АППАРАТ ПРИ ПАРОВОМ КОТЛЕ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЙ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПАРОГАЗА Советский патент 1927 года по МПК F01K21/04 

Предлагаемое изобретение касается аппаратов для получения парогазовой смеси, устанавливаемых при паровых котлах, с целью лучшего использования тепла топочных газов.

На чертеже фиг. 1 изображает вертикальный продольный разрез предлагаемого аппарата и фиг. 2 - вертикальный поперечный разрез фильтра к аппарату.

В цилиндре А компрессора ходит поршень В с кольцами, соединяющийся при помощи штока, крейцкопфа и дышла с маховиком D. В цилиндр А газокомпрессора по одну сторону поршня В вводит пар для работы, а по другую - газ для сжатия. Пар, образующийся в котле Е, поступает из сухопарного колпака F по трубе R, через окно ƒ, в цилиндрическую золотниковую коробку G, в которой ходит поршень-золотник I с кольцами, приводимый в движение от пальца h обратного кривошипа Н, составляющего одно целое с пальцем d, насаженным на маховик D. Палец h соединяется помощью дышла K с коромыслом L, капающимся на оси е. Верхнее плечо коромысла L соединяется помощью, пальца n с золотниковой тягой М, связанной с золотниковым штоком N шарниром m. На дымовой коробке О устанавливается дымовая труба W, закрывающаяся плотно крышкой ω.

Действие аппарата состоит в следующем: открывают крышку ω дымовой трубы W и растапливают котел Е, получая тягу воздуха помощью дымовой трубы W. Поворачивают маховик D так, чтобы поршень В вышел из заднего мертвого положения несколько вверх. Когда в котле Е образуется достаточное количество пара для приведения в действие газокомпрессора, то помощью рукоятки открывают клапан для впуска свежего пара в трубу R, из которой он поступает через окно ƒ в цилиндрическую парораспределительную золотниковую коробку G и в цилиндр А, через окна s, s¹, s², s³ и канал r, производя давление на поршень В и тем вращая маховик D. После пуска в ход компрессора закрывают крышкой ω дымовую трубу W. При вращении маховика D и движении поршня В от передней крышки q цилиндра А между ними образуется разреженное пространство, вследствие чего в него будут поступать газы из дымовой коробки О по трубе Р через клапан о и канал р. Отработанный пар будет выходит из цилиндра А через канал r и окна s, s¹, s², s³…, открытые золотником L на величину линейного опережения, выпуска при положении поршня, в передней мертвой точке, в пространство О золотниковой коробки, откуда через окна u, u¹, u², u³… и канал Т в паровыпускную трубу Z.

При положении поршня В в задней мертвой точке, золотником будут открыты окна s, s¹, s², s³… на величину линейного опережения впуска, и пар из пространства G золотниковой коробки будет поступать через окна s, s¹, s², s³… в канал r и далее в пространства между задней крышкой цилиндра А и поршнем B, производя давление на последний и передвигая его к передней крышке q. При движении поршня В от задней крышки цилиндра А к передней q газы, находящиеся между ними, будут сжиматься, так как клапан о закроется силой: собственного веса, и, подняв клапан х, будут поступать в трубу X во все время сжатия.

Таким образом, пар будет производить работу по одну сторону поршня В, а по другую сторону будут поступать газы из дымовой коробки О, и чем больше будет делать оборотов маховик D, тем больше будет разрежение в дымовой коробке О и, следовательно, сильнее будет тяга воздуха и горение. Газонагнетательная труба X входит в парогазовый колпак S, защищенный от охлаждения нетеплопроводным материалом, и оканчивается в нем, коленчатой трубой X¹ с раструбом X². Парогазовый колпак S закрывается крышкой U, которая делается значительных размеров для того, чтобы через нее мог свободно пролезть человек для очистки колпака от накипи. Коленчатая труба X¹ с раструбом X² имеет сверху пробку υ, которая вывинчивается для очистки от накипи нижнего колена с раструбом X².

В парогазовый колпак S накачивается вода инжектором или насосом через отверстие Y (фиг. 1 и 2). Количество находящейся воды в парогазовом колпаке определяется помощью водомерного стекла, находящегося при паровозных установках в будке машиниста, для чего от парогазового колпака S проводятся две трубки V¹ и Y¹; при других же установках водомерное стекло устанавливается непосредственно на парогазовом колпаке. Для предупреждения увлечения с парогазом воды, в парогазовом колпаке S устанавливаются сетки А¹, В¹, состоящие каждая из двух, частей, для того, чтобы при очистке и промывке парогазового колпака их можно было свободно вынуть.

Обработанный пар из газокомпрессора поступает по трубе Z в парогазовый колпак S, где и смешивается с парогазом, образующимся при прохождении газов через слой воды, испаряющейся от нагревания газами. Из парогазового колпака S парогаз поступает для работы по трубе С¹. Накипь и грязь осаждаются в нижней части парогазового колпака S и на раструбе X² газонагнетательной трубы X¹. Для охлаждения цилиндра А стенки его делаются двойными и между ними поступает вода из парогазового колпака S, свободная от накипи и грязи. Накачиваемая насосом Е¹ вода подводится помощью трубки D¹ устье которой в парогазовом колпаке S ограждается щитом d¹. Вода, находящаяся между стенками цилиндра А при движении поршня е¹ насоса Е¹ нагнетается в котел Е через шаровой нагнетательный клапан n¹ по трубе N¹. Для прекращения накачивания воды в котел Е служит приспособление, состоящее из трубы о¹, с краном Р¹, соединяющейся с отверстием S¹ в парогазовом колпаке S. Когда требуется накачивать воду в котел, то ставят кран Р¹ помощью рукоятки и. тяги Q¹ в такое положение, чтобы отверстие трубки перекрывалось, когда же накачивания воды в котел Е больше не требуется, то кран Р¹ ставят в такое положение, чтобы отверстие трубки о¹ было не перекрыто, и вода будет перекачиваться насосом Е¹ обратно, в парогазовый колпак S через трубу о¹. Для промывки и спуска воды из парогазового колпака S устанавливаются люк и спускной кран. Цилиндр А компрессора имеет спускной продувочный кран ƒ¹ а для спуска воды, находящейся между стенками цилиндра, имеется кран g¹.

Для очистки газов, получаемых при горении, устанавливается фильтр (фиг. 2), состоящий из закрытой трубы R¹, в которую входит открытая с обоих концов труба G¹, не доходящая до конца трубы R¹ и возвышающаяся несколько над другим концом. С боков трубы R¹ имеются два патрубка q¹, q², к которым прикрепляются газовсасывающие трубы. На фиг. 2 патрубок q² заглушен, так как газокомпрессор состоит из одного цилиндра А, установленного на правой стороне котла Е, а патрубок q¹ соединен с газовсасывающей трубой Р (фиг. 2). Во всю длину дымовой коробки, несколько выше дымогарных труб, приклепываются четыре угольника t¹, t², t³, t⁴, на которых укрепляются сетки F¹, F² из листового железа, состоящие каждая из двух половинок. Пространство между сетками заполняется крупными стальными или железными стружками и другим мелким железным отбросом: гайками, болтами и проч. (фиг. 1). Через масленку W¹ с трубкой ω¹ наливают в нижнюю часть трубы R¹ нефть, очищенную от летучих легко воспламеняющихся продуктов. Очищенной нефти наливают столько, чтобы конец трубы G¹ был погружен в нефть; для спуска нефти из трубы R¹ имеется трубка υ¹ с пробкой х¹ или краном.

Действие фильтра состоит в следующем: газы, получаемые при горении, всасываются газокомпрессором через сетку F¹, F² и поступают в верхнюю часть V дымовой коробки, откуда в трубу G¹, из которой проходят через нефть в трубу R¹ и далее в газо-всасывающую трубу Р. Проходя через нефть, газы совершенно очищаются от всех механических примесей и в цилиндр компрессора поступают очищенными. Время от времени фильтрующий материал вынимают из пространства между сеток F¹, F² через открытую дверцу Н¹ дымовой коробки О для очистки или замены новым; нефть также заменяют через некоторое время. Фильтрующий, материал между сеток F¹, F² можно не вынимать для очистки, применяя промывку водой через открытую дверцу дымовой коробки и люки, сделанные снаружи дымовой коробки.

Для более равномерной тяги газов устанавливают два одноцилиндровых газокомпрессора. В таком случае второй газокомпрессор не имеет рычагов парораспределительного механизма и золотник его приводится в действие при помощи коромысла Z¹ (фиг. 1), сочлененного с золотниковыми штоками обоих газокомпрессоров.

При работе газокопрессоров число оборотов маховика, а следовательно, и степень горения в топке котла Е изменяется уменьшением или увеличением давления в парогазовом колпаке S, что достигается увеличением или уменьшением расхода парогаза из парогазового колпака S. Расход же парогаза регулируется отсечкою пара золотниками паровых рабочих цилиндров. Число оборотов маховика D может изменяться также паровпускным клапаном паровпускной трубы R (фиг. 1). Переменная отсечка пара у газокомпрессоров может быть достигнута установкой кулисного или какого-либо другого парораспределения.

1. Аппарат при паровом котле, предназначенный для получения парогаза, характеризующийся применением для смешения продуктов горения топлива с паром - поршневого компрессора, в цилиндр А (фиг. 1) коего, по одну сторону поршня В, входит из котла Е пар, по другую - газ из дымовой коробки О, отводимые затем - мятый пар, после расширения в цилиндре А, и газ, после сжатия в последнем, по соответствующим трубам Z и X, X² в парогазовый колпак S, в верхней части которого происходит смешение мятого пара с парогазом, образующимся при прохождении вводимого по трубе X, X² газа через слой воды, заключающейся в колпаке S, из коего парогаз отводится по назначению трубою С¹.

2. Применение к охарактеризованному в п. 1 аппарату фильтра, состоящего из установленных в дымовой коробке котла двух сеток F¹, F² (фиг. 2) с заполнением промежутка между ними железными стружками или вообще мелким, железным отбросом, и двух концентрических труб G¹ и R¹, из коих труба R¹ соединяется трубопроводом Р с компрессором, а труба G¹ открывается верхним концом над сетками F¹, F² и нижним под уровнем нефти в трубе R¹.