Устройство для термического разрушения минеральных сред струями раскаленного газа

Устройство для термического разрушения минеральных сред струями раскаленного газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ СРЕД СТРУЯМИ РАСКАЛЕННОГО ГАЗА, содержащее размещенные в корпусе коаксиально с кольцевым зазором и сообщающиеся между собой промежуточную и жаровую камеры, где жаровая камера снабжена на выходе соплом для истечения образующихся продуктов сгорания, а на входе - головкой с каналом для прохода горючего, сообщенным с подводящей магистралью , и отверстиями для подачи окислителя из полости штангИ в кольцевой зазор между корпусом и промежуточной камерой , отличающееся 1&W, что, с целью повыщения эффективности его использования за счет качественной подготовки топливной смеси, подводящая магистраль горючего расположена с зазором по ртнощению к входной части канала для прохода горючего , который перекрыт в данной части и через радиальные отверстия в -головке сообщен с кольцевым зазором между промежуточной и жаровой камерами, при этсм головка на входе в жаровую камеру оснащена завихрителем с винтовыми каналами для подачи в ее пространство топливной смеси. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что канал для прохода горючего имеет S на входе коническое расщирение. (/) 3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что проходное сечение канала для прохода горючего составляет не менее 1,2 проходного сечения подводящей магистрали , а проходное сечение отверстий для подачи окислителя - не более 0,8 проходного сечения штанги.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1048102

a su Е 21 В 7/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ !

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3436696 22-03 (22) 06.05.82 (46) 15.10.83. Бюл. № 38 (72) С. М. Асманский, Л. Н. Коверниченко, P. В. Попов и В. П. Арнацкий (71) Криворожский ордена Трудового Красного Знамени горнорудный институт (53) 622,243.94 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 459612, кл. Е 21 В 7/14, 1973.

2. Дмитриев А. П. и др. Термическое и комбинированное разрушение горных пород. М., 1978, с. 133, рис. 8.6 (прототип) (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ СРЕД СТРУЯМИ РАСКАЛЕННОГО

ГАЗА, содержащее размещенные в корпусе коаксиально с кольцевым зазором и сообщающиеся между собой промежуточную и жаровую камеры, где жаровая камера снабжена на выходе соплом для истечения образующихся продуктов сгорания, а на входе — головкой с каналом для прохода горючего, сообщенным с подводящей магистралью, и отверстиями для подачи окислителя из полости штанги в кольцевой зазор между корпусом и промежуточной камерой, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности его использования за счет качественной подготовки топливной смеси, подводящая магистраль горючего расположена с зазором по отношению к входной части канала для прохода горючего, который перекрыт в данной части и через радиальные отверстия в .головке сообщен с кольцевым зазором между промежуточной и жаровой камерами, при этс м головка на входе в жаровую камеру оснащена завихрителем с винтовыми каналами для подачи в ее пространство топливной смеси.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что канал для прохода горючего имеет на входе коническое расширение.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что проходное сечение канала для прохода горючего составляет не менее 1,2 проходного сечения подводящей магистрали, а проходное сечение отверстий для подачи окислителя - не более 0,8 проходного сечения штанги.

1048102

Изобретение относится к устройству для термического разрушения минеральных сред струями раскаленного газа и может быть использовано для бурения скважин, резки щелей, обработки поверхности природного камня, разрушения негабаритов и т.п.

Известно устройство для термического разрушения минеральных сред, включающее камеру сгорания, расположенную с кольцевым зазором в корпусе, в котором движется топливная смесь, подаваемая после подогрева в полость камеры сгорания. Дополнительное перемешивание и подогревание топливной смеси в кольцевом зазоре позволяет улучшить сгорание ее и повысить эффективность использования устройства.

Наиболее близким к изобретению является устройство для термического разрушения минеральных сред струями раскаленного газа, содержащее размещенные в корпусе коаксиально с кольцевым зазором и сообщающиеся между собой промежуточную и жаровую камеры, где жаровая камера снабжена на выходе соплом для истечения образующихся продуктов сгорания, а на входе — головкой с каналом для прохода горючего, сообщенным с подводящей магистралью, и отверстиями для подачи окислителя из полости штанги в кольцевой зазор между корпусом и промежуточной камерой (2) .

В известном устройстве подача горючего в жаровую камеру осуществляется путем распыливания его через форсунку с последующим смещением с окислителем, поступающим по зазору между промежуточной и жаровой камерами. Смещение холодного горючего и подогретого воздуха происходит непосредственно в жаровой камере. В этом случае не удается получить качественной топливной смеси и удовлетворительного ее сгорания, в результате чего эффективность разрушения снижается.

Цель изобретения заключается в повышении эффективности использования устройства за счет более качественной подготовки топливной смеси.

Цель достигается тем, что в устройстве для термического разрушения минеральных сред струями раскаленного газа, содержащем размещенные в корпусе коаксиально с кольцевым зазором и сообщающиеся между собой промежуточную и жаровую камеры, где жаровая камера снабжена на выходе соплом для истечения образующихся продуктов сгорания, а на входе — головкой с каналом для прохода горючего, сообщенным с подводящей магистралью, и отверстиями для подачи окислителя из полости штанги в кольцевой зазор между корпусом и промежуточной камерой, подводящая -магистраль горючего расположена с зазором по отношению к входной части канала для прохода горючего, который перекрыт в донной части и через радиальные отверстия в

55 головке сообщен с кольцевым зазором между промежуточной и жаровой камерами, при этом головка на входе в жаровую камеру оснащена завихрителем с винтовыми каналами для подачи в ее пространство топливной смеси.

Канал для прохода горючего имеет на входе коническое расширение.

Проходное сечение канала для прохода горючего составляет не менее 1,2 проходного сечения подводящей магистрали, а проходное сечение отверстий для подачи окислителя — не более 0,8 проходного сечения штанги.

На чертеже показано предложенное устройство.

Устройство состоит из корпуса 1, промежуточной камеры 2 с центрирующими выступами 3, установленной в ней жаровой камеры 4 с радиальными отверстиями 5 и соплом 6, головки 7 с отверстиями 8 для пропуска воздуха и центральным отверстием 9, в котором установлен элемент 10, а на его конце закреплен завихритель 11.

В верхней части элемента 10 выполнено коническое расширение 12, в которое входит конец подводящий горючее магистрали 13, переходящее в канал 14 в форме цилиндрического углубления, сообщенный с центральным отверстием 9 головки 7 посредством радиальных отверстий 15. Головка 7 соединяется со штангой 16 переходником 17.

Устройство для термического разрушения минеральных сред работает следующим образом.

Горючее из магистрали 13 поступает в конусообразное расширение 12 канала 14, обжимается воздухом, поступающим из штанги 16 и, перемешиваясь с ним, через радиальные отверстия 15 попадает в центральное отверстие 9 головки 7, затем, встречаясь с перегретым воздухом, поступающим из кольцевого зазора, образованного промежуточной камерой 2 и жаровой камерой 4, топливная смесь испаряется и через завихритель 11 поступает внутрь жаровой камеры 4. Воздух из штанги 16 через переходник 17 поступает к головке 7, где его меньшая часть эжектируст горючее в конусообразное углубление 12 канала 14, а большая часть через отверстия 8 проходит в кольцевой зазор, образованный корпусом 1 и промежуточной камерой 2, охлаждая их.

Затем разворачивается, охлаждает сопло 6 и попадает в кольцевой зазор, образованный промежуточной камерой 2 и жаровой камерой 4, где, двигаясь в обратную от сопла

6 сторону, охлаждает наружную поверхность жаровой камеры 4 и постепенно поступает через радиальные отверстия 5 внутрь жаровой камеры 4. Одновременно подогретый воздух, смешиваясь с горючим, нагревает его и в виде топливной смеси поступает через завихритель 11 в камеру 4, где топливная смесь, сгорает. Продукты сгорания

1048102

17

Составитель Ю. Стрелов

Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Л. Повхан

Заказ 7884/36 в виде высокотемпературной сверхзвуковой газовой струи вылетают из сопла и разрушают обрабатываемую поверхность.

В процессе проведенных экспериментов установлено, что предпочтительное проходное сечение канала 14 должно быть не менее 1,2 проходного сечения подводящей магистрали 13, а проходное сечение отверстий

8 для подачи окислителя — не более 0,8 проходного сечения штанги 16. При этих соотношениях проходных сечений работа устройства протекает стабильно при IloJlHQM сгорании топливной смеси. В конечном итоге обеспечивается высокая надежность работы устройства при меньшей энергоемкости процесса разрушения.