Генератор газа

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическимРеспублик(51) М. КлЕ 21 В 7/14 Гасударственный комитет Опубликовано 07.02,83. Бюллетень5Дата опубликования описания 17.02.83ла делам нэоеретеннй н еткрмтнйСпециальное конструкторско-технологическое бюро Института геотехнической механики АН Украинской ССР1Изобретение относится к конструкции генератора газа, который может быть использован в качестве генератора для выработки топливной смеси, питающий огне- струйные горелки термического бурения горных пород. 5Известны огнеструйные 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 смесеобра зования в камере сгорания горелки. В результате имеет место неполное сгорание топливной смеси и связанные с ним неизбежные потери выделяемой тепловой энергии.20Известно получение топливной смеси в дизельных двигателях путем смешения жидкого горючего и газообразного окислителя. В этой конструкции коленчатый вал свя 2зан 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 двигатели известных конструкций не приспособлены для получения топливной смеси, которую можно использовать для сгорания в огне- струйных горелках.Цель изобретения - создание генератора газа, обеспечивающего возможность выработки топливной смеси.Эта цель достигается тем, что в генераторе газа, включающем коленчатый вал, связанный с поршнями, установленными свозможностью возвратно-поступательного перемещения в своих цилиндрах, сообщающихся надпоршневым пространством со всасывающим и выхлопным патрубка ми при помощи управляемых клапанов и имеющих в крышке форсунку, соединенную с магистралью подвода горючего, введен соединенный с коленчатым валом привод вращения, а надпоршневое 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.Надпоршневое 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 поршнем 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 крышке цилиндра 6,Как видно на фиг. 1, выхлопные патрубки 7 каждого цилиндра 6 соединены топливо- проводом 17 с огнеструйной горелкой 18.Генератор газа работает следующим образом.С помощью привода 2 вращают коленчатый вал дизеля 1.При этом каждый поршень 11 совершает возвратно-поступательные движения в цилиндре 6, в надпоршневом пространстве 5 которого последовательно осуществляется четыре такта переработки компонентов топливной смеси.При ходе поршня 11 вниз происходит забор воздуха через всасывающий патрубок 12 и клапан 13.Г 1 ри ходе поршня 11 вверх в надпоршневом пространстве 5 цилиндра 6 воздух сжимается и в момент приближения поршня 11 к верхней мертвой точке в надпоршневое пространство 5 подается через форсунку 16 поршня горючего. Часть топливной смеси из надпоршневого 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 процессавтоокисления углеводородных молекул безих взрывного распада как в момент пуска,так и при работе дизеля в режиме генератора,При следующем ходе поршня 11 вниздавление в цилиндре 6 снижается, температура смеси падает до 250 в 3 С, происходит дополнительное перемешиваниетопливной смеси и образование перекисей.При втором ходе поршня 11 вверх открывается выхлопной клапан 14 и вся топливная смесь вытесняется в выхлопной патрубок 7 и далее по топливопроводу 17 вогнеструйную горелку 18, где она сжигается,Далее цикл повторяется. Давление готовой топливной смеси регулируется изменением ее расхода. Коэффициент избыткавоздуха уменьшается с увеличением давления в выхлопном патрубке 7.Использование изобретения позволяетполучить компактный экономический генератор топливной смеси для огнеструйныхбуровых горелок, работающих на дизель 25 ном горючем привнутрикамерном давлении2 - 4 кгс-см (0,2 - 0,4) МПа.Формула изобретения30Генератор газа, включающий коленчатый вал, связанный с поршнями, установленными с возможностью возвратно-поступательного перемещения в своих цилиндрах, сообщающихся надпоршневым пространст вом со всасывающим и выхлопным патрубками при помощи управляемых клапанов и имеющих в крышке форсунку, соединенную с магистралью подвода горючего, отличаю- и(ийся тем, что, с целью обеспечения воз можности выработки им топливной смеси,он снабжен соединенным с коленчатым валом приводом вращения, а надпоршневое пространство каждого цилиндра сообшается с выхлопным патрубком дополнительным каналом с расположенным в нем перепуск ным клапаном.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Великий М. И. и др. Техника бурения50скважин комбинированными способами. М.,Недра, 197, с. 36 - 39,2. Дизел и. Справочник под ред. Ваншейндта. М,-Л Машиностроение, 1964,с. 44 (прототип).-/Ф У 7 Сост овка Техред Тираж б ИПИ Государствен по делам изобрет Москва, Ж - 35,ППП Патент, г.авитель В. ЛевинИ. Верее Корректор М. Коста01 Подписноеного комитета СССРенин и открытийРаушская наб., д. 4(5Ужгород, ул. Проектная, 4