Устройство для термического разрушения горных пород струями раскаленного газа

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД СТРУЯМИ РАСКАЛЕННОГО ГАЗА, содержащее корпус, установленную в нем камеру сгорания с сопловой крышкой и распределительной , головкой, снабженной форсункой и подводящими горючее и воздух каналами, а также электрический нагреватель и средство для воспламенения топливной смеси в камере сгорания, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности запуска устройства при работе на дизельном топливе, электрический нагреватель размешен в распределительной головке на входе в форсунку, а выходное отверстие канала подвода горючего расположено между форсункой и нагревателем.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„.,Я0„„1073424 А з5в Е 21 В 7/14; Е 21 С 37/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

Н

CA Ь

ЬР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3508005/22-03 (22) 01.11.82 (46) 15.02.84. Бюл. № 6 (72) А. Ф, Алексеев, С. А. Гончаров, А. А. Капустин, В. И. Мочалов, Г. А. Янченко и Т. И. Янченко (71) Московский ордена Трудового Красного Знамени горный институт (53) 622.243.94 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 229387, кл. Е 21 В 7/14, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 445746, кл. Е 21 В 7/14, 1972 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД СТРУЯМИ РАСКАЛЕННОГО ГАЗА, содержащее корпус, уста новле н н у ю в нем камеру сгорания с сопловой крышкой и распределительной головкой, снабженной форсункой и подводящими горючее н воздух каналами, а также электрический нагреватель и средство для воспламенения топливной смеси в камере сгорания, отличаюшееся тем, что, с целью повышения надежности запуска устройства при работе на дизельном топливе, электрический нагреватель размещен в распределительной головке на входе в форсунку, а выходное отверстие канала подвода горючего расположено между форсункой и нагревателем.

1073424

Изобретение относится к устройствам для термического разрушения горных пород струями раскаленного газа и может быть использовано для бурения и разбуривания скважин в крепких и мерзлых породах.

Известно устройство, в корпусе которого размещена камера сгорания, ограниченная сопловой крышкой и распределительной головкой. В головке закреплена форсунка, соединенная с магистралью подвода горючего, и выполнены каналы для прохода окислителя в камеру сгорания. При этом подводящая горючее магистраль выполнена в виде металлической трубки, которая по меньшей мере на части своей длины свернута по спирали и расположена в нагреваемой зоне камеры сгорания (11.

Благодаря такому исполнению магистрали подаваемого в камеру сгорания горючее предварительно нагревается, в результате чего достигается его наиболее полное сгорание и повышение производительности устройства. Однако запуск в работу известного устройства затруднен, так как его камера сгорания в этот период не прогрета.

Эта трудность сохраняется еще в большей степени при использовании в качестве жидкого горючего дизельного топлива, имеющего низкую температуру воспламенения в смеси с воздухом.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для термического разрушения горных пород струями раскаленного газа, содержащее корпус, установленную в нем камеру сгорания с сопловой крышкой и распределительной головкой, снабженной форсункой и подводящими горючее и воздух каналами, а также электрический нагреватель и средство для воспламенения топливной смеси в камере сгорания (21.

В этом устройстве электрический нагреватель размещен в камере сгорания на выходе из форсунки, имеющей коническую насадку с отверстиями для прохода воздуха в камеру сгорания. В данном случае нагреватель служит для предварительного подогрева топливной смеси. При работе устройства на дизельном топливе в качестве горючего создаваемого нагревателем тепла недостаточно для его удовлетворительного нагрева и устойчивого запуска устройства.

Цель изобретения — повышение надежности запуска устройства при работе его на дизельном топливе.

Цель достигается тем, что в устройстве для термического разрушения горных пород струями раскаленного газа, содержащем корпус, установленную в нем камеру сгорания с сопловой крышкой и распределительной головкой, снабженной форсункой и подводящими горючее и воздух каналами, а также электрический нагреватель и сред2 ство для воспламенения топливной смеси в камере сгорания, электрический нагреватель размещен в распределительной головке на входе в форсунку, а выходное отверстие канала подвода горючего расположено между форсункой и нагревателем.

На чертеже показано предлагаемое устройство, частичный вид.

Устройство имеет размещенную в корпусе 1 камеру 2 сгорания с сопловой крыш10 кой (не показана) и распределительной головкой 3, в которой выполнены каналы 4 и 5 для прохода воздуха в камеру 2 сгорания и в кольцевое пространство между ней и корпусом 1 и канал 6 подвода горючего, В центральной части распределительной головки 3 предусмотрена сквозная полость 7, в которой установлена форсунка 8 для распыливания горючего в камере 2 сгорания. В этой же полости 7 на входе в форсунку 8 размещен электрический нагреватель 9, соединенный с электрическим кабелем 10.

Выходное отверстие 11 канала 6 подвода горючего расположено в полости 7 между нагревателем 9 и форсункой 8. При этом канал 6 подвода горючего соединен с подводящей магистралью 12, а каналы 4 и 5 подвода воздуха — с пространством буровой штанги 13, к которой крепится корпус

1 устройства. Пространство полости 7 между форсункой 8 и нагревателем 9 также со30 общено с пространством буровой штанги 13 каналами (не показаны).

Для воспламенения образующейся в камере 2 сгорания топливной смеси служит электрическая свеча 14, установленная в патрубке 15 распределительной головки 3 и подсоединенная к электрическому кабе лю 10 через клемму 16.

Свеча 14 нагружена пружиной 17 и в рабочем положении частично выступает в камеру 2 сгорания.

Устройство для термического разру40 шения горных пород работает следующим образом.

Дизельное топливо, попадая по магистрали 12 и каналу 6 в полость 7, подогревается в ней от электрического нагревателя

4 9 и уже подогретое распыляется форсункой

8 в камере 2 сгорания. Благодаря предложенному расположению нагревателя 9 потери тепла, расходуемого на подогрев дизельного топлива, минимальны. Свеча 14 под воздействием пружины 17 опускается

50 в камеру 2 сгорания, располагаясь в зоне наиболее благоприятной для воспламенения топливной смеси, как показано на чертеже.

На режиме запуска расходы подаваемых в камеру 2 сгорания дизельного топлива и воздуха составляют обычно 20 — 25О/р .от номинальных. При включении свечи 14 находящаяся в камере 2 сгорания топлив.ная смесь воспламеняется, после чего рас1073424

С оста в и тел ь Ю. Стрелов

Редактор М. Циткина Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Заказ 11778/30 Тираж 564- Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4. ходы дизельного топлива и воздуха увеличиваются до номинальных. Давление в камере 2 сгорания увеличивается, и свеча

14 выталкивается из нее и отключается.

После прогрева камеры 2 сгорания может быть отключен и нагреватель 9. По окончании работы устройства свеча 14 под воздействием пружины 17 возвращается в камеру 2 сгорания.

Предложенное устройство дает возмож5 ность сократить время его запуска и повысить надежность запуска.