PL3383B1 - Sposób i urzadzenie do wytwarzania pary. - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy sposobu i urzadze¬ nia do wytwarzania pary wysokiej prez¬ nosci, w celu zuzytkowania jej w maszy¬ nach parowych. Ma om za zadamie szybkie wytwarzanie pary z niewielkiej stosunko¬ wo ilosci wody, przyczem objetosc wody, jaka to urzadzenie zalwiera1, jest bardzo ma¬ la, przeto ciezar urzadzenia jest nieznacz^ ny. Urzadzenie to prz^dstatwiia kociol pa¬ rowy, który wyróznia sie prostota budowy, nie wymaga wiele miejsca, jest stosunkowo lekki o wiielkjilej zdolnosci iwytwarzalnia pary, z zachowiamieni niezbednych warun¬ ków bezpieczenstwa, pracujac przytem z wzglednie mala iloscia wody.

Wynalazek ten moze miec zastosowa¬ nie do wytwarzania pary do maszyn paro¬ wych, poruszajacych smigla samolotów.

Zalety zastosowania maiszytny parowej w porównaniu z silnikami wybuchowemi przy samolotaich polegaja na niezaWiodniosci pracy podczas dluzszych okresów czasu, na wiekszej wytrzymalosci calej maszyny i na usunieciu wstrzasnien i napiec meta¬ lu walu roboczego1 maszyny i innych cze¬ sci, oraz na licznych innych wlasciwo¬ sciach dodaltnich maszyn parowych. Nie mozmaJbylo jednak dotad zbudowac wy¬ twornicy i silnika, któreby w stanie robo¬ czym, a wiec z zawartoscia wody, nie byly zbyt ciezkie dla wskazanego celu. Trud¬ nosci dotyczace silnika pokonane tu zo- stialy, Idzijeki moznoscil budowiania turbin wzglednie lekkich stosunkowo do swejmocy, które znalazlyby zastosowanie na samolotach, wybór skraplacza nie przed¬ stawiaj równitaz szczególnych trudnosci, u- zywaijac lekkich skraplaczy typu komoro¬ wego. Jedyna powazna, „przeszkode stano¬ wily wytwornice gdyz nawiet istosunkowo lekkie, po napelnieniu ich woda, stawaly sie zibyt diezkilemi do salmolotów.

Przy zastosowaniu niniejszego wyna¬ lazku, wytwarzac mozna pare pod odpo- wfedniem cipnitenieim i w, doslaltecznej ilo¬ sci! do poruszenia silnika sajmolotu nie obciazajajc naldlmfernie aparatu wytworni¬ ca i/\tfoda ^niezbedna do wytwarzainib pa¬ ry. Walga \%twornicy i wlody znajduje sie bowiem w dopuszczalnych dla samolotów granicach. Poza tem mamy moznosc wy¬ twarzana pare -dostarczac do silnika o do¬ wolnej temperaturze i cisnieniu.

Na zalaczonym rysunku filg. 1 przed¬ stawia poditizny przekrój pionowy ko¬ tla parowlego zbudbw&lneigo w mysl opisy- wafriego wynalazku; fig, 2 — rzut pozk> my; fig. 3 — widok kotla! zprzodu; fig. 4 — centralny przekrój pionowy górnego konca jednej z rurek wytwarzajacych pa¬ re i przez rure rozprowadziajaca,, zawiera^ jaca grupe wtryskilwabzy; fig. 5 — widok bocznly czesci) oblsaJdy podHirzymuijaceij wtryskilwacze; fig. 6 — przekrój poprzecz¬ ny obsady wydluz, 6—6 fig. 5; fig. 7 — widok boczny czesci wtiryskiiiwalczy; fig. 8— przekrój poprzeczny wzdluz 8—8 fig. 7; filg* 9 —' widok zdolu czesci wtaryskiwaczy przedstawi/onych na fig. 7 i 8; fig. 10 — rzut poziomy zigóry czesci wtryskiwaczy; filg. 11 — widok boczny czesci rury roz¬ prowadzajacej i fiig. 12 — przekrój po¬ przeczny wzidluz liiruji 12—12 fig. 11.

Rysunki powyzsze zawieraja jedynie przyklady wykonawcze wynalazku i sluza tylko do ulatwienia opisu, nie ogtralniiczai- jac bynajmniej zakresu zastosowania wy- nalaizku dk> jakiegos1 okreslonego urzadze¬ nia.

Rury rozprowadzajace Wode 1 leza w czesci górnej kotla. Rury te sa zamkniete z jednej strony, zas z drugiej strony pola¬ czone sa kolnierzem 2 z rurami 3, prowa- dzacemi do ogólnej rury 4, do której do¬ chodzil rura zaJsilaJjaca 5 pompy 6, najko¬ rzystniej odsrodkowej. Pare zbieraja u dolu kotla rury 7, zamkniete na jednym koncu i polaczone na drugim kolnierzem 8 z rurami 9 pompy 10, skad rura 11 pro¬ wadzil do aparatu 12, oddzielajacego palre od wlody, wyplywajaca z nury. Od roz¬ dzielacza, zwrócona do g)óry, rura1 13 pro- wadlzi pare do silnikal,, na rysunku nie wfskazamiego. Jako sfiilnSk na|jkorzysrtniej uzywal sie turbine. Z czesci dolnej rozdzie¬ lacza zabpatrzionai w zawór rura 14 prowa¬ dzi do pompy 6 i dloprowaidiza' porwana z para wode zpowtrotem do pompy i do ru¬ ry rozprowadzajacej 1.

Pomiedzy rura rozprowadzajaca wode 1, a rura odlotowa palry 7, lezy szereg wy¬ twarzajacych pare rurelk 15, polaczonych zapoimoca spawalnia albo w inny jakikol¬ wiek sposób z rurami) 1 i! 7. Kazdal taka rurka oplomfcowal posiadai okolo 15 stóp dllugosci i pól cala srednicy zewnetrznej.

Rurki te wykonane sa ze stali ciagnionej bez szwu i posiadaja scianki grubosci 0,028 cala. Wskazana! dlugosc i srednica oplo^ meik moze byc dowolnie zmieniana!. Rurki te rozstawione sa równomiernie wzdluz rur 1 i 7, a odleglosc pomiedzy sciankami zewnetrznemi wynosi zazwyczaj XA cala.

Rysrumek przedstawial szesc rur rozpro¬ wadzajacych 1 i tylez rur odprowadzaja¬ cych 7. Kazda z rur rozprowadzajacych laczy sile z rura 4 i kazda cdprowiadzalja- ca pare z rura 10. Dla wiekszej zwartosci budowy rurki rozprowadzajace ulozone sa na dwóch poziomach. W taki sam sposób ulozone sa rurki zbierajace pare. Wszyst¬ kie oplomki 15, polaczone z jedna rura roz¬ prowadzajaca, lapza sie z odpowiednia jedna rura odprowadzajaca.

Oplomki 15 wralz z rurami rozprowa¬ dzaj acemi i odtprowadizaijaoemii znajduja — 2 —sie w od|>owiecLniej skrzyni 16, otwartej zgjóry )|i zbudowanie j masy ogniotrwalej, Skrzynia rozciaga sie ponizej rur odprowadzajacych 7 ii tworzy komore spalinowa 17, do której wchodzi szereg rozpylajacych plynne pailiwo palni¬ ków. Spaliny wzbijaja; sie do góry przez przeswity pomiedzy oplomkaimi 15 i ogrze¬ waja je do wysokiej temperatury.

Powyzsza konstrulkqjai stainowi bardzo wydajna wytwornice pary. Jezeli jednak, jak to zwykle miewa miejsce, napelnic rurldl 15 w nie zbyt wielki i nie pozwolil ma! zafettasoWa^ nie jej do samolotów'. Aby zapobfec na¬ pelnianiu rurek woda i przeciaganiu kotla, aj Ijtediuoczesjniie bsilajg^iiac /szereg idlallsztych korzysci* wod^u rozdziela siie; pomiedzy rur¬ ki 15 w ten sposób, ze tworzy jedynie cienka powloke lulb warstwe ma wewnetrz¬ nych sciankach rurek. Te warstwe wody podtrzymuje stale rura rozdzielcza 1 na caltej powierzchni rurek az do rury odpro¬ wadzajacej 7 albo do jej poblizaj, w wy¬ padku gdy zalezy niaon na otrzymywaniu pary przegrzajnej. Srodkowa czesc rurek pozosifcaije przytem> pusta i zaipelnia sie wy¬ tworzona z cienkiej warstwy wiody para, która bez przeszkody zbiera sie w prze¬ wodzie 7. Poniewaz wiodai doplywa cien¬ ka warstwa, palra powstaje bardzo szybko.

N!a jednostce powierzchni od|pairoiwuje znlaczinie wiecej wody, anizeli w kotlach zwyklych, aibo w tym wypaidku, gdyby rurki calkowicie nafpeMome byly wioda.

PaTa odchodzi przytem, nie zabter&jac ze sdba znaczniejszych ilosci wody.

Dla doprowadzania wody w postaci cienkiej warstwy, pokrywajacej wewnetrz¬ na powierzchnie sciatn nurek, sluza dowolne wtttryskSwacze. Zazwyczaj zmaljduja tu za- stosowamiie wytryskii, zaopatrzone w komo¬ ry 20, stosunkowo duzych rozmiarów;,, usta^ wione odpowiednio nad oplomki^mi 15.

Wylot 21 wytrysków posiadla znacznie mniejsze wymiary i ustawiony jest na, osi rurek, do których naplywa woda z komory 20 za posrednictwem kanalowi 22, przepro¬ wadzonych stycznie db obwlodu sciaftuek ko¬ mory, co wywoluje ruch wirowy naplywa* jacej wtojdy. Wodal itlal opuszioza komore wylotem 21 w postaci wfirujaceigo sirumiie* niaj, który dzialamfem siilly odsrodkowej odrzuca wiode w kierunku scianek rurki Komora 20 stanowi zwykle malsywna czesc metalowa z kanalami 23, które prowadza do konców kanalów stycznych 22, Kazda rura roziprowlajdzajaca 1 laiczy sale z wieksza iloscia rurek 15. W wtypad- ku, przedlstawioliym na rysunku, liczba ta wynosi siedemnascie (rurek 15). Komory 20 roizstawiane w takiej satmej, jak oplomki 15 odlegjóisdi, mieszcza sie w dolnej wy¬ puklej powierzchni wstawki 24 i tworza tutaij kanaly stycznie 22 w postaJci zlobków, które prowadza od kanalów 23, umieszczo¬ nych w górnej plaJskiiej czesci! tej wstawki.

Pólokragla wtstalwka lezy w rurze 25, umie¬ szczonej w rurze rozprowadzajacej 1. Po oaflezytem1 ustawienia wstawki 24, wyloty 21 znaj duja sie na osiach wlasciwych ru¬ rek 15. Wstawki 24 podtrzymuja w rurze 25 czesci 26 albo im podobne. Srednica ko¬ mór 20 wynosi okolo %• calia1 moze byc jednak i wiekszai. Wyloty 21 posiadaja za^ zwyczaj srednice 4/100 cailal.

Pompa 6 doprowadza wode do prze- stlnzeni ponad wstialwka 24 w przewodzie 25, umieszczonym, w rurze rozprowadzaja¬ cej 1. Wodal przechodzi przez kabaly 23 i kanaly stycame 22 do komór 20 i wcho¬ dzi do górnych koncowi rurek przez kana¬ ly 23 i kanaly styczne 22 do komór 20 i wchodzi do górnych konców rurek przez wytryski 21 do komór 20 i wchodzi do górnych konców rurek przez wytryski 21 w postaci wirujacego odsrodkowego stru¬ mienia, skierowanego na scianki rurek i tworzacego na sciankach cienka] warstwe wody. Dopóki! cisnienie wody przewyzsza; cisnienie pary,, woda doplywac bedrile db rurek, tworzac ciedka warstwe na po- — 3 -wlerzchniacfi scianek na calej dlugosci rurek, lab nai jej czesci. Zalezy to od przewagi cisnienia wody niaid cisnieniem wytwarzainej pary. W warunkach zwyklych woda powinna! posiadac takie cisnienie, by dochodzila do najdalszych koncowi rurek, oddiadzac wraz z para do zbiornika. Przy wytwarzaniu pary o preznosci 56 atm, ci¬ snienie wody wynosic powkiinta 70 atm, czyli jest przewaga — 14 atm. Jezeli chcemy oitrzymac piare przlegrzaina, nallezy cisnienie wody zmniejszyc. W takim razie warstwa wody nie bedzie dochodzila do dolnych konców rurek i parai wyllwairzana stykac sie bedzie beztposredlnJJo ze scianka¬ mi rurek i zostanie przegrzana.

Ze zbiornika para i woda przechodzi przez oddzielacz, poozem rura 13 odprowa¬ dzaj sie do silnika i skraplacza, skad woda skroplona rura 27 powracal do pompy za¬ silajacej. Do rury 27 dodawac mozna, w rajzie pfatrzjefcfy swieza wode. Oddzielana w odwadtaiaiczu 12 woda powraca rura 14 do pompy zaisMajacej i dochodzi tu o tej samej pratwie temperattirze, z jaka opusci¬ la wytwornice, naiplywa przeto do rurek wytwornicy z wysoka temperatura.

W razie przegrzanej pary, poniewaz nie zalwiiera ona wlody wcale;, pompe zaisiliai wy¬ lacznie skraplacz.

Wysokie cisnienie wytworzonej w rur¬ kach pary zalbezptecza je od wyginania soje, Wskutek mozliwej niejednJostajnjosoi ogrzewalnia.

Swldbodiny odplyw wytworzonej pary, która odfchodzi przez cenitrallna czesc ru¬ rek,, ufeutwilaJ szybkie parowalnie wody i zmuszal do wydatinego zialsilanila) kotla woda w oeliu zachowania warstwy wody na scian¬ kach rurek. Doplywajaca woda ztnlaijduje si^ w szybkim obiegu i styka sie z gorace- mi sciankami rurek, co przyspiesza jej pa!- rowialnjile.

Dlugosc rurek wytwornicy odpowiada odleglosci pomiedzy dlwoma' platami sa¬ molotu. Górny otwarty ldomiec skrzyni 16 wystaje pomad górny plat platowca. Spa- likiy wydzielaja sie ponjatd aparatem. Sto¬ sunkowo znaczna/ ditogosc ruir|ek wytwor¬ nicy pozwala nia odipowiedlnie wyzyskanie wytworzonego przez palniki ciepla.

Pomimo ze wynalazek opisany jest prze- dewsizystkiem w zastlosowainilu db lataw¬ ców, moze zyskac oczywiscie szerokie za- stosowainie do wytwarziajnial pary dlai iknych celów. Mozna go zastosowac do wszelkie¬ go kotlal oiplomkowego, o ile uklad rurek nie bedzie poziomy, t. j. 'bedzie taki, ze je- dien koniec rurek qplomkowych lezy zmlabz- nile wyzej od drugiego. W tlakim bowiem razie waristwai wody Wytworzona na po¬ wierzchni rurek bedzie splywac naidlól bez przeszkód i przytiem pod wplywem wla¬ snego ciezaru.

Z a! s t r z e z e n, i a patentów e. 1. Sposób wytwarzania piary, znamien¬ ny tern, ze woda,, doiprowadzomla' do górnego konca ogjrzieWklriych rurek, skierowywuje sie na scianki rurek, twolrzac cienka Warstwe wody nai ich powierzchni, przycziem srod¬ kowa czesc rur^k sluzy do> odprowadzania wytworzonej pary przez dolny koniec o- grzlewanych rurek. 2. Sposób wedlug zaistrz. 1, znamienny tern, ze Wtryslldlwainie wody w gprtneij czesci ogrzewanych rurek uskutecznia! si^ w for¬ mie wirujacego strumiieniai, twicrzacego riai powierzchni scianek cienka warstwe wody, przydzem srodkowa czesc rurki1 pozosttajje wolna dla wytworzonej palry. 3. Sposób wedilug zaistrz. 1, znaimieainy tern, ze wodal wtlacza si^ do górnej czesci ogrzewanych rurek w taktej ilosci1 i pod ta- kiem cisnieniem, ze calal powierzchnia scila- * nek rurek albo przewaiznal jej czesc pokryta jest woda. 4. Sposób wedlug zaistrz. 1, zmajmiietnny tern, ze ilosc wtlacziatoej wddy do górnej czesci ogrzewalnych rurek na wewiwetrzna powierzchnie scialnek rurek przewyzsza — 4 —ilosc, jaka sie odparowywal, mniejsza jed¬ nak jest od objetosci calej nurki, przyczem odprowadzanie pary i wody odbywa sie z dtolnego konca rurki i woda po oddzieleniu od pary ponownie uzyta jest do zasilatnia górniej czesci rurek. 5. Urzadzenie do wytwarzania pary wedlug zaistrz. 1—4, zmiaimienine temi, ze po¬ siadaj urzadzenie do doprowadzania i wtry- skiwafliia wody z górniej czesci1 na wewnetrz¬ na powierzchnie scianek rurek, naijkorzy- stmiej pódl dzolallanilemi sily odsrodkowej, przyczem rurki ustawione sa w talki siposób, ze jeden ich koniec lezy zmialczinie wyzej od drugiego. 6. Urzadzenie doi wytwairzamiia pary wedlug zasftrz. 1—5, znaimieone tern, ze mie¬ dzy rura rozdzielcza, umieszczona w gór¬ nej czesci i rura odprowadzajaca w dol¬ nym koncu znaljduje sie wieksiza ilosc o- grzewatnych, wytwarzajacych pare rurek. 7. Urzadzenie wedlug zaistrz. 1 dlo wy¬ twarzania pary, znamienne tern, ze posiada rure rozdzielcza i szereg rurek oplomko- wych, kcrniiuimkujacych sie z tiaimita ii umo¬ cowanych w niej, tudziez druga rure rucho¬ ma wewnatrz rury rozdzielczej, zaopatrzo¬ na w dziurki wypustowe niaipraeciw konców rurek oploimkowych, komunikujacych sie z rura rozdzielcza. 8. Urzadzenia wedlug zastrz. 1—7, zna¬ mienne tern, ze w rurze rozprowadzajacej umieszczona jest Wstawka; o powierzchni dolnej wypuklej i gprniej, plalskiej, która zaopatrzona jest w wytryski dla kazdej rurki oplomkiowej, przyczem wytryski leza na osi podluznej kazdej rurki. 9. Urzadzenie wedlug zaistrz. 1—8, zna¬ mienne tern, ze wstawka posiadaj komory w dolnej wypuklej powierzchni, z wykrojami walcowemii, odpowiadaljace otworom rury rozprowadzajacej kanaly laczace, oraz wy¬ zlobienia, tworzace kamaly styczne do ob¬ wodu scilamek komory.

La Mont Waste Heat Steam Generator Corporation.

Zaistepca: M. Slkrzypkowski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Kr 3383. it ,a Fig. 3. zl F,q. 3. © © © © © o Fia. L 15 nmi^gmiM /6ifcm 'fermu grrW* >h& ±a..julxi ¦( i1 ¦ ^ ;-¦ ¦,"'¦ r; ri j*\\ mm mm \m ( wm ;slMM;fmMl& Fia. 6. •26 Fjjz. IL. „25 * l3 'U Fiq. II. li- Fiq. 5. if Fl3-I0\ -L0 -26 J'"'X^7^. 1$ ll^tt Druk L. Boguslawskiego, Warszawa,