KRALJEVINA JUGOSLAVIJA UPRAVA ZA ZAŠTITU Klasa 46 (2) PATENTNI SPIS INDUSTRISKE SVOJINE Izdan 1 decembra 1932. BR. 9281 Societe des brevets catalex, Geneve, Švajcarska. Postupak i uređaj za dovođenje u vezu katalitičkog transformovanja ugljovodonika i direktnog napajanja eksplozivnih motora proizvodima ovog transformovanja. Prijava od 17 februara 1931. Važi od 1 decembra 1931. Društvo, koje prijavljuje ovaj pronalazak, bavilo se već ranije postupcima kao i iz-vesnim uređajima za izvođenje katalitičkog transformisanja ugljovodonika i neposrednim napajanjem eksplozivnih motora proizvodima ovog transformisanja. Ovi uređaji se sastoje iz karburatora koji deli vazduh za sagorevanje u dve frakcije, od kojih jedna, primarni vazduh, prisno pomešana sa karburišućom tečnošću, cirkuli-še dodirujući zagrejane zidove katalizatora, transformuje se i meša se posle toga sa drugom frakcijom, sekundarnim vazduhom, t. j. vazduhom za potpomaganje sagoreva-nja, da bi se obrazovala eksplozivna meša vina. Emulzioner služi za uvođenje goriva po-mešanog sa primarnim vazduhom. Ova slaba frakcija totalnog vazduha nosi sve gorivo kroz katalitički transformator, gde se gorivo deli u tanke mlazeve, koji primaju toplinu ispušnih gasova, zahvaljujući naročitom rasporedu koji je niže opisan. Za svako opterećenje motora uzima se odgovarajuća količina kalorija, koja je potrebna za trans-formovanje. Sasvim rasprašena magla nailazi na zagrejanu površinu katalitičkog metala. U ovom momentu razvijaju se glavne reakcije: zatalasavanje molekularnog sklopa, oksidisanje ugljenika obrazovanog kod krakovanja, koji bi težio da se taloži u ugljenik, a daljnjim oksidisanjem molekila uprošćenih usled njihovog delimičnog sa-gorevanja stvara se ugljena kiselina. Proizvodi koji su tako dobiveni i koji obrazuju osnovnu mešavinu, bivaju tada prisno pomešani pomoću podesnog karbu- ratora za gas (melanžera) sa sekundarnim vazduhom. Tako se u cilindre motora uvodi homogena mešavina određenih gasova, vodene pare i veoma sitnih kapljica ranije oksidisane karburišuće materije. Ova mešavina je mnogo bolja od heterogenih magli, proizvedenih sadanjim fizičkim karburatorima i za sagorevanje zahteva samo količinu vazduha, koja nije veća od količine koja je teorijski potrebna za sagorevanje, što dopušta da se postignu diagrami sa većom površinom rada, t. j. da se sa slabim specifičnim utrošcima postignu proseč-no veći pritisci. Osim toga su izbegnute nezgode koje potiču od nesavršenstva, pošto se sadašnje fizičko karburisanje praktično izražava: nejednakom raspodelom rada na cilindre, štetnim mehaničkim dej-stvima kao praskom, prekomernem potroš njom goriva, gubitkom snage, prljanjem cilindara i rastapanjem mazivnog ulja. Ispitivanja Berl-a, Callendar-a, Aufhausera i drugih istraživača o pojavama sagore-vanja u motorima dokazala su, da se gorivne mešavine koje su obrazovane iz vazduha, pare ili kapljica karburišuće materije ne preobraćaju neposredno u ugljenične gasove i vodenu paru (konačni proizvodi sagorevanja), već da prolaze kroz niz he-mijskih posrednih stanja koja rezultuju iz termolize i uzastopnih oksidisanja tako, da se stvaraju nezasićeni ugljovodonici, alde-hidi, kiseli organski ketoni i najzad vodo-nik i ugljenmonoksid. Izvesne od ovih transformacija se upisuju u opšti bilans kao endotermične, i stoga su prikupljači toplotne energije. S druge Din. 35. strane proizvodi superoksidisanja olakšavaju zapaljivanje, pa u neku ruku služe kao maja za brzo sagorevanje sadržine u cilindru. Dakle bilo je racionalno tražiti hemij-sko pripremanje eksplozivne mešavine koja bi se dovela u slanje prečišćenosti pre svog upuštanja u cilindre i to upotreblju-jući kalorije ispušnih gasova. Predmet ovog pronalaska jeste novi aparat koji dopušta da se udruži termoliza i katalitičko superoksidisanje ugljovodonika sa neposrednim napajanjem eksplozivnih motora pomoću proizvoda ovog transfor-movanja. Bitna oscbenost ovog aparata se sastoji u tome, da katalizator gde se izvršuje termoliza i superoksidisanje karburišuće materije sadrži metalni katalitički omol, koji je raspoređen oko osovine pulverizatora i čiji unutrašnji zid ima, ili nema, krilca ili neravnine koje su namenjene da uvećavaju aklivnu površinu metala i emulzije za trans-formisanje. Druga osobenosl aparata leži u naročitom obliku emulzionera, koji na katalizator baca gorivo pomešano sa primarnim vaz-duhom, i koji je oblik emulzionera bio izveden naročito s obzirom na kompenzo-vanje nedovoljnosti kalorifične energije, koja se predaje katalizatoru pomoću ispušnih gasova, koji su na relativno niskoj temperaturi, u vreme kretanja slabom snagom 1 bez opterećenja, motora, koji se napaja ugljovodonicima katalitički preobraženim. Ovo kompenzovanje se izvršuje automatskim uvećanjem, u povoljnoj srazmeri, količine primarnog vazduha koji se meša sa ugljovodonikom u emulsioneru. Da bi se dostigao ovaj rezultat, emulzi-oner sadrži komoru za mešanje, podesnih dimenzija u kojoj se izvršuje širenje vazduha koje izaziva usisavanje tečnosti i odnos između srazmera vazduha i ugljovodonika obrnuto se menja sa veličinom smanjivanja pritiska koji nastaje usisavanjem tečnosti u pomenutoj komori. Poboljšani emiđzioner se uglavnom sastoji iz muškog dela koji je snabdeven kanalom za dovod ugljovodonika i koji je montiran u ženskom delu ostavljajući iz-vesian međuprostor tako, đa se obrazuje komora za mešavinu, u koju ulaze porne nuti kanal i ulazne rupe za primarni vaz-duh; muški deo ima u pomenutoj komori, jedan deo suženog prečnika lako, da me-šavina prolazeći kroz pomenutu komoru, pretrpljuje između oba dela, širenje, pre no što izađe iz tako sastavljenog emulzionera. Aparat pokazuje osim toga, kao osobenosl, raspored, u izmeđivaču toplote, jedne ili više cevi za ulazak gasova koje dovode gas tangencijalno na spoljni zid kalalizato-ra radi uvećanja dejstva termičkih menjanja i radi poboljšanja funkcionisanja aparata. Gasovi, cirkulišući po spiralnoj zavojici, okružuju potpuno katalizator u prvoj zavojici, i, pošto ostave jedan deo svoje termičke energije, obrazuju izolujuću koricu (sloj) u sledećoj zavojici, pre no što se upute izlasku. Osim toga između melanžera i katalizatora je umetnuta kutija za širenje da bi se vodilo računa o uvećanju zapremine, koja rezultuje od termohemijskog transformova-nja, koje se proizvelo pri kontaktu ovog katalizatora. Najzad katalizator je spojen sa kutijom za širenje pomoću kanala koji vrši ulogu rashlađivača i kombinovana akcija hlađenja i širenja proizvodi mehanički efekat kondenzovanja u isto vreme kad i produženje reakcija oksidisanja i hemijskih preobražaja. Razne druge osobenosii videće se iz opisa koji će sledovali s pogledom na priložene nacrte, koji su dati kao primer. Sl. 1 pokazuje u deiimičnom preseku u-ređaj za napajanje motora. Si. 2 pretsiavija slavinu za četiri voda, iz sl. 1, u drugom položaju. Si. 3 je presek po liniji 3—3 iz sl.l. SI. 4 je presek sličan preseku iz si. 3, budući da krilo termoregulatora zauzima posredni položaj. Si. 5, 6 i 7 predstavljaju, u aksiainom preseku, tri varijante izvođenja emulzionera. Si. 8 je podužni presek po osi katalizatora, jednog deia aparata preinačenog po jednoj varijanti izvođenja. Si. 9 je njegov poprečni presek po liniji 9—9 iz si. 8. Karburišuća materija, koja je namenjena da napaja motor, čiji su upusni i ispusni koiekiori označeni sa 1 i 2, ulazi pomoću cevi 3 u sud sa konstantnim nivoom 4. Kad slavina sa četiri voda (5) zauzme položaj, koji je pretstavljen na si. 2, teško ulje, koje ostavlja sud 4, upućuje se ka emulzioneru kroz cev 6; ova se završava oblogom 7 i ulje uiazi u prstenasti prostor koji je izveden između igle 12 i njenog ležišta; ova igla nosi glavu 43, u vidu zarubljene kupe, oko koje doiazi primarni vazduh koji prodire kroz rupe 14. Vazduh i teško ulje izlazi kroz emulzioner koji ima, tu osobenost, da stvara emulziju, u razvučenom konusnom obliku, šio se na pr. o-stvaruje konusnošću ivica kružnog proreza 15 za pulverizovanje. Katalizator je izveden u vidu omotača, iz kaialiličkog metala, koji je raspoređen oko osovine pulverizatora i koji eventualno nosi, na svom unutrašnjem zidu, krilca ili neravnine koje su namenjene da uvećaju kontakinu površinu između metala i emulzije koja Ireba da se kemijski preobrazi. Ovaj omotač iz katalitičkog metala je legura iz bakra i metala koji je slabo oset-Ijiv prema sumporu i čiji se oksidi teško daju redukovati: kao hrom, aluminium i va-rsadium. Ovoj leguri se dodaje mala količina gvožđa da bi joj se uvećala otpornost. Sva toplota, koja je dobivena iz ispušnih gasova predaje se pomoću razvijene površine katalizatora mogli karburišuće materije i primarnog vazduha, dopuštajući na taj način, da se izvedu reakcije termolize i superok-sidisanja, koje su gore opisane. Grejanje katalizatora se vrši prema sledečem: Orno! 17 komore, koji sadrži krilca 16 je snabdeven spolja krilcima 18, oko kojih kruži sav ili samo deo motorovih ispušnih gasova. Radi ovoga (si. 3 i 4) predviđeno je u kolektoru 2 za ispuh krilo ili zatvarač 19, koji je pođ dejstvom poluge 24, koja je vezana sa osovinom 25 za upravljanje krilom 26 i koja dejstvuje na osovinu 27 krila 19. Ovo krilo dopušta u vreme kretanja pod opterećenjem (si. 4) da kroz međuprostore 20, 21 izađe sav ili jedan deo ispušnih gasova u kanale 22, koji obrazuju dvostruki omotač oko katalizatora i koji dejstvuju pomoćno kao izolatori ovog poslednjeg. li položajima koji odgovaraju usporenosli i praznom hodu, ukupnost ispušnih gasova služi za grejanje katalizatora, budući da krilo 19 zauzima položaj iz si. 3. Gasovi ulaze kroz 23 i treba da prođu preko krila 18, da bi se uputili ispušnoj cevi 28. Proizvodi koji izlaze iz kataliličke komore 15 i obrazuju primarnu mešavinu, upućeni su kroz kanal 29 u središni sisak melanžera gde motor obrazuje smanjivanje pritiska koje se reguliše pomoću krila 26. Sekundarni vazduh, koji je potreban za sagore-vanje, doveden je melanžeru s jedne strane, pomoću kanala 31, koji je pri polasku zatvoren pomoću krila 32 i, s druge sirane, pomoću automatskog ventila 33 ža dopunski vazduh, na koji dejstvuje opruga 34, čiji se napon može eventualno regulisati pomoću ispada 35. Oscilacije su prigušene pomoću prigušnog lonca 36. U cilju da se olakšaju polasci motora, melanžer je spremljen tako, da funkcioniše nezavisno kao fizički karburator, za laku gorivnu materiju, čiji sud 37 sa konstantnim nivoom sadrži injekior37’; laka gorivna materija dospeva kroz cev 38 kad osovina 5 sa četiri voda zauzme položaj koji je pokazan na si. 1. Odatle, laka gorivna materija se upućuje kroz kanal 59 ka sis-ku 30. Slavina 5 sa četiri voda postavljena uzvodno od suda za laku gorivnu materiju i nizvodno od suda sa teškim uljem dopušta da se trenutno pređe od kretanja pomoću lake gorivne materije na kretanje pomoću teškog ulja iii obratno. Raspored injekiora 37’ na donjem delu suda 37 za lako ulje je takav, da sud ostaje prazan za vreme funkcionisanja teškog ulja. Tako se izbega-va svaka opasnost požara. Zapremina suda za lako ulje je sračunata tako, da potpomaže kretanju motora za vreme koje je potrebno za emulziju primarnog vazduha i teškog ulja da bi prošao kroz katalizator, da bi se u njemu transformovao i dospeo do melanžera. Kad je postupak primenjen na motore, napajane lakim karburišućim materijama (lakim uljem, itd.) uređaj ne sadrži sud 37, cev 38 ni slavinu 5 sa četiri voda, pošto se laka karburišuća maierija iz suda sa konstantnim nivoom 4 spušta u emulzio-ner 7. Emulzioner koji pokazuje si. 5 sadrži muški deo 41, čija je fianša 42 umeštena u ženski deo 43 i priljubljuje se uz oslonac koji je izvede u ženskom deiu. Ženski deo 43 sadrži unutrašnju šupljinu 49, koja vrši ulogu emulzione komore, muški deo 41 pokazuje glavu koja se sastoji iz cilindričnog dela 45 prečnika Dt, kome slednje cilindrični deo 46 prečnika D3 koji je manji od Dj. Kanal 47 je izveden u delu 41 i rupe 48 ga stavlja u vezu sa prostorom 49 navedene šupljine, prostorom, koji je obuhvaćen između dela 46 muškog dela 41 i ženskog dela 42. Kroz ovaj kanal iz običnog karburatora 4 (na si. 1) dolazi ugljovodonik koji treba da bude katalitički preobražen. Najzad cilindričnom delu 46 sleduje pečurka 50, koja čini sastavni deo sa delom 46 ili je spojena s njime, i koja rasturajući maglu obrazovanu pomoću emulzionera dopušta da se upotrebi više ili manje za-premine i površine katalizatora. Prvenstveno je prečnik D4 ove pečurke jednak prečniku šupljine 49. SI. 6 pretstavlja sličan aparat u kome muški deo sadrži tri cilindrična dela prečnike O,’, Da’, D3’. Ovaj muški deo može isto lako da se završi pečurkom 51 prečnika D”4 (si. 7). Ovaj raspored je naročito Interesantan u slučaju aparature, koja je ranije opisana, s pogledom na si. 1—4, u tom smislu, što dopušla da se na svakom tipu motora reguliše širenje konusa da bi korisna zapremina i površina bile one koje dopuštaju da se zaustave reakcije do izvesnog sladi- uma njihovog razvijanja za najveće radove i da ih naprotiv tera do povećanog stadi-uma za najslabije radove. Reakcije superoksidisanja koje potpomažu zagrevanje mešavine, u isto vreme, kad i u hemijsko transformovanje, očevidno su u toliko intenzivnije u koliko je veća količina upuštenog vazduha sa karburišućom materijom na katalizator. Ovaj uređaj pruža sretstvo za kompenzovanje, i preko toga, nedostatke kalorifične energije, koja je ustupljena ispušnim gasovima sa slabim punjenjem (rad sa malim opterećenjem i prazan hod). Tako na pr. ovaj uređaj dopušta da cilindrima dospe mešavina vazduha i preo-braženog gasa, koji obrazuje ulje, pri temperaturi od 80° pri punom opterećenju i na 110° u praznom hodu, bez ikakvog mehaničkog posredovanja (krilo u ispuhu, zagrevanje vazduha itd). Pomoću podesnog izbora oblika i dimenzija središnog dela ili muškog dela emul-zionera, može se: 1) Uvećati ili umanjiti proporcionalno količina primarnog vazduha, za svako opterećenje. 2) Uvećati ili umanjiti količina primarnog vazduha za izvesno opterećenje, a da se pri izvesnim drugim okolnostima ne menja. 3) Uvećati ili umanjiti, pomoću širenja konusa, koji obrazuje emulziju koja izlazi iz opisanog aparata, zapreminu i aktivne površine katalizatora. U praktičnom pogledu ovo dopušta kompenzovanje razlika grejanja, koje potiču od ispušnih gasova, kad se menjaju okolnosti (opterećenja) i isto tako dopušta kompenzovanje otstupanja temperature, koja potiču od okoline. U aparatu koji pokazuje si. 8, nalazi se izveden katalizator 52, kao što je gore pokazano, u vidu metalnog katalitičnog omota koji nosi, na svom unutrašnjem zidu, krilca ilt neravnine 53, koje uvećavaju kontaktnu površinu između metala i emulzije za hemijsko transformovanje. Ovaj omot ima osim toga spolja krilca 54. On je postavljen u kutiju 55 čiji se oblik vidi jasno na preseku u si. 9, i koji se pruža celom dužinom motora. Dakle moguće je da se u aparatu koji je tako obrazovan rasporedi mnogo duži katalizator. Ispusni gasovi se uvode u ovaj aparat pomoću cevi 56, čiji je raspored takav, da fluid dospeva tangencialno na površinu 52 katalizatora. Svaka cev 56 se spaja, pomoću pregrade 57, sa zidovima kutije 55, i to tako, da prinude gasove da se kreću zavojitim putem, kao što je pokazano streli- cama. Tako se vidi da prostor 58, kror koji prolazi fluid pošto je predao jedan deo svoje toplote katalizatoru, obrazuje izo-lujuću oblogu. Ispusni gasovi su evakuisani pomoću cevi 59, koja je snabdevena krilom 60 za regulisanje; ovo krilo dopušta da se eventualno reguliše intenzitet grejanja bilo da ono zauzima stalan položaj koji je određen unapred, bilo da mu se daju različiti ugaoni položaji prema radu koji se traži od motora. Emulzioner koji je opisan u odnosu na si. 5—7 postavljen je u 61. Pošto u prisustvu katalizatora, pretrpi termohemijsku transformaciju, mešavinar koja treba da napaja motor, čije su ispušne cevi obeležene sa 56, biva upravljena širokim kanalom 62, u kutiji 63 za širenje;-kanal 62 se završava cedilom 64. On posebno vrši ulogu rashlađivača i, pošto proizvede rashiađenost, kombinovanu sa širenjem kad gas izlazi iz cedila, vrši dejstvo kondenzovanja u isto vreme kad i produženje reakcija oksidisanja i hemijskih transformacija u kutiji za širenje. Osim toga ova poslednja dopušta da se vodi računa o uvećanju zapremine, koje rezultuje iz termohemijskog transformovanja, što se vrši sa povećanjem broja molekila. Patentni zahtevi : 1) Aparat za izvođenje termolize i kata-litičkog superoksidisanja ugljovodonika sa neposrednim napajanjem eksplozivnih motora proizvodima ovog transformovanja, naznačen time, što katalizator, gde se izvršuje termoliza i superoksidisanje karburišuće materije, sadrži omot (17) iz katalitičkog metala, koji je raspoređen oko osovine, pulverizatora i čiji unutrašnji zid pokazuje, ili ne, krilca (16) ili neravnine, koje su namenjene da uvećaju površinu između metala i emulzije za transformovanje. 2) Aparat pozahtevu 1 naznačen time, što,je melanžer, u slučaju napajanja teškim uljem, o-premljen tako, da funkcioniše nezavisno kao fizičkikarburatorza laka ulja,i štojeslavina(5) sa četiri voda, koja dopušta da se trenutno pređe od rada lakim uljem na rad teškim uljem ili obratno, postavljena uzvodno od suda (37) za lako ulje i nizvodno od suda (4) za teško ulje, što dopušta da se u vreme promene karburišuće materije kompenzuju zakašnjenja koja rezultuju od zapremine katalizatorove komore. 3) Aparat po zahtevu 1, naznačen time, što se emulzija karburišuće materije i primarnog vazduha obrazuje pomoću pulverizatora, koji stvara razvijen mlaz u vidu kupe ili rasturenu konusnu masu. 4) Aparat po zahteva 1, naznačen time, što količina ispušnih gasova, koja je određena za grejanje katalizatora biva regu-lisana pomoću krila (19) ili zatvarača, koji dopusta upućivanje celokupnih ili samo dela ovih gasova, bilo na kontaktnu površinu (52) spoljnjeg zida katalizatora, bilo u kanale (22), koji obrazuju dvostruki omot koji služi kao pomoćna izolacija. 5) Aparat po zahtevu 1, naznačen time, što se metalni omot (17) sastoji iz legure bakra ili metala, koji je malo osetljiv prema sumporu i čiji se oksidi teško daju redukovati kao: hrom, aluminium i vanadi-um, i što je ovoj leguri dodata mala količina gvožđa da bi se leguri povećala otpornost. 6) Aparat po zahtevu 1, naznačen time, što emulzioner sadrži komoru za mešanje podesnih dimenzija, u kojoj se vrši širenje vazduha, koje izaziva aspiraciju ugljovodo-nika, budući da se odnos između količina vazduha i ugljovodonika, koji izlaze iz emul-zionera, menja cbrnuto sa veličinom smanjivanja pritiska. 7) Aparat po zahtevu 6, naznačen time, što je emulzioner izveden iz dva dela, jednog muškog dela(41), koji je snabdeven kanalom (47) za dolaz ugljovodonika i montiran u ženskom delu (43) ostavljajući odgovarajući međuprostor (49) tako da se obrazuje komora za mešanje u koju ugljovo-donik prodire kroh rupe (48) koje su u vezi sa pomenutim kanalom (47) i primarni vazduh prodire kroz prstenasti prostor (44) koji je obuhvaćen između oba dela, budući da muški deo ima jedan cilindričan deo (46) smanjenog prečnika tako, da me- šavina koja prelazi kroz pomenutu komora pretrpljuje, između oba dela širenje pre no što izađe iz emulzionera. 8) Aparat po zahtevu 7, naznačen time, što se deo (D”2) smanjenog prečnika muškog dela nalazi između dva dela (D’^ i D”s) većeg prečnika. 9) Aparat po zahtevu 3, 6, 7 i 8 naznačen time, što je na kraju muškog dela (41) predviđena pečurka (50) koja konusno razastire mlaz, koji izlazi iz emulzionera. 10) Aparat po zahtevu 1, naznačen time, što se katalizator pruža po celoj dužini bloka motora. 11) Apurat po zahtevu 1, naznačen time, što ispusni gasovi bivaju uvedeni pomoću cevi (56), koje ih vode tangencialno zidu katalizatora, da bi se poboljšala termička izmena. 12) Aparat po zahtevu 1, naznačen time, što se cevi (56) spajaju sa spoljnim zidom katalizatora pomoću pregrade (57) koja pri-nuđuje gasove da cirkulišu po spiralnoj zavojici oko katalizatora, i šio gasovi, pošto su opisali prvu zavojicu oko katalizatora, obrazuju izolujuću oblogu pre no što se upute izlasku. 13) Aparat po zahtevu 1, naznačen time« što katalizatoru sleduje široki kanal (62) koji između ostalog vrši ulogu rashlađiva-ča za emulziju, koja je hemijski transfor-movana i koja prolazi kroz rashlađivač da bi ušla u motor. 14) Aparat po zahtevu 13, naznačen time, što široki kanal (62) izlazi u kutiju (63) za širenje, kroz koju prolazi primarna me-šavina pre no što naiđe na sekundarni vazduh. . ■ . ' - , ■ . ‘ ■ . - Adpatent broj 9281. Adpafenf-broj 9281. if ' ’• ; ^ V‘ '' 1 ' '' ■ v ■ ■ 'y , IZc/.S 65 Adpatent broj3281. J 'i -V,' S • ; ■ • , .• v... . •• . ... . • •• ,V’ , '