Известны плазменные горелки, в которых создание высокотемпературной плазменной струи происходит путем пропускания инертного газа через электрическую дугу между тугоплавким стержнем и кольцевым электродом. Однако такиегорелки создают высокотемпературную плазменную струю небольшого размера и малой дальнобойности.
Описываемый термобур с использованием факела газоразрядной плазмы отличается тем, что в нем применена плазменная горелка с уравнительной реактивной камерой, обеспечивающей стабилизацию газового потока и придающей ему высокую скорость.
На чертеже изображены термобур с плазменной горелкой и уравнительная реактивная камера в разрезе.
Описываемый термобур выполнен в виде трубы 1, на конце которой укреплена плазменная горелка 2 с уравнительной реактивной камерой 5. Горелка состоит из водоохлаждаемого сопла 4 и тугоплавкого электрода 5, закрепленного при помощи сухарей в разрезной втулке 6, которая размещена в электрической втулке 7 с вырезами для трубок, подводящих воздух и воду.
Вода, предназначенная для охлаждения, по трубке 8 поступает в спиральные каналы сопла 4 и через отверстие 9 - в спиральные каналы 10. Затем она перетекает в кольцевое пространство между реактивной камерой и кожухом бура // для охлаждения габаритных выступов термобура, после чего выбрасывается в скважину или канализируется по дополнительным трубкам. Инертный газ (водород, азот, аргон и т. п.) проходит через щтуцер 12 и поступает через сопло 4 в реактивную камеру 3. Воздух через трубку 13 по каналам 14 вводится тангенциально в камеру 3. Электроэнергия подводится к электропроводу через штуцер 12 и к соплу - через заземленный корпус термобура. Возбуждение электрической дуги в среде инертного газа между электродом 5 и соплом 4 осуществляется посредством осциллятора.
Проходящий через электрическую дугу водород в качестве инертного газа диссоциируется и ионизируется и в виде высокотемпературной плазмы выносится в реактивную камеру. Здесь происходит увеличение расхода газов и выравнивание тем-пературы за счет поступления дополнительного количества воздуха, подаваемого в камеру тангенциально ее стенке для предупреждения интенсивного выделения тепла на водоохлаждаемой стенке. Газы из реактивной камеры с большой скоростью выбрасываются через реактивное сопло 15 на забой скважины.
Регулирование температуры газового потока, выбрасываемого через реактивное сопло из уравнительной реактивной камеры, может осуществляться путем изменения соотношения между мощностью дугового разряда и расходом нейтрального газа и количеством воздуха, вводимого в уравнительную камеру.
Предмет изобретения
Термобур с использованием факела газоразрядной плазмы, отличающийся тем, что, с целью стабилизации газового потока и придания ему высокой скорости, он снабжен уравнительной реактивной камерой с расширяющимся соплом.
/ 8
2 в.
785 10 J V
