Устройство для огнеструйной обработки минеральных сред

Устройство для огнеструйной обработки минеральных сред

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистических

Респубпнк 1» 734408 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Звивлено 15.11.77 (21) 2544582/22 03

2 (51)М. Кл.

Е 21 С 21/00

В 28 !) 1/ОО с присоелинением заявки .%

Государстееннмй комитет

СССР (23) Приоритет оо делам изобретений и открытий

Опубликоваио15.05.80. Бктллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 18.0580 (53) УДK < - 4 . .94 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. A. Гальченко и P. В. Попов

3

) Криворожский ордена Трудового Красного институт Министерства высшего и средне образования СССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГНЕСТРУЙНОЙ ОБРАБОТКИ

МИНЕРАЛЬНЫХ СРЕД

Изобретение относится к устройствам для огнеструйной обработки минеральных сред и может быть использовано для разрушения горных пород и поверхностной обработки каменных блоков. . Известно устройство для термического

5 разрушения горных пород, содержашее камеру сгорания с сопловым отверстием, расположенную в корпусе, и установленный в ней конусообразный элемент, 10 имеющий в своих стенках отверстия, перпендикулярные образующей конуса. При этом конусообразный элемент своей вершиной закреплен в крышке камеры сгорания и сообщается своей открытой полостью с каналом для подачи горючего, на выходе которого установлена центро, бежная форсунка (11 .

В данной конструкции устройства предусмотрена подача окислителя в по- 20 лость, образованную конусообразным элементом, через отверстия в его стенках, где окислитель смешивается с горючим, распыляемым форсункой. Топливная смесь через открытую полость поступает в камеру сгорания, где воспламеняется.

Из-за отсутствия дниша у конусообразного элемента в камере сгорания нельзя создать зоны пониженного давления, в результате чего не исключена возможность cpbIBB пламени и преждевременного подгорания конусообразного элемента, так как фронт пламени располагает у его основания, а охлаждается конусообразный элемент окислителем только снаружи.

Кроме того, наличие центробежной форсунки усложняет конструкцию устрои.ства, а использование только жидкого горючего ограничивает его применение.

Наиболее близким техштче=ким решением к предлагаемому является устройство для огнеструйной обработки минеральных сред, содержашее камеру сгорания с сопловым отверстием и сообшенную с каналом подачи окислителя форкамеру, в крышке которой выполнен канал лил подачи горючего и закреплен колу<.oUt)—

734408 4 разный полый элемент с днищем, обрашенйым в сторону камеры сгорания, про-. ходящий через форкамеру и образующий с ее стенками кольцевуюшель, соединияющую обе камеры между собой 12 .

При таком выполнении устройства удается повысить надежность запуска и устойчивость работы благодаря тому, что в днище конусообразного элемента имеются отверстия, через которые топлив-10 ная смесь из камеры сгорания поступает в полость этого элемента, где образуются засФойнея зона топливной смеси и создаются хорошие условия а ее воспламенения. 15

Однако система подготовки топливной смеси в этом устройстве предусматривает подачу горючего в форкамеручерез форсункуи окислителя через имеющийся в распределительнойголовке канал, T .å. таким же об- 20 разом, как и в широко известных огнеструйных горелках. При таком способе подготовки топливной смеси процесс ее горения протекает недостаточно интенсивно, а применение форсунки для распыливания горючего ус- 25 ложняет конструкцию устройства.

Цель изобретения -повышение интенсивности горения и упрощение конструкции устройства.

Это достигается тем, что конусообраз30 ,ный полый элемент соединен с каналом подачи горючего и имеет в своих стенках вблизи вершины тангенциальные отверстия для его выхода, ориентированные навстречу направлешпо движения окислителя, 3 поступающего в форкамеру.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Устройство для огнеструйной обработки минеральных сред содержит размещен- 40 ную в корпусе 1 камеру 2 сгорания, ограниченную сопловой крышкой 3 с отверстием 4 H крышкой;5, укрепленной в корпусе 1. B крышке 5 выполнен канал 6 для подачи горючего, который сообщается 45 с полостью 7 закрытого конусообразного элемента 8, установленного коаксиально камере 2 сгорания и образующего с ней форкамеру 9 и кольцевую щель 10, соединяющую обе камеры. Вблизи вершины конусообразный элемент 8 в своих стенках имеет тангенциально расположенные отверстия 11 для выхода горючего, ори.нтировенные навстречу направлению движения окислителя, поступающего в форкамеру 9 по трубопроводу 12; кольцевому каналу 13 и окне 14. Для прохода окислителя в камеру 2 сгорания в ней выполнеиы отверстия 15, расположенные ближе к сопловой крышке 3.

Устройство работает следующим обрезом .

При запуске жидкое горючее впрыскивается через тангенциальные отверстия

11 в.форкамеру 9 навстречу потоку окислителя, поступающего из окон 14. При движении топлива в форкамере 9 происходит диспергирование горюче о и улучшается качество смешивания благодаря тому, что конусообразный элемент 8 способствует турбулизеции потока топ- . ливной смеси.

Из форкамеры 9 топливо истекает через кольцевую щель 10 в камеру 2 сгорания. Зе днищем элемента 8 в KQмере 2 сгорания возникает зона пониженного давления, в которой топливная смесь .движется с малой скоростью. В результате облегчается воспламенение топлива в камере 2 сгорания и дости— гается устойчивое горение (без срыва пламени) .

Топливную смесь, вылетающую из соплового отверстия 4, поджигают, а затем, уменьшая расход окислителя, пламя втягивают в камеру, 2 сгорания.

Увеличивая расход топливных компонентов и поднимая давление в камере 2 сгорания, выводят устройство на рабочий режим.

В процессе работы устройства сопловая крышка 3 и камера 2 сгорания охлаждаются окислителем, который поступает из трубопровода 12 в кольцевой канал 13 между корпусом 1 и камерой

2 сгорания. Часть окислителя через отверстия 15 поступеет в камеру 2 сгорания, охлаждая внутренние поверхности ее и сопловой крышки 3 и участвуя в процессе горения. Меньшая часть подогретого окислителя движется к крышке 5, где через окно 14 поступает в форкамеру 9 и смешивается с газообразным горючим, которое нагревается до такого же состоякия в полости 7 элемента 8, омываемого продуктами сгорания, и выбрасывается через отверстия 11.

Полученная топливная смесь сгорает в камере 2 сгорания с выделением топливной энергии и истекает через сопловое отверстие 4 в виде сверхзвуковой газовой струи, которая обрабатывает поверхность минеральных сред.

В связи с тем, что в данном устройстве полый конусообразный элемент 8 выполняет одновременно функции форсун5 73 ки, испарительной камеры, турбулизвтора топлива и стабилизатора горения, улучшается качество подготовки топливной смеси и интенсивность процесса горения при одновременном упрощении конструкции этого устройства.

Формула изобретения

Устройство для огнеструйной обработки минеральных сред, содержашее камеру сгорания с сопловым отверстием и сообшенную с каналом подачи окислителя форкамеру, в крышке которой выполнен канал для подачи горючего и закреплен конусообразный полый элемент с днишем, обращенным в сторону камеры сгорания, проходящий через форкамеру и образую4408 б ший с ее стенками кольцевую щель, соединяюшую обе камеры между собой, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения интенсивности горения и упрошения его конструкции, конусообразный полый элемент соединен с каналом подачи горючего и имеет в своих стенках вблизи вершины тангенциальные отверстия для его выхода, ориентированные навстречу направлению движения окислителя, поступаюшего в форкамеру.

Источники информации, принятые во внимайие при экспертизе

15 1. Авторское свидетельство СССР

% 422849, кл. Е 21 С 21/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке ¹ 2351931/22-03, кл. Е 21 С 21/00, 1976 (прототип).

И Заказ 2030/42

6 26 Подписное

Филиал ППП Патент", г. Ужгород,уц. Проектная, 4