Устройство для термического разрушения горных пород высокотемпературной газовой струей

Устройство для термического разрушения горных пород высокотемпературной газовой струей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистическнк ресиубиии

O Il И C А Н И Е ()891876

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l ° 1 (6I ) Дополиительиое к авт. саид-ву Ne 734407 (53)M. Кл.

Е 21 В 7/14

Е 21 С 37/16 (22) Заявлено 15.04.80 (21) 2913117/22-03 с присоелииеиием заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23.12.81. Бюллетень Ж 47

Дата опубликования описания 25. 12.81

1Ъвударстеккик квиитет

CCCP по делам кэвбретекик к вткрыткк (53) УДК622.243. .94 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. П. Голдаев, Е. П. Полевичек, Н. П. Бут и П. Н

Харьковский авиационный институт им. Н. Е. Жуковского о

Министерства высшего и среднего сиециальногоjобразования

Украинской CCP (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ

ГОРНЫХ ПОРОД BblCOKOTEN ПЕРАТУРНОЙ

ГАЗОВОЙ СТРУЕЙ

Изобретение относится к устройству для термического разрушения горных пород высокотемпературной струей газа, может быть использовано, главным образом, для прореэания щелей в массиве крепких горных пород.

По основному авт. св. % 734407, известно устройство для термического разрушения горных пород высокотемпературной струей газа, включаюшее гаэоге» нератор с соплой крышкой и примыкающую к срезу сопла насадку с каналом для направленного истечения газа. Для отклонения газовой струи от среднего положения для образования епи требуемой ши15 рины канал насадки выполнен плоским и расширяющимся в направлении истечения газовой струи, а в теле насадки предусмотрены расположенные опозитно и параллельно длинным стенкам канала отверстия для .подачи импульса сжатого газа в канал насадки t1).

Надежность действия управляюших им пульсов, поочередного примыкания и удер2 живання газовой струи у наклонных стеf нок канала насадки зависит от многих факторов, в частности от шероховатости поверхности стенок, точности геометрических форм, симметрии канала насадки.

По этим причинам нвдежность работы устройства снижается.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства путем усиления действия управляющих импульсов сжато го газа.

Цель достигается тем, что наклонные станки канала снабжены ближе к его входной части противоположно и соосно рас положенными выступами.

При этом, выполненные в теле насадки отверстия для подачи управляюших импульсов сжатого газа в ее канал размешены непосредственно эа выступами по ходу истечения газовой струи.

На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - вид по стрелке

А на фиг. 1; на фиг. 3 — узел 1 на фиг, 1, в увеличенном масштабе.

187 6

25

Ю

55

Устройство содержит газогенератор 1 (фиг. 1) с сопловой крышкой 2, к сречу сопла 3 которой примыкает насадка 4 с каналом 5, Канал 5 расположен соосно с соплом 3. Верхняя часть канала 5 является продолжением диффуэорной части сопла 3. Нижняя, значительно большая по длине, часть канала 5 выполнена расширяющейся .,в направлении истечения газа.. Канал 5 насадки 4 имеет плоскую форму (фиг. 2) и ограничен двумя плоскими параллельными стенками 6 и примыкающими к ним двумя цилиндрическими стенками 7 и 8, наклоненными под одинаковым углом к продольной оси канала

5. В плоскости перехода диффузорной час ти сопла 3 в расширяющийся плоский канал 5 на его наклонных цилиндрических стенках 7 и 8.выполнены выступы 9 и

10, благодаря которым площадь проходно-, 20 го сечения канала 5 увеличивается скачкообразно. Переход диффузорной части соп ла 3 в канал 5 у плоских параллельных стенок бвыполнен плавным,,беэ уступов.

В теле насадки 4 непосредственно эа выступами 9 и 10 выполнены отверстия

11 и 12, выходящие навстречу одно другому на цилиндрических стенках 7 и 8.

Отверстия ll и 12 сообщены трубопроводами с распределителем, (на фиг.не показаны) для поочередной подачи в канал

5 насадки 4 управляющих импульсов сжатого газа.

При работе устройство располагают в прорезаемой щели таким образом, что наклонные цилиндрические стенки 7 и 8 канала 5 ориентированы в направлении к боковым стенкам щели.

После запуска и вывода на рабочий режим газогенератора 1 высокотемпера-, турная газовая струя истекает из сопла

3 в канал 5 насадки 4, занимая в нем среднее (осевое) положение. Путем подачи управляющего импульса сжатого газа в канал 5 насадки 4 через один из отверстий, например через отверстие 12, истекающая струя газа смещается из среднего положения и "прилипает" к наклонной стенке 7 (эффект Коанца).

На фиг. 1 и 3 показаны линии тока струи, примкнувшей к стенке 7. Вследсч вие эжекционного захвата масс rasa газовой струей при истечении ее из сопла

3 в канал 5 за выступами 9 и 10 образуются эоны 13 и 14 циркуляционных токов, причем за выступом 9 эона 13 цир» . куляционных токов закрытая, она ограни4 чена выступом 9, стенкой 7 и газодинамической поверхностью 15 газовой струи, а за выступом lO - открытая, так как она сообщена через канал 5 с атмосферой.

Поэтому в зоне 13 создается более сильное разрежение, чем в зоне 14, и газовая струя под действием перепада давлений остается надежно примкнувшей к стенке 7 и после того, -когда действие управляющего импульса газа, поданного через отверстие

12, прекратится.

Для отклонении газовой струи к стенке

8 канал 5 подается импульс давления газа под действием через отверстие 11, в результате чего повышается давление в зоне 13 и под действием перепада давлений газовая струя оторвется от стенки 7 и примкнет к стенке 8.

Благодаря наличию выступа 9 и обраэования за ним зоны 13 циркуляционных токов обеспечивается при подаче импульса газа под давлением более надежный отрыв струи от стенки 7; так как на струю действует давление сжатого газа на большей площади, чем при отсутствии такой зоны в известных устройства.

Таким образом,- использование предлагаемого изобретения позволяет повысить надежность работы устройства по изменению направления действия газовой струи на породу с целью обеспечения потребной ширины прорезаемой щели. формула изобретения

1. Устройство для термического разрушения горных пород высокотемператур° ной газовой струей по авт. св. % 734407, о т л и ч а ю щ e e с я тем, что, с целью повышения надежности его работы путем усиления действия управляющих импульсов сжатого газа, наклоненные стенки канала насадки снабжены ближе к его входной части противоположно и соосно расположенными выступами.

2. Устройство поп. 1, отл ич а ющ e e с я .тем, что, выполненные в теле насадки отверстия для подачи управляющих импульсов сжатого газа в ее канал размещены непосредственно эа выступами по ходу истечения газовой струи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 734407, кл. Е 21 С 37/16, 1977.