Огнеструйная горелка для разрушениягорных пород

 

С, А Н И Е (ii!7942I9

ОПИ.

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик.

К. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.04.79 (21) 2754771/22-03 (51) М. Кл.

Е 21С 37/16

Е 21Â 7/14 с присоединением заявки №

;(43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (53) УДК 622.243.94 (088.8) по делам- изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (72) Авторы изобретения

А. А. Боголюбов, Л. С. Дербенев, Г. Г. Каркашадзе, В. И. Мочалов, Г. А. Янченко и Т. И. Янченко

Московский ордена Трудового Красного Знамени горный институт (71).Заявитель (54) ОГНЕСТРУЙНАЯ ГОРЕЛКА ДЛЯ РАЗРУШЕНИ

ГОРНЪ|Х ПОРОД

Изобретение относится к огнеструйной горелке для разрушения горных пород и может быть использовано для бурения или разбуривания скважин в крепких и мерзлых горных породах.

Известна огнеструйная горелка, в частности, для бурения скважин, содержащая камеру сгорания, ограниченную с одной стороны сопловой крышкой и сообщаемую с другой стороны с камерой подготовки топливной смеси, которая закрыта распределительной головкой, где выполнены отверстия для прохода окислителя и встроена форсунка для распыливания горючего и электрическая свеча зажигания, установленная в трубчатом корпусе, открытом в камеру сгорания (1).

Несмотря на то, что свеча зажигания находится в верхней части камеры сгорания, на нее все же действуют продукты сгорания с температурой в несколько сот градусов. Длительное воздействие высоких температур приводит через определенный промежуток времени к нарушению изоляции свечи и выходу ее из строя. На замену износившейся свечи требуются дополнительные затраты времени.

Более близким техническим решением к изобретению является огнеструйная горелка для разрушения горных пород, включаГбсУдаРственный комитет (23) Приоритет ющая размещенную в кожухе камеру сгорания с сопловой крышкой, сообщаемую через распределительную головку с магистралями подвода горючего и окислителя, и

5 подпружиненную электрическую запальную свечу, установленную аксиально подвижно в трубчатом корпусе вне камеры сгорания с возможностью ввода в нее для воспламенения образующейся топливной смеси (2).

10 В горелке запальная свеча не подвержена вредному воздействию высоких температур, но для ввода ее в камеру сгорания необходимо воздействовать на нее вручную.

По этой причине возникают определенные

15 неудобства в эксплуатации горелки, например, при бурении скважин, когда она погружена в нее и возникла необходимость в воспламенении топливной смеси в камере сгорания горелки.

Цель изобретения заключается в том, чтобы обеспечить автоматический ввод и вывод свечи из камеры сгорания.

Цель достигается тем, что трубчатый корпус снабжен эжектирующим патрубком, соединяющим его пространство с магистралью подвода окислителя, а свеча — наружным кольцевым уплотнительным элементом, находящимся между патрубком и торцом трубчатого корпуса, выходящим в зо камеру сгорания.

794219

При таком выполнении по обе стороны создается перепад давлений, под воздействием которых она вводится или выводится из камеры сгорания.

На чертеже показана огнеструйная горелка.

Горелка имеет размещенную в кожухе 1 камеру 2 сгорания с сопловой крышкой 3 на выходе и с распределительной головкой

4 на входе. Камера 2 сгорания через каналы 5 в головке 4 сообщается с магистралью

6 подвода окислителя и через форсунку 7— с магистралью 8 подвода горючего.

В головке 4 закреплен трубчатый корпус

9, выходящий открытым торцем в камере 2 сгорания. Внутри корпуса 9 установлена аксиально подвижно подпружиненная зональная электрическая свеча 10, подключенная к источнику (не показан) тока через контакт 11 и снабженная наружным кольцевым уплотнительным элементом 12, скользящим по поверхности корпуса 9.

При этом корпус 9 снабжен эжектирующим патрубком 13, соединяющим его пространство со стороны пружины 14 с магистралью 6 подвода окислителя. Уплотнительный элемент 12 находится между патрубком 13 и торцем корпуса 9, выходящим в камеру 2 сгорания. Выходное отверстие 15 патрубка 13 ориентировано по ходу движения потока окислителя в магистрали 6.

Разряжение у отверстия 15 патрубка 13 зависит от скорости движения потока окислителя.

Перед запуском горелки (ни горючее, ни окислитель в камеру 2 сгорания не подаются), когда перепад давления между отверстием 15 патрубка 13 и торцем корпуса

9 на выходе в камере 2 равен нулю, свеча

10 под действием пружины 14 и собственного веса находится в камере 2 сгорания в зоне, наиболее благоприятной для воспламенения топливной смеси.

На режиме запуска в камеру 2 сгорания подается горючее и окислитель в количествах, составляющих обычно 20 — 25 /О от номинальных. Давление в камере 2 сгорания в этот момент в пределах 1,5 — 2,5 атм и усилия, действующего на свечу 10 со сторо5

Зо

45 ны камеры 2, недостаточно для ее выталкивания.

После запуска горелки расход топливных компонентов увеличивается до номинальных величин. В результате давление в камере 2 сгорания и степень разряжения у отверстия 15 патрубка 13 возрастают, достигая максимума на рабочем режиме. При определенном перепаде давления усилие, действующее на свечу 10 со стороны камеры 2 сгорания, начинает превышать суммарное усилие пружины 14 и собственного веса свечи 10 (при бурении нисходящих скважин). При этом свеча 10 выталкивается из камеры 2 сгорания из зоны действия высоких температур.

После прекращения работы горелки свеча 10 автоматически возвращается в камеру 2 сгорания из-за отсутствия перепада давления.

Формула изобретения

Огнеструйная горелка для разрушения горных пород, включающая размещенную в кожухе камеру сгорания с сопловой крышкой, сообщаемую через распределительную головку с магистралями подвода горючего и окислителя, и подпружиненную электрическую запальную свечу, установленную аксиально подвижно в трубчатом корпусе вне камеры сгорания с возможностью ввода в нее для воспламенения образующейся топливной смеси, отличающаяся тем, что, с целью автоматического ввода и вывода свечи из камеры сгорания, трубчатый корпус снабжен эжектирующим патрубком, соединяющим его пространство с магистралью подвода окислителя, а свеча — наружным кольцевым уплотнительным элементом, находящимся между патрубком и торцем трубчатого корпуса, выходящим в камеру crop àíèÿ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 574529, кл. Е 21С 21/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Хо 590446, кл. E 21С 21/00, 1976.

794219

Окиеяииееь

Составитель В. Макаева

Техред А. Камышникова

Редактор В. Большакова

Корректоры: В. Нам и А. Степанова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 46/14 Изд. Ке 158 Тираж 634 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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