывный путь для потока пара и устроить так, что отверстия всех трубок включены в указанный путь, в то время как внешние периферийные поверхности всех 90 трубок, составляющих элемент, открыты для газов, протекающих через дымовую трубу, конструкция элемента такова, что пар течет по меньшей мере дважды в направлении, противоположном направлению течения газов через дымовую трубу, и по меньшей мере дважды в том же направлении, в котором газы текут через дымовую трубу. 90 , 95 , . Цель изобретения состоит в том, чтобы предложить конструкцию пароперегревательного элемента заявленного типа, при использовании которой можно получить повышение температуры перегрева без какого-либо существенного падения давления пара или потери тяги 105 в дымовых трубах. котла, в то же время избегая чрезмерной температуры металла любой части элемента. 100 105 , . В пароперегревателях локомотивов хорошо известна и широко используется конструкция элемента 110 449 346, в которой четыре отрезка трубы одинакового диаметра расположены в дымовой трубе и соединены обратными коленами, образуя непрерывный канал для потока пара на возврате. петля, простирающаяся по всей длине дымовой трубы, занимаемой элементом, и этот элемент можно рассматривать как нынешний стандартный элемент пароперегревателя локомотива. Время от времени делались различные предложения с целью получения температуры перегрева выше той, которая обычно достигается в локомотивах. пароперегреватели, оснащенные стандартными элементами, но эти предложения либо оказались неосуществимыми, либо не имели большого успеха на практике. 110 449,346 , , . В некоторых случаях, стремясь получить желаемый результат, поверхность перегрева увеличивали без учета других факторов, в результате чего количество дымовых газов, проходящих через дымовые трубы перегрева, уменьшалось с последующим снижением температуры пара. увеличение сопротивления потоку газа привело к увеличению потерь тяги, что отрицательно сказалось на эффективности локомотива. , , , . Попытки получить желаемое повышение температуры перегрева за счет удлинения топочных концов элементов в топку не увенчались успехом из-за неспособности удлиненных частей элементов выдерживать высокую температуру в топке. Следует понимать, что в стандартной конструкции пароперегревателя локомотива возвратные колена вблизи топки окружены водоохлаждаемой поверхностью, которая смягчает воздействие горячих газов на такие возвратные колена. - - - - . В первую очередь с целью предотвращения перегрева обратных колен на топочном конце элемента пароперегревателя предложено уменьшить площадь поперечного сечения для потока пара через такие колена и прилегающие к таким коленам участки трубы, увеличить таким образом достигается скорость пара на обратном изгибе, благодаря чему предотвращается перегрев металла и за счет увеличения теплопередачи достигается несколько более высокая степень перегрева. - , , , , . Еще одно предложение, целью которого было повышение температуры перегрева, заключалось в использовании на конце топки вместо одного возвратного колена множества небольших -образных труб, расположенных параллельно, при этом -образные трубки небольшого диаметра вызывали высокая скорость пара в такой части элементов и тем самым получение увеличения перегрева. - - , " " . Настоящее изобретение направлено на создание элемента перегревателя, в котором желаемое увеличение перегрева будет достигаться за счет улучшенного распределения поверхности нагрева и за счет увеличения скорости пара в части элемента, лежащей в более горячей зоне дымовой трубы, без существенного увеличивая 70 падение давления в элементе и в то же время поддерживая по всей длине дымовой трубы, занимаемой элементом, одинаковую или приблизительно одинаковую площадь свободного поперечного сечения для потока газа 75, так что нормальные потери тяги не превышаются. 70 75 . Элемент перегревателя согласно настоящему изобретению содержит или подразделяется на три части или секции, которые удобно называть зонами, соединенными последовательно для обеспечения непрерывного прохождения пара через элемент, площадь поперечного сечения прохода пара, различающегося в соседних зонах. Первая 85 или входная зона элемента имеет большую площадь поперечного сечения для потока пара, в то время как вторая или промежуточная зона имеет существенно меньшую площадь поперечного сечения, а в промежуточной зоне 90 содержатся отрезки трубок. расположена так, что в этой промежуточной зоне пар течет по крайней мере дважды в каждом направлении. Промежуточная зона элемента находится в части дымовой трубы, ближайшей к топке 95, и, таким образом, в той части такой дымовой трубы, в которой газы наиболее горячие. Третья или выходная зона элемента имеет большую площадь поперечного сечения для потока пара и служит в первую очередь для проведения перегретого в промежуточной зоне пара к коллектору пароперегревателя. Предпочтительно для удобства присоединения к коллектору первого или входная зона элемента и третья 105 или его выходная зона образованы из трубок, имеющих одинаковый диаметр, хотя следует понимать, что изобретение не ограничено в этом отношении, поскольку при желании выходная зона или ее конечная часть могут быть образовано из трубок, обеспечивающих площадь поперечного сечения для потока пара большую, чем площадь поперечного сечения входной зоны. Наружные диаметры трубок в различных зонах элемента и длины 115 частей трубок разных диаметров таковы, что свободная площадь поперечного сечения для истечения газов через дымовую трубу одинакова или примерно одинакова на той части длины дымовой трубы, которую занимает поверхность перегрева. , - , , 80 , , 85 , 90 , 95 100 105 , , , , 110 115 120 . В элементе согласно настоящему изобретению часть, составляющая промежуточную зону, может содержать отрезки 125 трубок с одинаковой или разной площадью поперечного сечения. В последнем случае скорость будет больше в одной части промежуточной зоны элемента, чем в другой. или другие части. Переходные 130 449,346 части элемента согласно настоящему изобретению, т.е. части, где трубка одного диаметра соединяется с трубкой большего или меньшего диаметра, могут находиться в продольных участках труб или могут состоять из некоторых из возвратные колена, содержащиеся в элементе, или оба они будут расположены соответствующим образом, чтобы обеспечить элемент, который занимает одинаковую или приблизительно одинаковую площадь поперечного сечения в различных точках длины дымовой трубы. 125 130 449,346 , , , , , , , . Некоторые варианты осуществления изобретения показаны на прилагаемых чертежах в качестве примера. На таких чертежах: : На фиг.1 показан вид сбоку одной конструкции элемента перегревателя, воплощающего изобретение. 1 . На рис. 2 представлен план элемента, показанного на рис. 1. 2 1. Фиг.3 представляет собой поперечное сечение элемента, показанного на рисунках 1 и 2, причем сечение взято по линии А-В на фиг. 3 1 2, - . 2
и нарисован в большем масштабе, чем этот рисунок, причем в разрезе также показана дымовая труба, в которой находится элемент. , . На рис. 4 показано поперечное сечение элемента, показанного на рисунках 1 и 2, причем сечение взято по линии - на рис. 2, но нарисовано в том же масштабе, что и на рис. 3, с дымовой трубой, включенной в сечение, а на рисунках 5 и 6 показаны схематически представлены две дополнительные конструкции элементов, воплощающих изобретение. 4 1 2 - 2 3, , 5 6 . Обратимся сначала к фиг. 1-4, в показанном варианте осуществления изобретения часть элемента, лежащая внутри дымовой трубы 1, состоит из отрезков трубок с двумя различными площадями или диаметрами поперечного сечения, какую трубку будет удобно называть как трубки большого диаметра и трубки малого диаметра соответственно. Элемент содержит концевые части 2, 3, которые обращены вверх и имеют соответствующую форму для соединения с коллектором пароперегревателя любым удобным способом. Части 2 и 3 элемента образуют части впускного и выпускного отверстий. ветки элемента, части ветвей которых, лежащие в дымовой трубе, выполнены из трубок большого диаметра и обозначены цифрами 4 и 5. Трубки большого диаметра 4 и 5 составляют входную и выходную зоны элемента и лежат в зоне дымовая труба ближе к дымовой камере. На своих концах ближе к топке отрезки трубок большого диаметра 4, 5 соединены соответственно с отрезками 6, 7 трубок малого диаметра, причем трубы 6, 7 образуют часть промежуточной зоны элемента. концы топки, трубы 6 и 7 соединены обратными коленами 8 и 9 с дополнительными отрезками трубок малого диаметра 10, 11, причем последние трубки проходят на соответствующее расстояние в сторону дымовой камеры котла, где они соединяются обратными коленами 12, 13 на трубки другой длины 14, 15 малого диаметра. 1 4, , 1 , 2, 3 2 3 4 5 4 5 4, 5 6, 7 , 6, 7 , 6 - 7 8 9 10, 11 12, 13 14, 15 . Трубки 14, 15 вытянуты в сторону топки и на своих концах топки соединены 70 обратным отводом 16. Обратные отводы 12 и 13 расположены как можно ближе к местам соединения трубок 4 и 5 с трубками 6, 7 соответственно. Из приведенного описания и иллюстраций на 75 чертежах следует понимать, что промежуточная зона элемента содержит шесть трубок 6, 7, 10, 11, 14 и 15 и несколько возвратных колен и что упомянутые шесть отрезков трубопровод и обратные 80 колена расположены последовательно так, что в описываемом элементе пар, находясь в промежуточной зоне элемента, будет течь три раза в направлении, противоположном направлению потока 85 газов через дымовую трубу, и три раза в том же направлении, что и газы. 14, 15 70 16 12 13 4 5 6, 7 75 , 6, 7, 10, 11, 14 15 80 85 . Диаметры трубок, используемых в элементе, показанном на фиг. 1-4, таковы, что шесть трубок 90 малого диаметра, содержащихся в промежуточной зоне элемента, занимают ту же или примерно ту же площадь поперечного сечения дымовой трубы, что и дымовая труба. две трубы большого диаметра 4 и 5. Например, 95 части 4 и 5 элемента могут быть изготовлены из трубы диаметром 1,5 дюйма и наружным диаметром 16 дюймов № 8 , тогда как промежуточная зона элемента может состоять из трубы диаметром 1 к дюйма снаружи. диаметр трубки № 11 100. В конструкциях, показанных на рисунках 1 и 2, части 2, 3 элемента показаны выполненными из трубок меньшего диаметра, чем части 4, 5. Такая конструкция удобна тем, что уменьшает размер 105 части элемента, образующие соединение, но следует понимать, что при желании концевые части 2, 3 элемента могут иметь тот же диаметр, что и части 4, 5, - другими словами, они могут быть частями 110 трубок, составных частей 4, 5. 1 4 90 , 4 5 , 95 4 5 1,5 16 " 8 1-" 11 100 1 2 2, 3 4, 5 105 , , , 2, 3 4, 5,- , 110 4, 5. Длина части дымовой трубы, занимаемой промежуточной зоной элемента, может иметь любое желаемое соотношение с длиной, занимаемой входной и выходной зонами элемента. Может быть удобно, чтобы промежуточная зона элемента занимала примерно одна часть длины дымовой трубы, занимаемая элементом 120. В варианте осуществления изобретения, схематически показанном на фиг.5, входной патрубок элемента состоит на протяжении приблизительно -й части его длины из трубы 17 большого диаметра, а на оставшуюся часть длины - трубы 17 большого диаметра. 125 своей длины трубки 18 меньшего диаметра. Эта трубка 18 образует часть промежуточной зоны элемента и соединена обратным коленом 19 с участком трубки еще меньшего диаметра 10а, который простирается до или примерно до него. соединение трубок 17 и 18. Обратный изгиб 21 соединяет трубку 20 с другой, более короткой частью 22 трубки малого диаметра, которая, в свою очередь, соединяется в точке 23 с одним отводом 24 -образной части трубки среднего диаметра, аналогичной трубке. 18 Другая ножка 25 упомянутой -образной части соединена с участком 26 трубки большого диаметра, образующей выпускную часть или зону элемента. 115 120 5, - 17 125 18 18 19 10 , 17 18 21 20 22 23 24 - 18 25 - 26 . Диаметры нескольких частей трубок, входящих в состав элемента, показанного на рис. 5, таковы, что в любой точке длины дымовой трубы, занимаемой элементом, одинаковая или приблизительно одинаковая площадь поперечного сечения дымовой трубы занята дымовой трубой. трубка, содержащаяся в элементе. 5 . В конструкции элемента, показанной на рис. 6, промежуточная зона элемента разделена так, что указанная зона состоит из восьми отрезков трубок малого диаметра, при этом обратные колена используются для соединения соответствующих отрезков трубок, чтобы обеспечить два параллельных пути для поток пара Зоны входа и выхода элемента образованы отрезками 27, 28 трубок большого диаметра. 6 , 27, 28 . Трубка 27 соединена в точке 29 с двумя трубками 31 малого диаметра, а трубка 28 соединена аналогичным образом в точке 30 с двумя трубками 32 малого диаметра. Следует понимать, что в случае элементов, показанных на фиг. 5 и 6, пар, протекающий через промежуточное Зона течет дважды в сторону топки и, таким образом, против направления потока газа через дымовую трубу, и дважды в сторону дымовой камеры. Небольшая трубка, используемая в промежуточной зоне элемента, показанного на рис. 6, имеет такой диаметр, что ее восемь отрезков занимают ту же или приблизительно ту же площадь поперечного сечения дымовой трубы, которую занимают два отрезка 27, 28 трубки большого диаметра. 27 29 31 28 30 32 5 6 , 6 27, 28 . При желании, с целью увеличения поверхности нагрева и, следовательно, перегрева, осуществляемого во входной зоне элементов, показанных на чертежах, входные патрубки этих элементов могут быть раздвоены на всей или части их длины. , , . Кроме того, при желании, чтобы уменьшить количество трубок в промежуточной зоне элемента, показанного на рис. 6, можно использовать одиночные трубы для подачи пара к дымовой камере, так что элемент раздваивается только в отношении частей, через которые пар течет в направлении, противоположном направлению потока газов в дымовой трубе. , , 6, . Изобретение может быть реализовано другими способами, которые 5 не считается необходимым подробно описывать здесь. Например, когда вся или большая часть промежуточной зоны элемента, которая включает в себя по меньшей мере один относительно короткий обратный -образный контур Помимо участков впускного и выпускного патрубков 70 элемента, раздваивается один или каждый из участков трубопровода такого раздвоенного участка. 5 , , - 70 , . может быть раздвоен на части своей длины, прилегающей к входной зоне элемента 75. В любом варианте осуществления изобретения площадь свободного сечения газового прохода в дымовой трубе либо остается постоянной, либо приблизительно постоянной по всей длине дымовой трубы. занята элементом 80. Кроме того, зона элемента, имеющего повышенную скорость пара и большую поверхность нагрева, обеспечиваемую трубками малого диаметра, находится в или преимущественно в той части дымовой трубы 85, где газы наиболее горячие, и включает трубы расположены в элементе таким образом, что пар течет по меньшей мере дважды в направлении, противоположном потоку газа в более горячей зоне дымовой трубы 90, благодаря увеличенной скорости пара в промежуточной зоне элемента согласно настоящему изобретению, полученной за счет использования в этой зоне трубок малого или относительно малого диаметра 95 по сравнению с трубками, используемыми во входной и выходной зонах, это возможно с некоторыми вариантами осуществления изобретения, такими, например, как показано на фиг. 5, чтобы использовать, чтобы получить 100 таких элементов, дымовые трубы меньшего диаметра, чем те, которые использовались до сих пор со стандартными элементами. Таким образом, в дополнение к получению желаемого увеличения температуры сверхтепла, большее количество 105 генерирующих трубок может быть использовано в котла заданного диаметра, тем самым увеличивая испарительную способность котла. 75 , , 80 , , 85 , 90 , , , 95 , , , , , 5, , 100 , , -' , 105 , . Следует понимать, что настоящее изобретение касается только нагревательных элементов 110 указанного выше типа, и что в настоящем документе не делается никаких претензий к чему-либо, заявленному в предыдущей спецификации компании-заявителя № 110 , ' . 42.5,467, который не был опубликован на дату настоящей заявки и описание которого ограничено элементом, состоящим из части, состоящей из двух концентрически расположенных трубок, имеющих между собой кольцевое пространство, через которое протекает пар, и через отверстие внутренней части по каким трубкам текут газы сгорания. 42.5,467, 115 , 120 , . Теперь подробно описав и выяснив сущность нашего упомянутого изобретения и то, каким образом оно должно быть осуществлено, мы заявляем, что то, что мы 125 ,
, ."> . . .
: 506
: 2024-03-28 09:47:29
: GB449346A-">
: :

449347-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .



. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB449347A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Дата подачи заявления: 9 марта 1935 г. № 7456/35. : 9, 1935 7456/35. Полная спецификация слева: 9 марта 1936 г. : 9, 1936. 449,347 Полная спецификация принята: 25 июня 1936 г. 449,347 : 25, 1936. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Улучшения в производстве концентрированного газового раствора или в связи с ним Мы, ПЕРСИ ПЭРИШ, «Колвин», 57, Весткомб Парк Роуд, Блэкхит, Лондон, ЮВ 3, УИЛЬЯМ ТЕЙЛОР КИТЧИНГ, Торнклиффский металлургический завод, недалеко от Шеффилда, Йоркшир, и УИЛЬЯМ , , " ", 57, , , , 3, , , , , ЛИНДСЕЙ Буа Р. Н. из , Левен, Файфшир, все британские подданные, настоящим заявляют, что сущность этого изобретения следующая: Это изобретение относится к производству концентрированного газового раствора. , , , , , : . Как известно, сырой газовый щелок неизменно содержит такие количества сероводорода и особенно углекислого газа по отношению к аммиаку, что при попытках получить из него концентрированный газовый щелок путем перегонки образуется бикарбонат аммония, который имеет тенденцию к кристаллизации и либо вызывает засорение конденсатора, или их количества, осаждающиеся в конденсаторе, создают дополнительное противодавление сверх того, которое обычно предполагается при эксплуатации установки. , , , , , . Целью настоящего изобретения является производство концентрированного газового раствора, избегая при этом затруднений, возникающих из-за засоров или противодавления, возникающего из-за кристаллизации бикарбоната аммония в конденсационной системе. . С этой целью в соответствии с настоящим изобретением большую часть обрабатываемого сырого газа в предварительно нагретом состоянии подвергают диссоциации в условиях «мгновенного испарения», что означает, что значительная часть диоксида углерода и сульфида водорода выделяется из газовый щелок вместе, естественно, с некоторым количеством аммиака. Выделенный аммиак поглощается в отдельном потоке холодного газового щелока, в то время как выделившиеся углекислый газ и сероводород выходят неабсорбированными, после чего предварительно нагретый и холодный газовый щелок объединяются и подвергаются условия перегонки с прямым паром в кубе для производства концентрированного спирта, предпочтительно автоматического типа, при котором подача прямого пара варьируется в зависимости от количества жидкости, подаваемой в куб, в то время как температура кубовой головки изменяется в соответствии с 55 В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения поток сырого газового щелока предварительно нагревается до температуры порядка 90°С при небольшом положительном давлении, и его загружают в пустую «мгновенную» камеру, например, через сопло или сопла, чтобы создать перемешивание. " " , , , , , , - 55 , 60 , 90 , 65 "" , . Происходит частичная диссоциация газового щелока, и выделяется достаточное количество углекислого газа 70 (и сероводорода) не только для того, чтобы избежать образования бикарбоната аммония в полученном концентрированном газовом растворе, но и для того, чтобы привести к выделению небольшого количества свободного 75 аммиак в «камере испарения». , 70 ( ) , 75 " . Поток холодного газового щелока, составляющий примерно 10% от количества предварительно нагретого исходного газового щелока, подается в барботажную колонну 80, расположенную над упомянутой "мгновенной" камерой, причем указанный холодный газовый щелок поглощает свободный аммиак, образующийся в результате диссоциации, но не углекислый газ и сероводород 85 Предварительно нагретый и диссоциированный газовый щелок и холодный газовый щелок объединяются, затем проходят через жидкостный затвор в перегонный куб и подвергаются дистилляции прямым паром. Полученные 90 пары аммония и пар подаются в внешняя рубашка подогревателя, который нагревает входящий поток сырого газового щелока и затем передает его в охладитель, получая концентрированный газовый щелок 95, содержащий при правильно выбранных условиях дистилляции от 20% до 24% по объему аммиак. 10 % 80 "," , , 85 , 90 , , , 95 , , 20 % 24 %, , . Один вариант осуществления устройства, подходящего для практического применения настоящего изобретения 100, включает «мгновенную» камеру с расположенными на ней барботажными башнями, причем все это наложено на аппарат аммиака и образует основные агрегаты установки 105, 449,347 Сырой газовый щелок. перекачивается из накопительной емкости и разделяется на два управляемых потока; около 90 % потока проходит через внутреннюю трубку подогревателя, откуда он выбрасывается через сопло или сопла при температуре порядка 90°С в камеру «испарения», тогда как меньший поток, составляющий около 10 % часть количества, подаваемого в камеру «мгновенного испарения», отводится и подается в холодном состоянии в барботажные колонны наверху указанной камеры «мгновенного испарения». 100 "" , - 105 , 449,347 ; 90 % 90 " " , 10 % "" " " . Диссоциация предварительно нагретого газового щелока происходит в камере «мгновения», и диссоциированный газовый щелок вместе с холодным щелоком из барботажной колонны через жидкостный затвор подается в нижележащий кубовый аппарат, где нагревается прямым паром. Пары аммиака выделяются в перегонные кубы, содержащие пониженное количество углекислого газа вместе с некоторым количеством сероводорода и, конечно же, паром, проходят через внешнюю рубашку подогревателя, а затем через охладитель, охлаждаемый водяным распылением, образуя концентрированный газовый раствор. "" , , , , , . Подача прямого пара в куб регулируется в соответствии с подачей сырого щелока, а температура кубовой головки регулируется в соответствии с концентрацией аммиака с помощью регулятора типа с отверстием для утечки, как описано в Снецификации № - - . 116,074 Таким образом, скорость подачи сырого газового щелока в подогреватель и пара в нижнюю часть аммиачного куба может быть установлена в зависимости от желаемой температуры в кубовой головке, что почти полностью позволяет отказаться от ручного контроля и дает значительные преимущества. экономия рабочей силы и затрат, повышение надежности в работе и экономия 45 при использовании пара, при этом дополнительный пар теперь не требуется для «обезуглероживания» газового щелока. 116,074 - , , , 45 , " " . Газы, выходящие из верхней части барботажной камеры, могут еще содержать, помимо углекислого газа и сероводорода, немного аммиака, и для извлечения последнего из них они подаются в нижнюю часть скрубберной башни и поднимаются туда же за 55. противотоком к потоку холодного сырого газа (около 5% от общего количества обрабатываемого сырого газа), который эффективно удаляет последние следы аммиака из указанного газа. Газ 60, который таким образом использовался для очистки, возвращается в резервуар для хранения сырого газа, в то время как газы, выходящие из скруббера, которые теперь содержат только диоксид углерода и около 65 сероводорода, проходят через очистители. 50 , , 55 - ( 5 % ), 60 , 65 . Использование щелокового газа в скруббере дает то преимущество, что в скруббере не могут откладываться соли кальция или магния, как это происходит, когда для этой цели используется обычная жесткая городская вода. , 70 . Жидкость, остающаяся в кубе аммиака после паровой дистилляции, все еще будет содержать нелетучие соли аммония 75, такие как сульфат аммония, хлорид и т. д., и такой лионор выпускается из куба через поплавковый клапан без дальнейшей обработки, поскольку он неэкономично извлекать из него дополнительно 80 аммиака. - 75 , , , , 80 . Датировано 9-м днем Мларха 193–195 гг. 9th , 193-5. АЛЬБЕРТ Л. МОНД И ТИЕМАНН, 19, Саутгемптон Билдингс, Чансери Лейн, 2, Агенты для заявителей. & , 19, , , 2, . ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Улучшения в производстве концентрированного газового раствора или связанные с ним. Мы, , «Колвин», 57, , , , 3, 1 , , недалеко от Шеффилд, Йоркшир и УИЛЬЯМ , , " ", 57, , , , 3, 1 , , , , ЛИНДСЕЙ Бер Нс из , Левен, Файфшир, все британские подданные, настоящим заявляют о природе этого изобретения и о том, каким образом оно должно быть реализовано, которые должны быть подробно описаны и установлены в следующем заявлении: , , , , , , : - Данное изобретение относится к производству концентрированного газа 95 в виде щелока. 95 . Как известно, сырой газовый щелок неизменно содержит такие количества сероводорода и особенно углекислого газа по отношению к аммиаку 100, что при попытках получить из него концентрированный газовый щелок путем перегонки образуется бикарбонат аммония, который имеет тенденцию к креатинированию. прекращается и либо вызывает закупорку конденсатора 105, либо его количества, осаждающиеся в конденсаторе, создают дополнительное обратное 3 давление, превышающее то, которое обычно предполагается при работе установки. , , , 100 , ;- , 105 3 449,347 . Одной из задач настоящего изобретения является производство концентрированного газового раствора, избегая при этом затруднений, возникающих из-за засоров или противодавления, возникающего из-за кристаллизации бикарбоната аммония в конденсационной системе. . Еще одной целью настоящего изобретения является производство концентрированного газового раствора с оптимальной концентрацией аммиака с точки зрения затрат на транспортировку. . Таким образом, если производить концентрированный газовый щелок, содержащий долю аммиака, значительно превышающую 20% по массе щелока, необходимо почти полностью его декарбонизировать, и в этом случае удельный вес конечного продукта будет меньше единицы. , 20 % , , . Расходы на транспортировку такого раствора основаны на ставках класса 5. Концентрированный газовый раствор, производство которого является целью настоящего изобретения и который содержит от 20 до 23 мас.% аммиака, имеет удельный вес, превышающий единицу, и транспортные расходы по ним основаны на тарифах 3-го класса. 5 , 20-23 % , , 3 . С этой целью в соответствии с настоящим изобретением основную часть обрабатываемого сырого газового щелока подвергают в предварительно нагретом состоянии диссоциации в условиях «мгновенного испарения», что означает, что значительная часть диоксида углерода и сероводорода выделяется из газообразный раствор вместе, конечно, с определенным количеством аммиака, чтобы довести соотношение аммиака к диоксиду углерода в газообразном растворе до или приблизительно до тех пропорций, в которых они присутствуют в обычном карбонате аммония. " " , , , , , . Выделенный аммиак при желании может быть абсорбирован в отдельном потоке холодного газового щелока, в то время как высвободившиеся диоксид углерода и сероводород выходят неабсорбированными, после чего предварительно нагретый декарбонизированный газовый щелок подвергается дистилляции с резус-прямым паром в перегонном кубе для производство концентрированного газового щелока, при котором температура кубовой головки определяет подачу газового щелока на завод и варьируется в соответствии с желаемой концентрацией аммиака в конечном растворе, в то время как подача прямого пара варьируется в зависимости от количества жидкость подается в перегонный аппарат, что позволяет избежать образования твердого бикарбоната аммония с сопутствующими ему недостатками в конденсационной системе. , , , - , - , , , . Для более ясного понимания изобретения приведены ссылки на прилагаемые чертежи, которые схематически и в качестве примера иллюстрируют несколько его вариантов осуществления. , . На указанных чертежах: фиг. 1 представляет собой схему одного варианта установки; и 70. Фиг.2 - схема альтернативного варианта осуществления. : 1 ; 70 2 . Как показано на рис. 1, обрабатываемый газовый раствор подается через насос 1 и проходит из линии 2 в точку 3 75, где он разделяется, при этом одна часть (основная часть газового раствора) проходит через регулирующий клапан щелока, функция который будет более подробно объяснен ниже и который обозначен номерами 4, 80 для сменного нагревателя 5, который на практике может состоять из четырех или любого другого желаемого количества ярусов из трех или любого другого желательного количества горизонтальных последовательно расположенных труб, которые В варианте, показанном схематически, подогреватель может состоять из от 90 до 100 футов трубы диаметром 2 дюйма, покрытой рубашкой из труб диаметром 5 дюймов. теплообмен с горячим газовым раствором, проходящим через рубашку из камеры бонгирования декара 95 в собственно аммиачный раствор, при этом горячий газовый раствор проходит в противоточном потоке к поступающему холодному газовому раствору. При заданной температуре предварительно нагретый газовый раствор затем 100 переходит в дополнительный подогреватель 6, который обычно, как показано на чертеже, содержит только один ряд труб с рубашкой. Подогреватель 6 нагревается в противоточном потоке по отношению к поступающему газовому щелоку парами 105 из самого аммиачного аппарата. 1, 1 2 3 75 , ( ) , , 4, 80 5 , , 85 , 90 100 2 " 5 " 90 45 95 , - 100 6 , , 6 - 105 . Из подогревателя 6 газощелок по трубе 7 поступает в линию 8, в которую подается пар под давлением, которое регулируется вспомогательным паровым регулятором 110, клапаном 9, функция которого также будет более подробно описана ниже. Горячий газощелок поступает в камеру декарбонизации 10, которая снабжена барботажными тарелками, при температуре от 115 до 75-95°С, через одно или несколько сопел, которые спроектированы таким образом, чтобы создавать перемешивание, в этих условиях происходит частичная диссоциация газовой жидкости и достаточная Диоксид углерода 120 и сероводород выделяются не только для того, чтобы избежать образования бикарбоната аммония в конечном концентрированном газовом растворе, но также и для того, чтобы привести к выделению небольшого количества 125 аммиака в камере декарбонизации 10. 6 7 8 , 110 9, 10 , 115 75-95 , 120 , 125 10. Частично диссоциированный и декарбонизированный газовый щелок покидает нижнюю часть камеры декарбонизации 10 по трубе 11, а затем проходит через наружную 180 449,347 рубашку промежуточного подогревателя 5, передавая тепло поступающему газовому щелоку, проходящему через указанный промежуточный подогреватель. В результате такого теплообмена частично декарбонизированный газовый раствор обычно охлаждается до температуры 45-50°С и выходит примерно при этой температуре из трубы 12, откуда его загружают в верхнюю часть аммиачной колонны 13. Если вышеупомянутый теплообмен не приводит к результату при снижении температуры частично декарбонизированного газового раствора до 45-50°С его необходимо будет пропустить через дополнительный ряд теплообменных трубок, используя холодную воду в качестве охлаждающей среды. 10 11, 180 449,347 5, 45 50 , 12, 13 45-50 , . Аммиачный аппарат 13 нагревается прямым паром, поступающим по линии 14 в нижнюю часть указанного куба с помощью главного парового клапана 15. На пути к кубу и после прохождения главного парового клапана пар проходит через автоматический паровой клапан. редукционный клапан 23, функция которого также регулируется способом, который будет описан ниже. В любом случае нагрев аммиачного аппарата 13 регулируется так, чтобы подача сырого газового щелока на весь завод и температура кубовой головки в температура частично декарбонизированного газового раствора, поступающего в куб 13, в большинстве случаев не должна превышать 50°С. , поскольку верхняя часть указанного куба действует как дефлегматор и, таким образом, регулирует соотношение аммиака и пара, так что концентрированный газовый щелок, содержащий 20% аммиака по весу, может быть получен в качестве конечного продукта. Если частично декарбонизированный газовый раствор поступает в более высокая температура, чем 50 , это влияет на температуру кубовой головки в кубе 13, что, в свою очередь, влияет на соотношение пара и аммиака, и образуется газовый щелок с более низкой концентрацией аммиака. Другими словами, когда температура кубовой головки находится примерно в 860°С, что, как было установлено, является температурой, когда частично декарбонизированный газовый щелок поступает в перегонный куб, примерно при 45-50°С, соотношение пара и аммиака таково, что концентрированный газовый щелок, содержащий 20% аммиака по весу, составляет около 860°С. Если температура кубовой части увеличится, скажем, до 89°С, что соответствует входу частично декарбонизированного газа при температуре около 56°С, то конечный продукт будет иметь более низкую концентрацию аммиака. 13 14 , 15 , , 23, , 13 13 , - 116,074 13 , , 50 , , , 20 % 50 , - 13, , , - 860 , 45-50 '0, - 20 % - 89 , 56 , . На практике оказалось желательным располагать декарбонатор примерно на 3 фута или около того выше самого куба, чтобы лучше подавать горячий частично декарбонизированный газовый раствор через теплообменник в сам куб 70 для аммиака. , , 3- , 70 . Пары аммиака, выделяющиеся в перегонном кубе 13, отводятся через линию 17, содержащую тепловое реле 16, затем проходят через внешнюю рубашку предварительного нагревателя 75 6, а затем через внешнюю рубашку конденсатора 18, внутренние трубы которого содержат вода, которая завершает конденсацию концентрированного газового щелока 80. Газы, выходящие из верхней части камеры декарбонизации 10, содержат двуокись углерода, сероводород и некоторое количество аммиака, и для извлечения последнего из них их пропускают 85 в нижнюю часть камеры. скрубберную башню 19 и поднимаются по ней противотоком к потоку холодного сырого газового раствора, который отводится от подачи насоса 1 и составляет около 5 % от 90 общего количества сырого газового раствора, подвергающегося обработке. (для очистки возвращаются по линии 20 в резервуар для хранения сырого газообразного раствора (не показан), в то время как газы, выходящие 95 из скруббера, которые теперь содержат только диоксид углерода и некоторое количество сероводорода, поступают в очистители по линии 21. 13, 17 16 75 6 18, 80 10 , , , 85 19 - 1 5 % 90 ( 20 ( ) 95 , 21. Использование щелока в скруббере дает то преимущество, что в нем не может осаждаться кальций или 100 солей кальция, как это происходит, когда для этой цели используется обычная жесткая городская вода. 100 . Автоматическая работа установки будет теперь объяснена более подробно. 105 Как указывалось выше, 15 представляет собой главный клапан, подающий пар в аммиачный аппарат, 22 представляет собой клапан на линии, подающей пар в турбину, приводящую в действие насос 1, и указанный клапан Соединение 110 соединено с клапаном 23 в главном паропроводе к аммиачному аппарату 13. Оба клапана 22 и 23 приводятся в действие реле ограничения давления, которое соединено с манометром 24 в нижней части 115 аммиачного аппарата 13. Когда давление накапливается в В перегонном кубе 13 это давление передается на реле, управляемое манометром 24 (указанное реле относится к типу порта утечки, описанному в Спецификации 120). 105 , 15 22 1, 110 23 13 22 23 - 24 115 13 13, 24 ( - ' 120 № 116,074), который, в свою очередь, приводит в действие соответствующие диафрагмы клапанов 22 и 23. Реле, прикрепленное к манометру 24, настроено на работу при заданном давлении, которое, если оно будет превышено в перегонном кубе 13 125, автоматически закроет клапаны 22 и 23. из этих клапанов остановит газощелоковый насос 1 и, конечно же, подачу пара в перегонный аппарат через линию 14, 130 449,347. Когда пар таким образом перекрывается из перегонного куба 13, очевидно, температура потока пара и аммиака, приводящая в действие тепловой реле 16, постепенно упадет. 116,074), 22 23 24 13 125 22 23 1, 14, 130 449,347 13, 16, . Тепловое реле 16 приводит в действие диафрагмы газощелокового регулирующего клапана 4 и вспомогательного клапана 9, управляющего подачей пара в камеру декарбонизации 10, а при падении температуры в линии 17 тепловое реле 16 будет передавать импульсы на диафрагмы клапанов. 4 и 9 соответственно, включающий постепенное закрытие газощелокового клапана 4 и перекрытие пара в камеру декарбонизации через клапан 9. 16 4 9 10, 17 16 4 9 , 4 9. Когда избыточное давление в кубе 13 будет сброшено и, следовательно, давление внутри куба упадет, клапаны 22 и 23 будут приведены в действие в обратном направлении, и пар будет подан в куб, так что температура потока пара и аммиака увеличится, что приведет к открытию клапана 4, регулирующего поток сырого газа. Поступление пара в куб 13 одновременно перезапускает насос 1, и по мере повышения температуры потока пара и аммиака в линии 17 реле 16 передаст импульс клапану 9, откроет его и впустит пар в камеру декарбонизации 10. 13 , 22 23 , 4, , 13 1, 17 , 16 9, 10. Таким образом, все элементы управления взаимосвязаны таким образом, что, хотя увеличение давления в перегонном кубе 13 прекращает подачу пара и концентрированного газового щелока на установку, как только это увеличение давления устранено, клапаны автоматически открываются. опять же, чтобы установка функционировала непрерывно. , - 13 , . Абсолютно полная автоматизация установки обеспечивается за счет организации отключения пара из куба 13, а также из турбины, работающей газощелокового насоса 1, сразу же при прекращении подачи газощелока. Это достигается за счет дополнительного ограничивающег