Устройство для термического разрушения минеральных сред струями газа Советский патент 1984 года по МПК E21B7/14 E21B7/18 

ел

СА СХ

Изобретение касается устройства для термического разрушения минеральных сред струями газа и может быть использовано, в частности, для термоабразивной очистки поверхностей бетонных изделий и природного камня.

Известно устройство для термического разрушения минеральных сред струями газа, имеющее расположенную с кольцевым зазором в корпусе камеру сгорания, в которую подают топливную смесь, получаемую путем смешения жидкого горючего и газообразного окислителя в кольцевом пространстве между камерой сгорания и корпусом. При этом патрубок подвода горючего расположен в поперечном направлении к оси корпуса 1.

Однако в этой конструкции устройства не удается получить достаточно равномерного перемешивания горючего и окислителя, в связи с чем происходит неполное сгорание топливной смеси.

Наиболее близким к изобретению является устройство для термического разрушения минеральных сред струями газа, содержаш.ее размещенную в корпусе камеру сгорания с сопловым отверстием на выходе для истечения раскаленных газов и крышкой на входе, имеющей расположенные по винтовой линии на боковой стороне каналы для подачи в камеру сгорания предварительно подготовленной топливной смеси. Топливнуюсмесь подают в камеру сгорания со скоростью большей, чем скорость распространения фронта горения этой смеси. Благодаря сообщению вращательного движения вводимой топливной смеси, вдоль стенок камеры сгорания образуется теплоизолирующий слой и достигается хорошее качество ее смещения, а также наиболее полное сгорания 2.

Цель изобретения - обеспечение оптимальных режимов работы устройства.

Эта цель достигается тем, что в устройстве для термического разрушения минеральных сред струями газа, включающем размещенную с кольцевым зазором в корпусе камеру сгорания с сопловым отверстием на выходе для истечения раскаленных газов и крышкой на входе, имеющей расположенные по винтовой линии на боковой стороне каналы для подачи в камеру сгорания предварительно подготовленной топливной смеси, общее проходное сечение каналов для подачи топливной смеси составляет 0,12-0,16 критического сечения соплового отверстия.

При таком общем сечении каналов целесообразно к корпусу в зоне соплового отверстия прикрепить под углом 30° к его оси патрубок подвода газообразного окислителя в кольцевой зазор между камерой сгорания и корпусом.

На чертеже показано устройство для термического разрушения минеральных сред струями газа.

;

Устройство имеет расположенную в корпусе 1 «амеру 2 сгорания с кольцевым зазором 3 по отношению к нему. На выходе камера 2 сгорания снабжена сопловым отверстием 4 для истечения газообразных продуктов сгорания, а на входе закрыта крышкой 5, имеющей на боковой стороне каналы 6, расположенные по винтовой линии и служащие для подвода топливной смеси в пространство камеры 2 сгорания. Общее проходное сечение каналов 6 составляет 0,12-

0,16 от критического сечения соплового отверстця 4, причем шаг винтовой линии каналов 6 равен 1,4-1,5 диаметра критического сечения соплового отверстия 4.

По оси устройства через крыщку 7 корпуса 1 и крышку 5 камеры 2 сгорания

проходит трубопровод 8 для ввода в истекающие струи газа абразивного материала. Крыщка 5 со стороны камеры .2 сгорания в месте вь1хода трубопровода 8 имеет конической формы углубления 9.

5 К корпусу 1 прикреплен патрубок 10 подвода жидкого горючего и патрубок 11 подвода газообразного окислителя В; кольцевой зазор 3, где происходит образование топливной смеси, вводимой затем в пространство камеры 2 сгорания. В боковой стен0 ке камеры 2 сгорания выполнены отверстия 12 для прохода окислителя.

Для лучшего смесеобразования и охлаждения соплового отверстия 4 патрубок 11 ориентирован под углом 30° к его оси.

Устройство работает следующим образом.

При запуске жидкое горючее через патрубок 10 подается на наружную поверхность камерь 2 сгорания, растекается по 0 ней, испаряется и перемещивается с газообразным окислителем, который вводится в кольцевой зазор 3 через патрубок 11. Образующаяся в кольцевом зазоре 3 топливная смесь поступает по каналам 6 в крышке 5 в пространство камеры 2 сгорания, где воспламеняется и сгорает. Продукты сгорания истекают из нее через сопловое отверстие 4, вызывая разрушение поверхности минеральной среды. Эффективность разрушения повышается при подаче по трубо0 проводу 8 абразивного материала в истекающую газовую струю.

В результате предлагаемого выполнения устройства производительность обработки с его помощью возрастает в 1,35 раза при том же расходе горючего и окислителя. Реак5 тивная тяга струи газа увеличивается на 27°/о, надежность запуска возрастает на 27«/о.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ СРЕД СТРУЯМИ ГАЗА, содержащее размещенную с кольцевым зазором е корпусе камеру сгорания с сопловым отверстием на выходе для истечения раскаленных газов и крыщкой на входе, имеющей расположенные по винтовой линии на боковой стороне каналы для подачи в камеру сгорания предварительно подготовленной топливной смеси, отличающееся тем, что, с целью обеспечения оптимальных режимов работы, общее проходное сечение каналов для подачи топливной смеси составляет 0,120,16 критического сечения соплового отверстия. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что к корпусу в зоне соплового отверстия прикреплен под углом 30° к его оси патрубок подвода газообразного окислителя в i кольцевой зазор между камерой сгорания и корпусом. (Л