Генератор газа

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистическим

Республик

< >994668 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04 09;81 (21) 3339659/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл

Е 21 В 7I14

Гасударственный кемнтет

Опубликовано 07.02.83. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 17.02.83 (53) УДК 622.243..94 (088.8) на делам нэобретеннй н нткрмтнй (72) Авторы изобретения

А. Н. Москалев, А. Т. Николаев, А. И. Степанюк, . и Б. И. Милов

Специальное конструкторско-технологическое бюро

Института геотехнической механики АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ГАЗА

Изобретение относится к конструкции генератора газа, который может быть использован в качестве генератора для выработки топливной смеси, питающий огнеструйные горелки термического бурения горных пород. 5

Известны огнеструйные горелки, основанные на сжигании в их камерах сгорания смеси горючего и окислителя, подаваемых обычно раздельно в камеру сгорания для образования топливной смеси. При этом горючее подается из специальной емкости насосом, а окислитель, обычно сжатый воздух, от компрессора (1).

Однако применяемое для этих целей оборудование достаточно громоздко и не обеспечивает удовлетворительного смесеобра- 15 зования в камере сгорания горелки. В результате имеет место неполное сгорание топливной смеси и связанные с ним неизбежные потери выделяемой тепловой энергии.

Известно получение топливной смеси в дизельных двигателях путем смешения жидкого горючего и газообразного окислителя. В этой конструкции коленчатый вал свя2 зан с поршнями, установленными с возможностью возвратно-поступательного перемещения в своих цилиндрах, сообщаемых надпоршневым пространством со всасывающим и выхлопным патрубками при помощи управляемых клапанов и имеющих в крышке форсунку, соединенную с магистралью подвода горючего (2) .

Однако в этом дизеле процесс образования топливной смеси и ее сгорания зарождается и заканчивается в надпоршневом пространстве цилиндров, а температура образующихся продуктов сгорания в выхлопном коллекторе не превышает 250 — 300 С, что недостаточно, в частности, для разрушения пород. Поэтому дизельные двигатели известных конструкций не приспособлены для получения топливной смеси, которую можно использовать для сгорания в огнеструйных горелках.

Цель изобретения — создание генератора газа, обеспечивающего возможность выработки топливной смеси.

Эта цель достигается тем, что в генераторе газа, включающем коленчатый вал, связанный с поршнями, установленными с

994668 возможностью возвратно-поступательного перемещения в своих цилиндрах, сообгцающихся надпоршневым пространством со всасывающим и выхлопным патрубками при помощи управляемых клапанов и имеющих в крышке форсунку, соединенную с магистралью подвода горючего, введен соединенный с коленчатым валом привод вращения, а надпоршневое пространство каждого цилиндра сообщается с выхлопным патрубком дополнительным каналом с расположенным в нем перепускным клапаном.

На фиг. 1 изображен генератор газа, вид спереди; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1.

Как показано на фиг. 1,.генератор газа содержит собственно дизель 1 и соединенной с его коленчатым валом привод 2 для его вращения с муфтой 3, смонтированные на раме 4.

Надпоршневое пространство 5 (фиг. 2) каждого цилиндра 6 дизеля 1 соединено с выхлопным патрубком 7 дополнительным каналом 8 и трубопроводом 9. в котором установлен перепускной клапан 10.

Надпоршневое пространство 5 цилиндра

6, ограниченное поступательно движущимся поршнем 11, сообщается со всасывающим патрубком 12 через всасывающий клапан 13 и с выхлопным патрубком 7 через выхлопной клапан 14.

Подача горючего в надпоршневое пространство 5 осуществляется по магистрали

15 и форсунку 16 в крышке цилиндра 6.

Как видно на фиг. 1, выхлопные патрубки 7 каждого цилиндра 6 соединены топливопроводом 17 с огнеструйной горелкой 18.

Генератор газа работает следующим образом.

С помощью привода 2 вращают коленчатый вал дизеля 1.При этом каждый поршень 11 совершает возвратно-поступательные движения в цилиндре 6, в надпоршневом пространстве 5 которого последовательно осуществляется четыре такта переработки компонентов топливной смеси.

При ходе поршня 11 вниз происходит забор воздуха через всасывающий патрубок 12 и клапан 13.

При ходе поршня 11 вверх в надпоршневом пространстве 5 цилиндра 6 воздух сжимается и в момент приближения поршня 11 к верхней мертвой точке в надпоршневое пространство 5 подается через форсунку 16 поршня горючего. Часть топливной смеси из надпоршневого пространства 5 вытесняется через дополнительный канал 8, трубопровод 9 и перепускной клапан 10 в выхлопной патрубок 7. Вследствие этого степень сжатия смеси снижается и температура в цилиндре 6 не превышает 350—

400 С, что позволяет осуществлять процесс автоокисления углеводородных молекул без их взрывного распада как в момент пуска, так и при работе дизеля в режиме генератора.

При следующем ходе поршня 11 вниз давление в цилиндре 6 снижается, температура смеси падает до 250 †3 С, происходит дополнительное перемешивание топливной смеси и образование перекисей.

При втором ходе поршня 11 вверх открывается выхлопной клапан 14 и вся топливная смесь вытесняется в выхлопной патрубок 7 и далее по топливопроводу 17 в огнеструйную горелку 18, где она сжигается.

Далее цикл повторяется. Давление готовой топливной смеси регулируется изменением ее расхода. Коэффициент избытка воздуха уменьшается с увеличением давления в выхлопном патрубке 7.

Использование изобретения позволяет получить компактный экономический генератор топливной смеси для огнеструйных буровых горелок, работающих на дизель25 ном -орючем при внутрикамерном дав. енин

2 — 4 кгс-см (0,2 — 0,4) МПа.

Формула изобретения зо

Генератор газа, включающий коленчатый вал, связанный с поршнями, установленными с возможностью возвратно-поступательного перемещения в своих цилиндрах, сообщающихся надпоршневым пространстЗ5 вом со всасывающим и выхлопным патрубками при помощи управляемых клапанов и имеющих в крышке форсунку, соединенную с магистралью подвода горючего, отличаюи(ийся тем, что, с целью обеспечения воз4 можности выработки им топливной смеси, он снабжен соединенным с коленчатым валом приводом вращения, а надпоршневое пространство каждого цилиндра сообшается с выхлопным патрубком дополнительным каналом с расположенным в нем перепуск45 ным клапаном.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Великий М. И. и др. Техника бурения

50 скважин комбинированными способами. М., «Недра», 1977, с. 36 — 39.

2. Дизел и. Справочник под ред. Ваншейндта. М.-Л., «Машиностроение», 1964, с. 44 (прототип).

994668

17

Составитель В. Левин

Редактор И.Митровка Техред И. Верес Корректор М. Коста

Заказ 557/13 Тираж б01 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4