Огнеструйная горелка для разрушения горных пород

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союэ Советских

Социалистических

Ресоублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.04.76 (21) 2348221/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.02.78. Бюллетень № 6 (45) Дата опубликования описания 20.02.78

E 21С 21/00

Госуаарствеиимй комитет

Cohere Министров СССР ло делам изабретеиий и открытий

2.243.94

88.8) (72) Автор изобретения

B. И. Варюшин

Трест № 40 «Строймеханизация» Главзапстроя (71) Заявитель (54) ОГНЕСТРУЙНАЯ ГОРЕЛКА ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ

ГОРНЫХ ПОРОД

Горелка может быть применена для термического бурения и оттаивания мерзлых грунтов и пород.

Известна огнеструйная горелка аналогичного назначения, имеющая камеру сгорания с распределительной головкой в верхней части, в которой выполнен центральный канал для прохода горючего к форсунке для его распыления, расположенной внутри завихрителя воздуха. Горючее и воздух, поступая в камеру сгорания, образуют в ней топливную смесь, продукты сгорания которой истекают в виде газового факела через сопловое отверстие камеры сгорания, разрушая породу (1). В этой горелке не всегда удается получить удовлетворительное смешение горючего и воздуха, из-за чего происходит неполное сгорание топливной смеси и для ее дожигания приходится использовать дополнительное количество окислителя.

Наиболее близкой к изобретению является огнеструйная горелка для разрушения горных пород, содержащая камеру сгорания с сопловым отверстием и распределительной головкой, в которой выполнены каналы для прохода в камеру сгорания горючего и окислителя, и термокомпенсационную камеру, имеющую отверстия для подачи окислителя и сообщенную с рабочим пространством камеры сгорания (2).

В известной горелке термокомпенсационная камера сообщается с камерой сгорания через сопловое отверстие, в связи с чем из-за малого размера камеры сгорания топливная смесь не успевает окислиться полностью и ее приходиться дожигать за пределами указанной камеры, используя добавочный окислитель, который подают в термокомпенсационную камеру. При этом окислитель тормозит выход газового факела и сбивает пламя. В результате того что окислитель подается в термокомпенсационную камеру, расположенную вне камеры сгорания, нижняя часть последней и сопло испытывают повышенные термические

15 напряжения и быстро сгорают.

Цель изобретения заключается в том, чтобы обеспечить более полное сгорание топливной смеси и улучшить охлаждение горелки.

Согласно изобретению это достигается благодаря тому, что термокомпенсационная камера примыкает к камере сгорания и расположена перед сопловым отверстием, а отверстия для подачи окислителя направлены тангенциально к ее поверхности. В результате топливная смесь дополнительно обогащается окислителем и лучше перемешивается, а поступающий окислитель способствует охлаждению нижней части камеры сгорания и соплового отверстия.

592978

На чертеже показана предлагаемая огнеструйная горелка, продольный разрез.

В корпусе 1 размещена камера 2 сгорания, имеющая в верхней части распределительную головку 3, в которой выполнены радиальные каналы 4 для прохода окислителя (воздуха) и центральный канал 5 для прохода горючего (бензина), причем на пути движения воздуха установлен винтовой завихритель 6, а для распыливания горючего служит расположенная в центральном канале центробежная форсунка 7, состоящая из винтового завихрителя

8 и гайки 9 с центральным отверстием 10.

Камера 2 сгорания по всей длине имеет тангенциально направленные к ее поверхности отверстия 11 для прохода воздуха, располо>кенные по винтовой линии. К нижней части камеры сгорания примыкает термокомпенсацпонная камера 12, расположенная перед сопловым отверстием 13 и имеющая тангенциально направленные к ее поверхности отверстия

14 для подачи окислителя (воздуха) внутрь нее. Термокомпенсационная камера ограничена снизу сопловой крышкой 15.

Подаваемый в горелку воздух разделяется на два потока. Первый поток, необходимый для основного окисления горючего, попадает в камеру 2 сгорания через радиальные каналы 4 и завихритель 6, приобретая вращательное движение, благодаря чему он быстро смешивается с горючим, подаваемым в камеру сгорания по каналу 5 через центробе>кпую форсунку 7. Второй поток воздуха, пройдя между корпусом 1 и камерой 2 сгорания, поступает в нее через тангенциально расположенные отверстия 11, увеличивая скорость вращательного движения топливной смеси, которая сгорает в камере 2. Продукты сгорания поступают из камеры сгорания в термокомпенсационную камеру 12. Воздух, попадающий в нее через отверстия 14, способствует окончательному сгоранию топливной смеси и охлаждению сопловой крышки 15. Потоки образовавшихся продуктов сгорания выходят из

5 термокомпенсационной камеры через сопловое отверстие 13 со сверхзвуковой скоростью.

Шаг и направление винтовой линии, по которой расположены отверстия 11 камеры 2 сгорания, соответствуют шагу и направлению

1о винтовой резьбы завихрителей 6 и 8, вследствие чего топливная смесь равномерно распределяется в камере сгорания, увеличивая скорость распространения фронта пламени, и достигается улучшенное охлаждение камеры

15 2 и корпуса 1.

Формула изобретения

Огнеструйная горелка для разрушения гор20 ных пород, содержащая камеру сгорания с сопловым отверстием и распределительной головкой, в которой выполнены каналы для прохода в камеру сгорания горючего и окислителя, и термокомпенсационную камеру, 2 имеющую отверстия для подачи окислителя и сообщенную с рабочим пространством камеры сгорания, отличающаяся тем, что, с целью более полного сгорания образующейся топливной смеси и улучшения охлаждения, термокомпенсационная камера примыкает к камере сгорания и расположена перед сопловым отверстием, а отверстия для подачи окислителя направлены тангенциально к ее поверхности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лвторское свидетельство СССР Мю 128796, кл. E 21С 21/00, 1959.

2. Лвторское свидетельство СССР Хо 161310, 40 кл. Е 21С 21/00, 1963.

592978 в *а, Барзан

Составитель В. Левин

Заказ 28,5

Изд. № 239 Тираж 778

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Редактор Т. Юрчикова Техред И. Михайлова Корректоры: В. Посельский и Т. Добровольская