(54) ГЕНЕРАТОР ГАЗА
1
Изобретение относится к конструкции генератора газа, который может быть использован в качестве генератора для выработки топливной смеси, питающий огнеструйные горелки термического бурения горных пород.
Известны огйеструйные горелки, основанные на сжигании в их камерах сгорания смеси горючего и окислителя, подаваемых обычно раздельно в камеру сгорания для образования топливной смеси. При этом горючее подается из специальной емкости насосом, а окислитель, обычно сжатый воздух, от компрессора 1.
Однако применяемое для этих целей оборудование достаточно громоздко и не обеспечивает удовлетворительного смесеобразования в камере сгорания горелки. В результате имеет место неполное сгорание топливной смеси и связанные с ни.м неизбежные потери выделяемой тепловой энергии.
Известно получение топливной смеси в дизельных двигателях путем смешения жидкого горючего и газообразного окислителя. В этой конструкции коленчатый вал связан с поршнями, установленными с возможностью возвратно-поступательного перемещения в своих цилиндрах, сообщаемых надпоршневым пространством со всасывающим и выхлопным патрубками при помощи управляемых клапанов и имеющих в крышке форсунку, соединенную с магистралью подвода горючего 2.
Однако в этом дизеле процесс образования топливной смеси и ее сгорания зарождается и заканчивается в надпоршневом пространстве цилиндров, а температура образующихся продуктов сгорания в выхлопном коллекторе не превышает 250-300°С, что недостаточно, в частности, для разрушения пород. Поэтому дизельные двигате15 ли известных конструкций не приспособлены для получения топливной смеси, которую можно использовать для сгорания в огнеструйных горелках.
Цель изобретения - создание генератора 20 газа, обеспечивающего возможность выработки топливной смеси.
Эта цель достигается тем, что в генераторе газа, включающем коленчатый вал, связанный с поршнями, установленными с
возможностью возвратно-поступательного перемещения в своих цилиндрах, сообщающихся надпоршневым пространством со всасывающим и выхлопным патрубками при помощи управляемых клапанов и имеющих в крыщке форсунку, соединенную с магистралью подвода горючего, введен соединенный с коленчатым валом привод вращепия, а надпорщневое пространство каждого цилиндра сообщается с выхлопным патрубком дополнительным каналом с расположенным в нем перепускным клапаном.
На фиг. 1 изображен генератор газа, вид спереди; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.
Как показано на фиг. 1,. генератор газа содержит собственно дизель 1 и соединенной с его коленчатым валом привод 2 для его вращения с муфтой 3, смонтированные на раме 4.
Надпорщневое пространство 5 (фиг. 2) каждого цилиндра 6 дизеля 1 соединено с выхлопным патрубком 7 дополнительным каналом 8 и трубопроводом 9, в котором установлен перепускной клапан 10.
Надпоршневое пространство 5 цилиндра 6, ограниченное поступательно движущимся гюрщнем 11, сообщается со всасывающим патрубком 12 через всасывающий клапан 13 и с выхлопным патрубком 7- через выхлопной клапан 14.
Подача горючего в надпоршневое пространство 5 осуществляется по магистрали 15 и форсунку 16 в крыщке цилиндра 6.
Как видно на фиг. 1, выхлопные патрубки 7 каждого цилиндра 6 соединены топливопроводом 17 с огнеструйной горелкой 18.
Генератор газа работает следующим образом.
С помощью привода 2 вращают коленчатый вал дизеля 1.При этом каждый порщень 11 совершает возвратно-поступательные движения в цилиндре 6, в надпорщнеБом пространстве 5 которого последовательно осуществляется четыре такта переработки компонентов топливной смеси.
При ходе порщня 11 вниз происходит забор воздуха через всасывающий патрубок 12 и клапан 13.
При ходе порщня 11 вверх в надпорщневом пространстве 5 цилиндра 6 воздух сжимается и в момент приближения порщня 11 к верхней мертвой точке в надпоршневое пространство 5 подается через форсунку 16 порщня горючего. Часть топливной смеси из надпорщпевогр пространства 5 вытесняется через дополнительный канал 8, трубопровод 9 и перепускной клапан 10 в выхлопной патрубок 7. Вследствие этого степень сжатия смеси снижается и температура в цилиндре 6 не превышает 350- 400°С, что позволяет осуществлять процесс автоокисления углеводородных молекул без их взрывного распада как в момент пуска, так и при работе дизеля в режиме генератора.
При следующем ходе поршня 11 вниз давление в цилиндре 6 снижается, температура смеси падает до 250-300°С, происходит дополнительное перемещивание топливной смеси и образование перекисей.
При втором ходе порщня 11 вверх открывается выхлопной клапан 14 и вся топливная смесь вытесняется в выхлопной патрубок 7 и далее по топливопроводу 17 в огнеструйную горелку 18, где она сжигается.
Далее цикл повторяется. Давление готовой топливной смеси регулируется изменением ее расхода. Коэффициент избытка воздуха уменьщается с увеличением давления в выхлопном патрубке 7.
Использование изобретения позволяет получить компактный экономический генератор топливной смеси для огнеструйных буровых горелок, работающих на дизельном горючем при внутрикамерном давлении 2-4 КГС-СМ2 (0,2-0,4) МПа.
Формула изобретения
Генератор газа, включающий коленчатый вал, связанный с поршнями, установленными с возможностью возвратно-поступательного перемещения в своих цилиндрах, сообщающихся надпоршневым пространством со всасывающим и выхлопным патрубками при помощи управляемых клапанов и имеющих в крыщке форсунку, соединенную с магистралью подвода горючего, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности выработки им топливной с.меси, он снабжен соединенным с коленчатым валом приводом вращения, а надпоршневое пространство каждого цилиндра сообщается с выхлопным патрубком дополнительным каналом с расположенным в нем перепускным клапаном.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
