устройство для термического разрушения горных пород

Формула изобретения

Устройство для термического разрушения горных пород, включающее коаксиально расположенные чехол, камеру сгорания, распределительную головку с отверстиями для смесеобразования, жестко соединенные между собой посредством башмака и размещенного в нем соплового аппарата, выполненного с каналами для его охлаждения, соединяющими тракт между чехлом и камерой сгорания для подвода воздуха и тракт для его отвода в камеру сгорания, отличающееся тем, что тракт для отвода воздуха в камеру сгорания выполнен в виде цилиндрических отверстий, тангенциально направленных в пристеночную область камеры сгорания и размещенных внутри соплового аппарата на его периферийной части равномерно по окружности.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для термического разрушения горных пород высокоскоростными струями раскаленного газа при проходке скважин и обработке блоков природного камня.

Известны устройства для термического разрушения горных пород [1] обеспечивающие повышение производительности за счет стабилизации процесса горения в камере сгорания при повышенных расходах горючего и окислителя.

К недостаткам указанного устройства необходимо отнести следующее:

1. Большое сопротивление движению потока воздуха в коаксиально расположенных чехле, промежуточной рубашке и камере сгорания из-за трех и более поворотов на 180^o потока воздуха при поступлении его в камеру сгорания.

2. Имеет место возгорание образованной горючей смеси в кольцевых каналах в случае утечки горючего в подводящей магистрали, что ведет к прогоранию камеры сгорания, чехла и соплового аппарата.

Наиболее близким техническим решением к заявленному (прототип) может быть принято устройство [2] в котором имеет место снижение сопротивления движению потока воздуха за счет уменьшения количества его поворотов. Однако к недостатку этой конструкции следует отнести наличие внутри камеры сгорания кольцевой насадки, имеющей низкую эксплуатационную стойкость и препятствующей движению воздушного потока. Кроме этого наличие указанной насадки внутри камеры сгорания резко снижает ее объем, что ведет к уменьшению полноты сгорания топлива.

Задача изобретения состоит в повышении тепловой мощности горелки за счет снижения сопротивления движению воздуха и улучшения качества смесеобразования.

Решение поставленной задачи достигается тем, что устройство для термического разрушения горных пород снабжено сопловым аппаратом, в котором тракт для отвода воздуха в камеру сгорания выполнен в виде цилиндрических отверстий, тангенциально направленных к стенкам камеры сгорания и размещенных внутри соплового аппарата на его периферийной части равномерно по окружности.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство для термического разрушения горных пород состоит из коаксиально расположенных чехла 1, камеры сгорания 2, тракта для подвода воздуха 3, распределительной головки 4 с отверстиями для смесеобразования 5 и форсункой 6, жестко соединенных между собой посредством башмака 7 и размещенного в нем соплового аппарата 8, выполненного с цилиндрическими тангенциально направленными отверстиями 9, предназначенными для отвода воздуха к стенкам камеры сгорания.

Устройство работает следующим образом.

Окислитель (воздух) подается в камеру сгорания 2 через кольцевой канал 3, образованный между чехлом 1 и камерой сгорания 2, и цилиндрические отверстия 9, а также через отверстия 5, выполненные в распределительной головке 4. Горючее поступает в камеру сгорания 2 посредством форсунки 6.

В процессе смесеобразования горючего и окислителя имеет место совместное закручивание воздушных потоков, поступающих из кольцевого канала 3 (снизу) и распределительной головки 4 (сверху) за счет тангенциально направленных к стенкам камеры сгорания 2 цилиндрических отверстий 9, размещенных внутри соплового аппарата на его периферийной части равномерно по окружности.

Предложенное устройство для термического разрушения горных пород обеспечивает резкое снижение сопротивления движению воздуха на пути в камеру сгорания и повышает качество смесеобразования.