Устройство для термического разрушения горных пород

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ф-Д %37. "вЦИ

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 5b, 21/01

5b, 35/20

Заявлено 06.Х1.1963 (№ 864610/22-3) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26.1.1968. Бюллетень № 5

Дa та опубликования описания 28.III.1968

МПК Е 21с

Е 21с

УДК 622.243.94.002.54 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Сввете Министров

СССР

Авторы изобретения А. П. Дмитриев, Ю. П. Лебедев, А. А. Капустин, Л. С. Дербенев, Г. Н. Добровольский, Л. С. Кузяев и В. В. Филатов

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ

ГОРНЫХ ПОРОД

Известны устройства для термического разрушения горных пород, работающие на жидком топливе, с использованием сжатого,воздуха в качестве окислителя топлива. При этом воздух предварительно подогревается в зазоре между стенками кожуха и камеры сгорания и полностью, поступает в последнюю.

В известных устройствах кольцевая полость, образованная боковыми стенками корпуса и камерой, сгорания, разделена на две полости промежуточным кожухом. Хотя установкой промежуточного кожуха достигается одновременность использования всего сжатого воздуха для охлаждения камеры сгорания и предварительного его подогрева без дополнительных затрат энергии, однако стенки камеры сгорания имеют значительную теплонапряженность.

С целью снижения теплонапряженности стенок камеры сгорания, предлагается устройство, в котором завихритель установлен на тыльной стороне сопловой крышки, образуя с боковой стенкой камеры сгорания зазор, сообщающийся с кольцевым зазором между боковой стенкой корпуса и камерой сгорания и служащий для прохода подогретого воздуха внутрь ее.

Кроме того, зазор, образованный завихрителем и боковой стенкой камеры сгорания, сообщается с кольцевым зазором между боковой стенкой корпуса и камерой сгорания через отверстия,в ее боковой стенке, расположенные в,непосредственной близости от сопловой крышки. Устройство снабжено также

5 кожухом, образующим с корпусом устройства кольцевую полость, сообщающуюся с каналами, находящимися в теле сопловой крышки и служащими для подачи к ней через кольцевую полость охлаждающей жидкости, 10 На фиг. 1 показано предлагаемое устройство с охлаждением сопловой крышки сжатым воздухом; на фиг. 2 — то же устройство с охлаждением сопловой крышки жидкостью.

Устройство состоит из корпуса 1, в котором

15 размещена камера 2 сгорания, имеющая форсунку 8 для подачи топлива и сопловую крышку 4 с отверстием 5. В нижней части корпуса навинчен предохранительный башмак 6.

В верхней части камера сгорания закрыга

20 крышкой / с профилированной внутренней стороной.

В нижней части камеры сгорания непосредственно на тыльной стороне сопловой крышки

4 установлен завихритель 8, образующий с

25 боковой стенкой камеры 2 сгорания зазор 9, Он сообщается с кольцевым зазором 10 между камерой сгорания и боковой стенкой корпуса через каналы 11.

Сжатый воздух по ставу буровых штанг (на

30 чертеже не показаны) поступает в кольцевой

209368 3зазор 10, проходит через каналы 11 сопловой крышки 4 и попадает в зазор 9 на направляющие завихрителя 8. Посредством завихрителя воздух идет вдоль внутренней поверхности камеры 2 сгорания и, дойдя до верхнсй крышки 7, поворачивается в обратном направлении вдоль оси камеры сгорания. При этом он смешивается с топливом, которое подается по топливному штуцеру 12, через форсунку 8, Продукты горения выбрасываются через сопловое отверстие 5.

При прохождении по кольцевому зазору 10 и каналом 11 воздух охлаждает нагретые элементы (камеру сгорания и сопловую крышку) и, подогреваясь, через зазор 9 поступает полностью в камеру сгорания. Проходя вдоль внутренней поверхности камеры сгорания, воздух создает экранирующую оболочку, уменьшая теплонапряженность стенок камеры.

При форсированных режи:гах работы, когда давление газов в камере сгорания возрастает и требуется интенсивное охлаждение, на корпус 1 надевается кожух 13, образующий с ним кольцевую полость 14 (см. фиг. -2), в которую через штуцер 15 подается охлаждающая жидкость. Полость 14 сообщается с атмосферой через каналы 1б в теле сопловой крышки 4. Проходя по последним, охлаждающая жидкость охлаждает камеру сгорания и сопловую крышку. Б этом случае воздух из кольцевого зазора 10 поступает в камеру 2 сгорания через отверстия 17 в ее боковой стенке, расположенные в непосредственной б.тизости от сопловой крышки 4, 4

Предмет,изобретен и я

1. Устройство для термического разрушения горных пород, преимущественно для бурения, с использованием сжатого воздуха в качестве окислителя топлива, включающее корпус с размещенной в нем камерой сгорания, имеющей сопливую:крышку и завихритель с фо рсункой для подачи топлива и образующей с боковой

10 стенкой корпуса кольцевой зазор для прохода и предварительного подогрева сжатого воздуха, полностью поступающего в камеру сгорания, отличающееся тем, что, с целью снижения теплонапряженности стенок камеры сгорания, 15 завихритель установлен на тыльной стороне сопловой крышки, образуя с боковой стенкой камеры сгорания зазор, сообщающийся с кольцевым зазором между боковой стенкой корпуса и камерой сгорания и служащий для

20 прохода подогретого воздуха внутрь ее.

2. Устройство по и. 1, от,гичающееся тем, что зазор, образованный завихрителем и боковой стенкой камеры сгорания, сообщается с кольцевым зазором между боковой стенкой

25 корпуса и камерой сгорания через отверстия в ее боковой стенке, расположенные в непосредственной близости от сопловой крышки.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что оно снабжено кожухом, ооразующим с

30 корпусом устройства кольцевую полость, сообщающуюся с каналами, образованными в теле сопловой крышки и служащими для подачи к ней через кольцевую полость охлаждающей жидкости.

209368

5 УЬг1

Редактор Н, Л. Корченко Техред А. А, Камышникова Корректоры: С. П. Усова и И. Л. Кирилловн

Заказ 478,12 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2