Устройство для термического разрушения минеральных сред высокотемпературными газовыми струями

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕГЕНИЯ (i i) 724721

Союз Соеетских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.11.78 (21) 2686981/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.80 (51) М. Кл.е

Е 21С 21/00

Государстееииый комитет

СССР (53) УДК 622.243.94 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения И. П. Голдаев, В. П. Гуськов, В. В. Спесивцев и А. П. Фурсов (71) Заявитель Харьковский авиационный институт им. Н. Е. Жуковского (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ

МИНЕРАЛЬНЫХ СРЕД ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫМИ

ГАЗОВЫМИ СТРУЯМИ

Изобретение касается конструкции устройства для термического разрушения минеральных сред, например при поверхностной обработке крепких горных пород, бурении и резке природного камня, а также раз- 5 .рушении мерзлых грунтов высокотемпературными газовыми струями.

Известно устройство для термического разрушения минеральных сред высокотемпературными газовыми струями, содержа- !О щее камеру сгорания с соплом и примыкающую к ней камеру подготовки смеси, закрытую распределительной головкой; в которой выполнены каналы для подачи горючего и окислителя в камеру подготовки 15 смеси, при этом в распределительной головке закреплен выступающий в камеру сгорания трубчатый элемент, заполняемый топливной смесью, поступающей из камеры сгорания. Для воспламенения топливной;О смеси служит электрическая свеча, размещенная в трубчатом элементе (1).

Надежность воспламенения топливной смеси в этом устройстве сравнительно низкая из-за неуправляемого движения топлив- 25 ных компонентов в затененной зоне внутри трубчатого элемента. С увеличением омывающих свечу расходов компонентов топлива воспламенения не происходит из-за недосгаточности тепловой мощности свечи. 39

Более близким техническим решением из известных к изобретению является устройство для термического разрушения минеральных сред высокотемпературными газовыми струямп, содержащее камеру сгорания с соплом и распределительной головкой, имеющей каналы для подачи горючего и окислителя в камеру подготовки топливной смеси, примыкающую к камере сгоран:",я, .закрепленный в головке трубчатый элемент, выступающий в камеру сгорання и сообщающийся с ее пространством через отверстия в своей стенке, и средство для воспламенения топливной смеси, заполняющей полост; трубчатого элемента (2).

В данном устройстве полость трубчатого элемента является глухим лабиринтным ооъемом, соединенным с камерой сгорания отверстиями. Надежность зажигания смс-и в полости трубчатого элемента от свечи в этом случае повышается, так как не требуется большой тепловой мощности для воспламенения малого объема топливной смеси внутри трубчатого элемента. Зажигание топливной смеси в камере сгорания происходит от продуктов сгорания, образующихся в полости трубчатого элемента.

Однако гарантированной надежности запуска устройства в работу нельзя обеспечить по ряду факторов.

724721

Для поступления определенного ко.. гчества топливной смеси из камеры сгор itl!tч при запуске в полость трубчатого элем,itта необходимо создать перепад давления в отверстиях степки трубчатого элемента.

Но давление в полости трубчатого элемента равно давлению в камере сгорания. Поэтому заполнение полости трубчатого элемента возможно только тогда, когда давление в камере сгорания импульсно возрастает. Длительность импульса весьма мала, в связи с чем количество топливной смеси, поступившей в полость трубчатого элемента, ограничено. В результате энергия воспламенения TQIIJIHBHQH смеси также ограничена, поскольку она определяется массой топливной смеси в полости трубчатого элемента.

Кроме того, распределение копцентраций топливной смеси в камере сгорания прп импульсном повышении в ней давления подчинено случайному закону. Следовательно, этому же закону подчинена и воспламеняемость топливной смеси в полости труочатого элемента.

Цель изобретения заключается в повышснии надежности запуска устройства в работу.

Эта цель достигается благодаря тому, что средство для воспламенения топливной смеи включает выполненное в распределительной головке открытое в полость трубчатого элемента гнездо для размещения пиропатрона и герметизирующий это гнездо с другой стороны механический затвор, снабженный встроенным в него приспособлением для инициирования взрыва пиропатрона.

При этом механический затвор имеет байонетное соединение с распределительной головкой.

На чертеже показан частичный вид устройства для термического разрушения минеральных сред.

Устройство имеет камеру 1 сгорания с распределительной головкой 2 в верхней части и с соплом (не показано) в нижнеи части. К камере 1 сгорания примыкает камера 3 подготовки топливной смеси, выполненная в головке 2, где закреплен труочатый элемент 4 с перегородкой 5. Трубчатый элемент 4 проходит через камеру 3 в камеру 1 сгорания, при этом его полость сообщается с пространством камеры 1 сгорания через отверстия 6 в перегородке 5.

В верхней части головки 2 в полости трубчатого элемента 4 выполнено гнездо 7 для размещения пиропатрона 8. Соосно с гнездом 7 в головке 2 имеются направляющие

9, в которых устанавливается механический затвор 10 с возможностью осевого перемещения. Затвор 10 служит для досылания пиропатрона 8 в гнездо 7, его запиранпя, инициирования и извлечения.

В качестве инициирующего приспособления может быть использован механизм

-0

05 ударного действия или электровоспламснитсль (на чертеже не показан).

В сочленении затвора 10 н направляющих

9 для запирания пиропатрона 8 ьыпо tttet замок 11, например байонетного.типа. На торцс затвора 10 выполнены захваты 12, служащие для извлечения патрона 8.

В головке 2 имеются каналы 13 и 14 соответственно для подачи горючего и окислителя в камеру 3 подготовки топливной смеси.

Для запуска устройства в работу в захваты 12 затвора 10 устанавливают пиропатрон 8; Затвор 10 устанавливают в направляющие 9. При движении затвора 10 по лаправляющим 9 патрон 8 устанавливается в гнездо 7 и запирается в нем замком 11.

После этого по каналам 13 и 14 подаются горючее и окислитель в камеру 3, где образуется топливная смесь, поступающая затем в камеру 1 сгорания. При заполнении камеры 1 сгоралия топливной смесью производится инициирование пиропатрона 8 с помощью встроенного в затвор 10 инициирующсго приспособления. Патрон 8 воспламеняется. Обра",овавшисся продукты сгорания создают избыточное давление в полости труочатого элемента 4 и в вцд факела раскаленных газов истекают через отверстия б в перегородке 5 в камеру 1 сгорания, где воспламеняют топливную смесь, поступающую в камеру 1 сгорания пз камеры 3 подготовки топливной смеси. Устройство выводится па рабочий режим.

Корпус патрона 8 остается во время работы камеры 1 сгоралия запертым в гнезде 7 затвором 10. После выключения устройства корпус патрона 8 извлекают с помощью захватов 12 на торце затвора 10.

Формула изобретения

1. Устройство для термического разрушения минеральных сред высокотемпературными газовыми струями, содержащее камеру сгорания с соплом и распределительной гайкой, имеющей каналы для подачи горючего и окислителя в камеру подготовки топливной смеси, примыкающую к камере сгорания, закрепленный в головке трубчатый элемент, выступающий в камеру сгорания и сообщающийся с ее пространством через отверстия в осевой стенке, и средство для воспламенения топливной смеси, заголняющей полость труочатого элемента, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности запуска устройства в работу, средство для воспламенения топливной смеси включает выполненное в раcïðåäåëttтсльпой головке открытое в полость трубчатого элемента гнездо для размещения пиропатрона и герметизирующий это гнездо с другой стороны механический затвор, снабженный встроенным в него приспособлсни724721

Составитель В. Махаева

Техред А. Камышиикова

Реда: top Д. Павлова

Корректоры: Е. Осипова и 3. Тарасова

Заказ 361, 6 Изд. ¹ 208 Тираж 62о Поди .сиое

1-1ПО <:Поиск» Государственного ксмит: та СССР по делам изобпетений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская паб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2 ем для инициирования взрыва пиропатрона.

2. Устройство по п. 1, отл ич а го щ ее ся тем, что механический затвор имеет байонетное соединение с распределительной голос ой.

Источник.: информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 438782, кл. Е 21С 21/00, 16.01.73.

2. Авторское свидетельство СССР № 574529, кл. Е 21С 21/00, 26.04.76.