Устройство для термического разрушения горных пород струями раскаленного газа Советский патент 1984 года по МПК E21B7/14 E21C37/16 

Горючее

(Л

00 4 1С

Изобретение относится к устройствам для термического разрушения горных пород струями раскаленного газа и может быть использовано для бурения и разбуривания скважин в крепких и мерзлых породах.

Известно устройство, в корпусе которого размещена камера сгорания, ограниченная сопловой крышкой и распределительной головкой. В головке закреплена форсунка, соединенная с магистралью подвода горючего, и выполнены каналы для прохода окислителя в камеру сгорания. При этом подводящая горючее магистраль выполнена в виде металлической трубки, которая по меньщей мере на части своей длины свернута по спирали и расположена в нагреваемой зоне камеры сгорания 1.

Благодаря такому исполнению магистрали подаваемого в камеру сгорания горючее предварительно нагревается, в результате чего достигается его наиболее полное сгорание и повышение производительности устройства. Однако запуск в работу известного устройства затруднен, так как его камера сгорания в этот период не прогрета. Эта трудность сохраняется еще в большей степени при использовании в качестве жидкого горючего дизельного топлива, имеющего низкую температуру воспламенения в смеси с воздухом.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для термического разрушения горных пород струями раскаленного газа, содержащее корпус, установленную в нем камеру сгорания с сопловой крышкой и распределительной головкой, снабженной форсункой и подводящими горючее и воздух каналами, а также электрический нагреватель и средство для воспламенения топливной смеси в камере сгорания 2.

В этом устройстве электрический нагреватель размещен в камере сгорания на выходе из форсунки, имеющей коническую насадку с отверстиями для прохода воздуха в камеру сгорания. В данном случае нагреватель служит для предварительного подогрева топливной смеси. При работе устройства на дизельном топливе в качестве горючего создава.емого нагревателем тепла недостаточно для его удовлетворительного нагрева и устойчивого запуска устройства.

Цель изобретения - повыщение надежности запуска устройства при работе его на дизельном топливе.

Цель достигается тем, что в устройстве для термического разрущения горных пород струями раскаленного газа, содержащем корпус, установленную в нем камеру сгорания с сопловой крышкой и распределительной головкой, снабженной форсункой и подводящими горючее и воздух каналами, а также электрический нагреватель и средство для воспламенения топливной смеси в камере сгорания, электрический нагреватель размещен в распределительной головке на входе в форсунку, а выходное отверстие канала подвода горючего расположено

между форсункой и нагревателем.

На чертеже показано предлагаемое устройство, частичный вид.

Устройство имеет размещенную в корпусе 1 камеру 2 сгорания с сопловой крыш0 кой (не показана) и распределительной головкой 3, в которой выполнены каналы 4 и 5 для прохода воздуха в камеру 2 сгорания и в кольцевое пространство между ней и корпусом 1 и канал 6 подвода горючего. В центральной части распределительной головки 3 предусмотрена сквозная полость 7, в которой установлена форсунка 8 для распыливания горючего в камере 2 сгорания. В этой же полости 7 на входе в форсунку 8 размещен электрический нагре0 ватель 9, соединенный с электрическим кабелем 10.

Выходное отверстие 11 канала 6 подвода горючего расположено в полости 7 между нагревателем 9 и форсункой 8. При этом канал б подвода горючего соединен с под водящей магистралью 12, а каналы 4 и 5 подвода воздуха - с пространством буровой штанги 13, к которой крепится корпус 1 устройства. Пространство полости 7 между форсункой 8 и нагревателем 9 также со,. общено с пространством буровой щтанги 13 каналами (не показаны).

Для воспламенения образующейся в камере 2 сгорания топливной смеси служит электрическая свеча 14, установленная в патрубке 15 распределительной головки 3

и подсоединенная к электрическому кабелю ГО через клемму 16.

Свеча 14 нагружена пружиной 17 и в рабочем положении частично выступает в камеру 2 сгорания.

Устройство для термического разру0 шения горных пород работает следующим образом.

Дизельное топливо, попадая по магистрали 12 и каналу 6 в полость 7, подогревается в ней от электрического нагревателя

5 9 и уже подогретое распыляется форсункой 8 в камере 2 сгорания. Благодаря предложенному расположению нагревателя 9 потери тепла, расходуемого на подогрев дизельного топлива, минимальны. Свеча 14 под воздействием пружины 17 опускается

0 в камеру 2 сгорания, располагаясь в зоне наиболее благоприятной для воспламенения топливной смеси, как показано на чертеже. На режиме запуска расходы подаваемых в камеру 2 сгорания дизельного топлива и воздуха составляют обычно 20-25/о от

5 номинальных. При включении свечи 14 находящаяся в камере 2 сгорания топлив.ная смесь воспламеняется, после чего рас3.1073424д

ходы дизельного топлива и воздуха увели-чании работы устройства свеча 14 под возчиваются до номинальных. Давление вдействием пружины 17 возвращается в какамере 2 сгорания увеличивается, и свечамеру 2 сгорания.

14 выталкивается из нее и отключается.Предложенное устройство дает возможПосле прогрева камеры 2 сгорания мо-ность сократить время его запуска и пожет быть отключен и нагреватель 9. По окон-высить надежность запуска.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД СТРУЯМИ РАСКАЛЕННОГО ГАЗА, содержащее корпус, установленную в нем камеру сгорания с сопловой крышкой и распределительной , головкой, снабженной форсункой и подводящими горючее и воздух каналами, а также электрический нагреватель и средство для воспламенения топливной смеси в камере сгорания, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности запуска устройства при работе на дизельном топливе, электрический нагреватель размешен в распределительной головке на входе в форсунку, а выходное отверстие канала подвода горючего расположено между форсункой и нагревателем.