Устройство для термического разрушения горных пород импульсными высокотемпературными газовыми струями Советский патент 1980 года по МПК E21C21/00 E21B7/14 

сгорания подводится по каналу, пе- рекрываемоку клапаном и имеющему на выходе форсунку для распкши,вания горючего Г Между корпусом форсункии --. . торцом камеры сгорания установлена

йегзёрайная пруяейна. .-.-.-,..,-..,.. ,-,

Достоинством устройства является щовольно высокий кпд камеры сгорания за счет увеличения внутрикамерного .давления топливной смеси.

О д н акб. во 3 мож и о ст ь р ё гул и ро в а н и я частоты пульсаций газовых струй ограничена инерционностью подвижной камеры сгорания и возвратной пружины. Максимально возможная частота пульсацйй не превьшает 20 Гц, тогда как частоту пульсаций газовых струй необходимо регулировать в .пределах 10-100 Гц, чтобы добиться эффектив- ного разрушения горных пород созданием в ней требуемых термических напряжений.

Цель изобретения з аключается в повьошенйи эффективности устройства путем увеличения и регулиров.а нйя ч астоты пульсации газовых струй.

Эта цель достигается тем, что камера сгорания установлена с врэможнбстьй принудительного вращения относительно корпуса и поперечной перегородки, которая неподвижно устанрвлёна ;в нем и имеет по Мёньшей мере пару отверстий для прохода окислителя, лежащих на одной оси, и расположенную на перпендикулярной к ней оси пару отверстий для размещения форсунки и запального приспособления, при этом впускные и выхлопные отверстия камеры сгорания выполнены соответственно в ее крышке и днище.

При этом с крышкой камеры сгорания жестко скреплен проходящий через перегородку и стенку корпуса хвйстбвик длясоединений с привоом вращения.

На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез; на фиг, 2 разрез по А-Д нафйг..

Устройство для термического- разрушения горных пород, выполне нное

в срртвётствии с настоящим й оВре-

тением, имеет корпус 1 (см.фиг.1 и 2) с отверстием 2 для проходагазообразного окислителя в верхней стенке 3 и сопловые отверстия 4 в днище 5. В корпусе 1 распрложена камера б сгорания, ограниченная крышкой 7. и днищем 8 и установленная с возможностью принудительного рйЩёнйя относительно корпуса 1 и азмещенной в нем поперечной перегородки 9, которая закреплена неодвижно.

В перегородке 9 -выполнены две пары отверртий, располоз генных на заимно перпендикулярн 1х осях. Из них два отверстия 10 (см.фйг72) сл/жат для прохода окй(:;лите:ля в камеру б ргорания, а в двух

установлены соответственно форсунка 1 1 (см.фиг.1) для распыливания горючего, подаваемого по магистрали 12, и запальное прирпособление 13, например электрическая свеча зажигания для воспламенения образующейся в камере 6 сгорания топливной смеси. В крышке 7 камеры 6 сгорания предусмотрены впускные отверстия 14 (см.(Ьиг.1) для подачи в нее окислителя и горючего, а в ее днище 8 - выхлопные отверстия 15 для выхода продуктов сгорания в ропловые отверстия 4 корпуса 1.

Для сорбщения вращения камере б сгорания к ее крышке.7 прикреплен хвостовик 16, проходящий через перегородку 9 и верхнюю стенку 3 корпуса

Iи соединённый с приводом (на чертежах вращения не показан).

в корпусе 1 между его верхней стенкой 3 и перегородкой 9 образована накопительная камера 17 для окислителя, подаваемого через отверстие 2 корпуса 1.

Устройство работает следующим образом, .. ,,

В накопительную камеру 17 корпуса 1 подается газообразный окислитёль (воздух) через отверстие 2. Камера б сгорания приводится во вращение от привода через хвостовик.16.

При совмещении впускных отверстий 14 камеры б сгорания с отверстиями 10 перегородки 9 происходит заполнение камеры б сгорания окислителем. На следующей стадии вращения камеры б сгорания отверстия 10 перекрываются крышкой 7 и ее впускные отверстия 14 оказываются совмещенными с форсункой

IIи запальным приспособлением 13. Происходит подача горючего и воспламенение образующейся в камере б сгорания топливной смеси. Выхлопные отверстия 15 камеры б сгорания выполнены так, что начало их совмещения с сопловыми отверстиями 4 приходится на момент воспламенения трпливной смеси.

.,При дальнейшем вращении камеры б

сгорания высокотемпературные газы истекают через выхлопные отверстия 15 и сопловые отверстия 4. Далее днище 8 камеры б сгорания перекрывает сопловые отверстия 4 и цикл работы устройства повторяется.

В описываемом устройстве возможно повышение частоты пульсации газовых струй до 100 Гц. В то же время обеспечивается плавное регулирование частоты пульсаций в широком диапазоне путем изменения скорости вращения камеры сгорания.

В резулБтаттес пьмощью устройства, выполнённогр в сортветствии с изобретением, можно расширить гамм терморазрушгиощих поррд и повысить эффективность их разрушения.