SU699172A1 - Устройство дл термического разрушени горных пород пульсирующими стру ми высокотемпературного газа - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к устройству дл  термического разрушени  горных пород пульсирующими стру ми высокотемпературного газа и может использоватьс  дл  бурени  скважин и поверхности обработки пород.

Известно устройство дл  термического разрушени  горных пород пульсирующими стру ми высокотемпературного газа , получаемого в результате сжигани  смеси горючего с окислителем. Оно имеет камеру сгорани , периодически сообщаемую через клапан с полостью, котора  соединена с магистрал ми подвода горючего и окислител  и  вл етс  собственно форкамерой дл  предварительного смещени  горючего и окислител  М Клапан открываетс , когда давление в камере сгорани  становитс  ниже давлени  смеси в форкамере. В момент восплменени  топливной смеси в камере сгорани  клапан закрываетс  и продукты сгорани  выбрасываютс  через сопло, осуществл   разрушение породы. Таким

образом получаетс  пульсирующа  сверхзвукова  стру .

В этом устройстве клапан, перекрывающий подачу топливной смеси, расположен на границе форкамеры и камеры сгорани  в зоне высоких температур, что приводит к его подгоранию и быстрому износу. В результате надежность устройства в работе снижаетс .

Кроме того, подпружиненный клапан, как механическа  система, обладает инерционностью , что ограничивает частоту пульсации. Так, например, в известном устройстве частота пульсаций не превышает 2 О Гц и не может регулироватьс  в процессе работы, хот  така  необходимость существует в зависимости от типа буримых пород.

Claims (2)

1. Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  термического разрушени  горных пород пульсирующими стру ми .высокотемпературного газа, включающее работающую на смеси горючего и окислител  камеру сгорани  с con- 3 лом дл  истечени  образующихс  продук тов сгорани  и приспособление дл  придани  истечению струй пульсирующего характера| имеющее сообщаемую с рабочим пространством камеры сгорани  емкость и соединенную с магистралью подвода горючего 2j. В этом устройстве приспособление дл  придани  пульсирующего характера истечению струй представл ет собой фор камеру дл  смещени  горючего и окисли тел , периодически сообщаемую с камер сгорани  посредством клапанов. Дл  повышени  срока службы устройства каналы , соедин ющие смесительную форкаме- ру с камерой сгорани , выполнены из р да коленообразных участков, в которы размещены клапаны с возможностью зак рывани  под собственным весом. Однако в известном устройстве также отсутствует возможность регулировани  частоты пульсаций истечени  газовых струй. Цель изобретени  - обеспечить регулирование частоты пульсаций газобыл струй. Это достигаетс  тем, что емкость указанного приспособлени  выполнена с регулируемым объемом и сообщена с рабочим пространством камеры сгорани  через магистраль подвода горючего. При этом приспособление дл  придани  истечению струй пульсирующего характера выполнено в виде цилиндра с подвижно установленным в нем поршнем раздел ющим его пространство на две емкости, одна из которых соединена с Магистралью подвода горючего, а друга  заполнена сжатым газом.На чертеже дана принципиальна  схем предлагаемого устройства. Устройство дл  термического разрушени  горных пород включает камеру 1 сгорани  с завихритслем 2 дл  окислител  и форсункой 3 дл  распыливани  горючего на входе и с соплом 4 дл  ис течени  образующихс  продуктов сгорани  на выходе. Окислитель подаетс  в рабочее прсгстранство камеры 1 сгорани  по каналу буровой штанги или по ма гистрали (не показаны) . Магистраль 5 подвода горючего соединена с форсункой 3 к сообщена трубкой 6 с емкостью 7 регулируемого объема, котора  расположена в цилиндре 8 И ограничена его поршнем 9. Емкость 10 цилиндра 8 заполнена сжатым газом, воздействующим на поршень 9. 724 На магистрали 5 подвода горючего установлены вентили 11, 12 и 13, при этом вентиль 13 расположен на параллельном участке 14 магистрали 5. Устройство работает следующим образом . При его запуске открывают сначала вентиль 13 на участке 14 магистрали 5 и закрывают вентили 11 и 12. Одно- временно в камеру 1 сгорани  открьшаетс  доступ окислител . В камере 1 сгорани  по мере поступлени  в нее горючего и окислител  образуетс  топливна  смесь, которую любым известным способом воспламен ют, после чего вьгоод т устройство на рабочий режим. В результате стенки .камеры 1 сгорани  нагреваютс  до температуры, значительно превышающей температуру воспламенени  топливной смеси. Затем открывают вентили 11 и 12 и закрывают вентиль 13. Горючее из магистрали 5 по трубке 6 поступает в емкость 7 цилиндра 8. Возн икающие в камере 1 сгорани  пульсации давлени  через каналы форсунки 3 распростран ютс  в магистраль 5 и емкость 7 цилиндра 8, где усиливаютс  за счет сжати  газа в емкости 10. Увеличение амплитуды пульсации давлени  объ сн етс  тем, что декремент затухани  колебаний давлени  в жидкости значительно превышает таковой в газах;.. Регулирование частоты пульсации горени  топливной смеси достигае-гс  путем перемещени  поршн  9, что вызывает изменение объемов емкости 7 и 10. Регулирование может производитьс  в процессе работы устройства в широком диапазоне частот. Формула изобретени  1. Устройство дл  термического разрушени  горных пород пульсирующими стру ми высокотемпературного газа, включающее работающую на смеси Горючего и окислител  камеру сгорани  с соплом дл  истечени  образующихс  продуктов сгорани  и приспособление дл  придани  истечению струй пульсирующего характера, имеющее сообщаемую с рабочим пространством камеры сгорани  емкость и соединенную с магистралью подвода горючего, отличающеес  тем, что, с целью регулировани  частоты пульсаций, емкость указанного 569 приспособлени  выполнена с регулируемым объемом и сообщена с рабочим пространством камеры сгорани  через магистраль подвода горючего. 2. Устройство по п. 1, отличаю щ е е с   тем, что приспособление дл  придани  истечению струй пульсирующего характера выполнено в виде цилиндра с подвижно установленным в нем порш нем, раздел ющим его пространство на 26 две емкости, одна из которых соединена с магистралью подвода горючего, а друга  заполнена сжатым газом. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 473О12, кл.Е 21 С 21/00, 1974.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 524913, кл. Е 21 С 21/ОО, 1975.