Огнеструйная горелка для разрушения горных пород Советский патент 1978 года по МПК E21C21/00 

1

Горелка может быть применена для термического бурения и оттаивания мерзлых грунтов и пород.

Известна огпеструйиая горелка аналогичного назначения, имеющая камеру сгорания с распределительной головкой в верхней части, в которой выполнен центральный капал для прохода горючего к форсунке для его распыления, расположенной внутри завихрителя воздуха. Горючее и воздух, поступая в камеру сгорания, образуют в ней топливную смесь, продукты сгорания которой истекают в виде газового факела через сопловое отверстие камеры сгорания, разругная породу 1. В этой горелке не всегда удается получить удовлетворительное смешение горючего и воздуха, из-за чего происходит неполное сгорание топливной смеси и для ее дожигания приходится использовать дополнительное количество окислителя.

Наиболее близкой к изобретению является огнеструйная горелка для разрушения горных пород, содержащая камеру сгорания с сопловым отверстием и распределительной головкой, в которой выполнены каналы для прохода в камеру сгорания горючего и окислителя, и термокомпенсационную камеру, имеюшую отверстия для подачи окислителя и сообщенную с рабочим пространством камеры сгорания 2.

В известной горелке термокомпенсационная камера сообщается с камерой сгорания через сопловое отверстие, в связи с чем из-за малого размера камеры сгорания топливная смесь не успевает окислиться полностью и ее приходиться дожигать за пределами указанной камеры, используя добавочный окислитель, который подают в термокомпенсационную камеру. При этом окислитель тормозит выход газового факела и сбивает пламя. В результате того что окислитель подается в термокомпенсационную камеру, расположенную вне камеры сгорания, нижняя часть последней и сопло испытывают повышенные термические напряжения и быстро сгорают.

Цель изобретения заключается в том, чтобы обеспечить более полное сгорание топливной смеси и улучшить охлаждение горелки. Согласно изобретению это достигается благодаря тому, что термокомпенсационная камера примыкает к камере сгорания и расположена перед сопловым отверстием, а отверстия для подачи окислителя направлены тангенциально к ее поверхности. В рез льтате топливная смесь дополнительно обогащается окислителем и лучше перемешивается, а поступающий окислитель способствует охлаждению нижней части камеры сгорания и соплового отверстия.

На чертеже показана предлагаемая огнеструйная горелка, продольный разрез.

В корпусе 1 размещена камера 2 сгорания, имеющая в верхней части распределительную головку 3, в которой выполнены радиальные каналы 4 для прохода окислителя (воздуха) и центральный канал 5 для прохода горючего (бензина), причем на пути движения воздуха установлен винтовой завихритель 6, а для распыливания горючего служит расположенная в центральном канале центробежная форсунка 7, состоящая из винтового завихрителя 8 и гайки 9 с центральным отверстием 10.

Камера 2 сгорания по всей длине имеет тангенциально направленные к ее поверхности отверстия 11 для прохода воздуха, расположенные но винтовой линии. К нижней части камеры сгорания примыкает термокомпенсационная камера 12, расположенная перед сопловым отверстием 13 и имеющая тангенциально направленные к ее поверхности отверстия 14 для подачи окислителя (воздуха) внутрь нее. Термокомпенсационная камера ограничена снизу сопловой крыщкой 15.

Подаваемый в горелку воздух разделяется на два потока. Первый поток, необходимый для основного окисления горючего, попадает в камеру 2 сгорания через радиальные каналы 4 и завихритель 6, приобретая вращательное движение, благодаря чему он быстро смешивается с горючим, подаваемым в камеру сгорания но каналу 5 через центробежную форсунку 7. Второй поток воздуха, пройдя между корпусом 1 и камерой 2 сгорания, поступает в нее через тангенциально расположенные отверстия 11, увеличивая скорость вращательного движения топливной смеси, которая сгорает в камере 2. Продукты сгорания поступают из камеры сгорания в термокомпенсационную камеру 12. Воздух, попадающий в нее через отверстия 14, способствует окончательному сгоранию топливной смеси и охлаждению сонловой крыщки 15. Потоки образовавщихся продуктов сгорания выходят из термокомпенсационной камеры через сопловое отверстие 13 со сверхзвуковой скоростью. Шаг и направление винтовой линии, по которой расположены отверстия И камеры 2 сгорания, соответствуют тагу и направлению

винтовой резьбы завихрителей 6 и 8, вследствие чего топливная смесь равномерно распределяется в камере сгорания, увеличивая скорость распространения фронта пламени, и достигается улучшенное охлаждение камеры

2 и корпуса 1.

Формула изобретения

Огнеструйная горелка для разрушения горных нород, содержащая камеру сгорания с сопловым отверстием и распределительной головкой, в которой выполнены каналы для прохода в камеру сгорания горючего и окислителя, и термокомпенсационную камеру,

имеющую отверстия для нодачи окислителя и сообщенную с рабочим пространством камеры сгорания, отличающаяся тем, что, с целью более полного сгорания образующейся топливной смеси и улучшения охлаждения,

термокомненсационная камера примыкает к камере сгорания и расположена перед сопловым отверстием, а отверстия для подачи окислителя нанравлены тангенциально к ее поверхности.

Источники информации,

принятые во внимание нри экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №128796, кл. Е 21С 21/00, 1959.

2.Авторское свидетельство СССР №161310, кл. Е 21С 21/00, 1963.

воздух

Вопин