Устройство для излучения сейсмического сигнала

 

330407

СотеЪ Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 20.1.1970 (¹ 1397602/26-25) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 24.11.1972. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 23Х.1972

Ч.Кл. б 01v 1/04

Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 550.834 (088.8) Авторы изобретения М, И. Балашканд, H. Г. Филиппов, М. Д. Ефименко, О. Л. Чен, В. В. Майоров, А. Д. Краснопольский, Л. Н. Солодилов и Г. С. Евдокимов

Раменское отделение Всесоюзного научно-исследовательского рс1.-СО1ОЗ института геофизических методов разведки

ПАт-Н 11 -ТгИНЧЕ, И

Заявитель О ГЕКА

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗЛУЧЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к устройствам для морской сейсморазведки и может быть использовано также для возбуждения сейсмического сигнала в скважинах.

Известны пневматические излучатели сейсмического сигнала,.в которых для возбуждения сигнала используют энергию сжатого до высокого давления воздуха. Одним из существенных недостатков этих излучателей является необходимо гь использования громоздких установок для сжатия воздуха. Известно также устройство, в котором энергия выхлопа воздуха повышена за счет сжигания топлива в сжатом воздухе в корпусе камеры перед выхлопом.

Однако эта конструкция в результате сгорания топлива и резкого повышения давления в камере излучателя подвергается большим прочностным и тепловым нагрузкам, что приводит к усложнению конструкции и повышенным требованиям к термостойкости уплотнений в подвижных соединениях.

Цель изобретения —.повышение энергии выхлопа сжатого воздуха и ослабление тепловой и прочностной нагрузки на корпус камеры.

Цель достигается тем, что в предложенном устройстве распыление и сжигание топлива осуществляется в струе сжатого воздуха, истекающего из корпуса излучателя. Синхронизация момента начала распыления топлива с моментом открытия выходного отверстия осуществляется за счет размещения устройств для дозировки и распыления в корпусе подвижного поршня, закрывающего выходное отверстие н приведения этих устройств в действие движе5 нием поршня одновременно с открытием выходного отверстия. Одновременно или с заданной задержкой относительно сигнала на срабатывание излучателя подается питание на поджигающее устройство. Режим горения смеси

10 воздуха с горючим выбирают так, чтобы скорость горения была равна скорости потока в выхлопном отверстии. Такого режима достигают либо путем предварительного повышения температуры и давления в истекающей струе

15 за счет сжигания части горючего в объеме камеры излучателя перед началом открытия выхлопного отверстия, но после начала движения поршня, тибо путем создания в выхлопном отверстии устойчивой комбинации ударной вол20 ны с фронтом горения.

На фиг. 1 и 2 показаны варианты конструкции излучателя в разрезе.

Излучатель (фиг. 1) содержит корпус 1, уплотнительное кольцо 2, зажигательную све25 чу 8, крышку 4 с уплотнительным кольцом 5 и обратным клапаном, состоящим из шарика б и заглушки 7, поршень 8 с уплотнительными кольцами 9 — 12, форсунки 18, обратный клапан, состоящий из поршня 14 и пружины 15.

30 B Iк р а и нHеeм . нHиH жKнHеeм . п оoложении поршень 8

330407 закрывает выхлопное отверстие диаметром d в корпусе 1 камеры. Уплотнительное эластичное кольцо обеспечивает герметичность закрытия выходного отверстия. В центральный канал поршня диаметром d2 входит шток крышки 4 с центральным каналом, отделенным от объема центрального канала поршня абраpHbIM клапаном 6, 7. В нижней части поршня 8 установлены форсунки для распыления топлива во внутреннюю полость 16 камеры. Форсунки отделены от центрального канала поршня обратным клапаном 14, 15. Уплотнительное кольцо 9 обеспечивает герметичность разделения центрального канала поршня и об.ьема 17. Уплотнительное кольцо 2 обеспечивает герметичность разделения объема 18 под плечом порш.ня от об ьема 16 в крайнем нижнем положении поршня. Поршень 8 имеет осевой канал диаметром d3 постоянно сообщающийся через радиальное отверстие диаметром d4 с объемом 16 и имеющий радиальное отверстие диаметром

d.-, которое в крайнем нижнем положении поршня оказывается ниже уплотнительного кольца 2. В этом положении объем 16 через отверстия d, d:, dq сообщается с объемом 18.

Корпус 1 имеет ввод для поджигающей свечи 8 и вводы 19, 20 для подачи сжатого воздуха.

Крышка 4 имеет ввод 21 для подачи жидкого горючего и ввод 22 для подачи воздуха.

Корпус излучателя подвешивается под поплавком в толще воды и сообщается с поплавком шлангами подачи сжатого воздуха и горючего, а также кабелем для подачи напряжения на поджигающую свечу. На поплавке устанавливают сосуд с горючим и промежуточную емкость, в которую по шлангу постоянно подают сжатый воздух от компрессора, установленного на судне. На корпусе поплавка устанавливают электропневмоклапаны (не показаны), подающие сжатый воздух под высоким давлением на вводы 19, 20 и понижающий воздушный редуктор, подающий воздух под низким давлением во ввод 22. Управление подачей газов на в воды 19 и 20 производятся путем подачи электропитания на соответствующие.электропневмоклапаны с борта судна. Под действием низкого давления в объеме 17 при отсутствии давления в объеме 18 поршень опускается в крайнее нижнее положение и закрываег выходное отверстие dt. При движении поршня вниз и через ввод 21 горючее подсасывается в центральный канал поршня dq, так как в результате возникающего разрежения в этом канале верхний клапан 6, 7 открывается. При подаче на ввод 20 сжатого воздуха под высоким давлением происходит заполнение объема 16 и канала d3 внутри поршня 8. Давление воздуха в объеме 16 при крайнем нижнем положении поршня не действует на последний, и выходное отверстие d> из корпуса 1 остается заирытым.

Излучатель готов к выхлопу.

Выхлоп воздуха осуществляют путем подачи электропневмоклапаном воздуха под высоким давлением через ввод 19 в объем 18. Одновременно или с некоторой задержкой подаются

65 щей струи сжатого воздуха с распыленным горючим препятствие, возбуждает в ней наклонную по направлению к потоку ударную волну.

Сгорание топливной смеси происходит в этом случае после сжатия смеси ударной волной и поддерживается на вершине рассекателя.

Излучатель сейсмического сигнала осуществляет сжигание топлива одновременно с началом выхлопа сжатого до высокого. давления воздуха, что обеспечивает увеличение сейсмической эффективности выхлопа без увеличения производительности воздушных компрессоров.

Предмет изобретения

1. Устройство для излучения сейсмического сигнала, содержащее системы подачи сжатого воздуха и жидкого топлива и пневматическую электропитание на поджигающую свечу 8 Под действием давления в объеме 18 на плечо поршня площадью — — (d 6 — сРt) последний поднимается. Шток крышки 4 вдвигается в канал d> поршня 8 и вытесняет из него горючее, которое, попадая под высоким давлением на вход форсунок 18, распыляется в об.ьем 16.

Одновременно поджигается топливо воздуш10 ной смеси свечой 8.

До тех пор, пока поршень 8, двигаясь вверх, не открывает выходное отверстие dt из объема

16 в результате сгорания топлива, давление и температура воздуха в этом объеме возрас. тают. Через каналы d, d и d„в поршне газ под давлением из объема 16 поступает в объем 18 и поддерживает там высокое давление.

К моменту, когда поршень 8 открывает вы26 ходное отверстие d, давление и температура смеси топлива с воздухом достигают значений, обеапечивающих равенство или превышение скорости горения над скоростью движения потока газа в отверстии dq. В этом случае после

26 открытия выходного отверстия сжигание горючего происходит на выходе из отверстия 4 по мере поступления топлива в объем 16 из форсунок 18.

Истекающая из отверстия d< струя продуктов горения образует газовый пузырь. Расширение последнего приводит к возбуждению в окружающей среде импульса давления — сейсмического сигнала.

В другом варианте (фиг. 2) конструкция из3g лучателя содержит корпус 28 с уплотнительным кольцом 24 и прокладкой 25, крышку 26 с уплотнительным кольцом 27, поршень 28 с уплотнительными кольцами 29 — 81 и форсункой 82, устройство 88 для рассекания пото40 ка и поджигания смеси обратного клапана 84.

Второй вариант отличается от первого режимом сжигания топлива, которое распыляется форсункой 82 не в объем 16, а в сторону выходного отверстия di в истекающую из объема 16

45.струю сжатого воздуха. Поджигание топлива осуществляется электрическим разрядом при подаче напряжения на центральную жилу рассекателя 88. Последний, создавая для истекаю330407

1б

«амеру с подвижным поршнем, открывающим .и закрывающим выходное отверстие из камеры, отличающееся тем, что, с целью повышения энерги выхлопа сжатого воздуха и ослабления тепловой и прочностной нагрузки на корпус камеры, подвижный поршень снабжен форсунками, распыляющими топливо в сжатом воздухе во время выхлопа газов, а на корпусе камеры установлено приспособление для поджигания горючей смеси.

2. Устройство по п. 1, отличающвеся тем, что подвижный поршень имеет канал, заполняемый горючим и сообщающийся с форсункой через обратный клапан, а крышка камеры имеsет шток,,входящий в канал поршня и подводящий в него через обратный клапан горючее.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что приспособление для поджигания горючей смеси выполнено в виде клина.

330407 л zy

Составитель Ю. Дадерко

Текред Л. Богданова

Ко р,ректор С. Сатагулова

Редактор И. Орлова

Областная типография Костром "кого управл"ния по пеиэти

Заказ 1461 Изд. № 238 Тираж 448 Пс дпи оное

ЦНИИПИ Комитата по делана ивобретений и ощрытий при Совете Минвсчров СССР

Москва, )К-35, Раушоыая наб;, д: 4/5.