SU1506057A1

SU1506057A1 - Устройство дл термического разрушени горных пород

Info

Publication number: SU1506057A1
Application number: SU874347952A
Authority: SU
Inventors: Аркадий Владимирович Дугарцыренов; Степан Алексеевич Гончаров; Юрий Иванович Водолазов
Original assignee: Специальное конструкторское бюро самоходного горного оборудования
Priority date: 1987-12-25
Filing date: 1987-12-25
Publication date: 1989-09-07

Abstract

Изобретение относитс к горной промышленности и предназначено дл термического разрушени взрывных скважин на карьерах. Цель - повышение эффективности термического разрушени горных пород за счет улучшени процесса смесеобразовани и повышени полноты сгорани . Дл этого на боковой поверхности ограничивающей сверху расположенную коаксиально внутри корпуса 3 камеру сгорани (КС) 4 тарелки 5 расположены винтовые каналы (ВК) 6 дл сообщени внутренней полости КС 4 с магистралью 1 дл подачи окислител . Снизу КС 4 ограничена сопловой крышкой (СК) 8 с каналами 9 дл ее охлаждени . Внутри КС 4 коаксиально размещен кольцевой завихритель 10. Одним концом он закреплен на СК 8, а на другом его конце выполнены ВК 13. На участке завихрител 10 между его соединением СК 8 и его ВК 13 выполнены радиальные отверсти 14 дл ввода окислител в КС 4. Направлени вращени ВК 13 и 6 противоположны. Бокова стенка КС 4 образует с корпусом 3 кольцевой зазор 11, сообщенный с магистралью 1 и каналами 9 охлаждени . Горючее в КС 4 подаетс по магистрали 2 через форсунку 7 в тарелке 5. Наличие ВК 6, направленных противоположно ВК 13, обеспечивает интенсивное и равномерное смешение горючего и воздуха в верхней части КС 4 за счет образовани в ней зоны мелкомасштабной турбулентности. Через отверсти 14 в верхнюю часть КС 4 подаетс небольша часть воздуха, что обеспечивает удержание пламени в этой части и стабилизирует процесс горени во всем объеме КС 4. 1 ил.

Description

(Л

ел

О)

о

СП «

3150

ки 5, расположены винтовые каналы (ВК) 6 дл сообщени внутренней полости КС 4 с магистралью I дл подачи окислител . Снизу КС 4 ограничена сопловой крышкой (СК) 8 с каналами 9 дл ее охлаждени . Внутри КС 4 коак- сиально размещен кольцевой запихри- тель 10. Одним концом он закреплен на СК 8, а на другом его конце выполнены ВК 13. На участке завихрител 10 между его соединением СК 8 и его ВК 13 выполнены радиальные отверсти 14 дл ввода окислител в КС 4. Направлени вращени ВК 13 и 6 противоположны. Бокова стенка КС 4 образует с корпусом 3 кольцево зазор I 1 , сиоб1иен1гьш с магистралью 1 и каналами 9 охлаждени . Горючее в КС 4 подаетс по магистрали 2 через форсунку 7 в тарелке 5. Наличие ВК 6, направленных противоположно ВК 13, обеспечивает интенсивное и равномерное смешение горючего и воздуха в верхней части КС 4 за счет образовани в ней мелкомасштабной турбулентности. Через отверсти I4 в верхнюю часть КС 4 подаетс небольша часть воздуха, что обеспечивает удержание пламени в этой части и стабилизирует процесс горени во всем объеме КС 4. 1 ил.

Изобретение относитс к горной промышленности и предназначено преимущественно дл термического расширени взрывньк скважин на карьерах.

Цель изобретени - повьщ1ение эффективности термического разрушени горных пород за счет улучшени процесса смесеобразовани и повьш ени полноты сгорани .

На чертеже представлено предлагае мое устройство, продольное сечение.

Устройство дл термического разрушени горных пород включает магистрали 1 и 2 соответственно дл подачи окислител и дл подачи горючего, корпус 3 и коаксиально размещенную в нем камеру 4 сгорани , ограниченную сверху тарелкой 5 с винтовыми каналами 6 на ее боковой поверхности дл подачи окислител и форсункой 7 дл подачи горючего в камеру 4 сгорани ,а снизу - сопловой крьш1кой 8 с каналами 9

дл ее охлаждени ,на верхнем торце которой закреплен одним концом кольцевой

завихритель 10.- Бокова стенка каме- ры 4 сгорани образует с корпусом 3 кольцевой зазор 11, сообщенный с магистралью I воздуха и каналами 9 охлаждени сопловой крьшки 8. В последней выполнено сопло 12 дл формиро- вани высокотемпературной газовой струи, направл емой на горную породу . Завихритель 10 имеет винтовые ка иалы 13 и радиальные отверсти 14, через которые воздух, после охлажде- ки сопловой крышки 8 подаетс в камеру 4 сгорани .

Устройство работает следующим образом .

5

5 0

5 Q

Воздух из магистрали 1 дл подачи окислител , в качестве которого может быть использован воздух, подаетс в кольцевой зазор 11 между корпусом 3 и боковыми стенками камеры 4 сгорани , а также через винтовые каналы 6 тарелки 5 непосредственно в камеру 4 сгорани . При зтом в кольцевой зазор 11 подаетс примерно 80% воздуха, а в винтовые каналы 6 - 20%. Из кольцевого зазора 11 воздух направл етс в каналы 9 охлаждени сопловой крышки 8 и поступает далее в завихритель 10, откуда он через винтовые каналы 13 (20%) и радиальные отверсти 14 (60%) вводитс соответственно в верхнюю и нижнюю части камеры 4 сгорани . В верхней части камеры 4 сгорани , расположенной над завихрителем 10, происходит взаимодействие двух противоположно направленных потоков воздуха, в результате чего образуетс зона мелкомасштабной турбулентности, в которой обеспечиваетс интенсивное равномерное смешение распыленного форсункой 7 горючего и воздуха.Полученна топливна смесь поджигаетс и сгорает в процессе ее движени к соплу 12. При этом горючее подаетс к форсунке 7 от магистрали 2.

Наличие винтовых каналов 6, выполненных на боковой цилиндрической части тарелки 5 и направленных противоположно по направлению вращени винтовых каналов 13 завихрител 10, поз- ол ет организовать интенсивное и равномерное смешение горючего и воздуха в верхней части камеры 4 егорани за счет образовани в ней зоны мелкомасштабной турбулентности. Улучшение качества смешени топливных компонентов повышает эффективность и полноту сгорани топлива, что позвол ет увеличить температуру и скорость истекающей из сопла газовой струи и соответственно приводит к возрастанию скорости термического разрушени горньк пород.

Радиальные отверсти 14, выполненные в завихрителе Ю, позвол ют подавать в верхнюю часть камеры сгорани небольшую часть воздуха (до 40%) что обеспечивает удержание пламени в этой части и стабилизирует процесс горени во всем объеме камеры 4 сгорани .

Форм у л а изобретени

Устройство дл термического разрушени горных пород, включающее корпус , внутри которого коаксиально расположена камера сгорани , ограниченна сверху тарелкой с форсункой дп подачи горючего в камеру сгорани , а снизу - сопловой крышкой с каналами дл ее охлаждени , размещенный коаксиально внутри камеры сгорани и закрепленный одним концом на сопловой крьш1ке кольцевой зав1тхритель с винтовыми каналами на другом его конце, магистраль дл подачи окислител , котора через кольцевой зазор между корпусом и камерой сгорани , каналы охлаждени в сопловой крышке

0 и винтовые каналы завихрител сообщена с внутренней полостью камеры сгорани , и магистраль дл подачи горючего к форсунке, отличающеес тем, что, с целью повьше5 ни эффективности термического разрушени за счет улучшени процесса смесеобразовани и повышени полноты сгорани горючего, тарелка выполнена с расположенными на ее боковой по0 верхности винтовыми каналами дп сообщени внутренней полости камеры сгорани с магистралью дп подачи окислител , а кольцевой завихритель на участке между его соединением с

5 сопловой крьщ1кой и его винтовыми каналами имеет радиальные отверсти дл ввода окислител в камеру сгорани , при этом направление вращени винтовых каналов в тарелке противополож0 но направлению вращени винтовых каналов в завихрителе.

Claims

Форм ул а изобретения

Устройство для термического разрушения горных пород, включающее корпус, внутри которого коаксиально расположена камера сгорания, ограниченная сверху тарелкой с форсункой для подачи горючего в камеру сгорания, а снизу - сопловой крышкой с каналами для ее охлаждения, размещен ный коаксиально внутри камеры сгорания и закрепленный одним концом на сопловой крышке кольцевой завихритель _г с винтовыми каналами на другом его э

конце, магистраль для подачи окислителя, которая через кольцевой зазор между корпусом и камерой сгорания, каналы охлаждения в сопловой крышке 10 и винтовые каналы завихрителя сообщена с внутренней полостью камеры сгорания, и магистраль для подачи горючего к форсунке, отличающееся тем, что, с целью повыше15 ния эффективности термического разрушения за счет улучшения процесса смесеобразования и повышения полноты сгорания горючего, тарелка выполнена с расположенными на ее боковой по20 верхности винтовыми каналами для сообщения внутренней полости камеры сгорания с магистралью для подачи окислителя, а кольцевой завихритель на участке между его соединением с 25 сопловой крышкой и его винтовыми каналами имеет радиальные отверстия для ввода окислителя в камеру сгорания, при этом направление вращения винтовых каналов в тарелке противополож30 но направлению вращения винтовых каналов в завихрителе.