RU2292999C2 - Устройство для газоструйной резки материалов - Google Patents
Устройство для газоструйной резки материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2292999C2 RU2292999C2 RU2003129677/02A RU2003129677A RU2292999C2 RU 2292999 C2 RU2292999 C2 RU 2292999C2 RU 2003129677/02 A RU2003129677/02 A RU 2003129677/02A RU 2003129677 A RU2003129677 A RU 2003129677A RU 2292999 C2 RU2292999 C2 RU 2292999C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combustion chamber
- nozzle
- supplying
- generator
- fuel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Gas Burners (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройствам для ручной и автоматизированной разделительной резки материалов и может найти применение в аварийно-спасательной технике, строительстве, машиностроении, металлургии. Устройство содержит камеру сгорания с соплом и каналами для подачи компонентов окислителя и горючего и смесительную головку. Камера сгорания выполнена с поперечным сечением в виде вытянутого овала. Смесительная головка имеет два смесительных элемента, установленных на смесительной головке по длинной оси овала симметрично относительно оси камеры сгорания и выполненных каждый в виде генератора Гартмана. Генератор Гартмана состоит из корпуса с соплом для подачи одного из компонентов, стержня с каналом для подачи другого компонента, выполняющим функции форсунки, и резонатора закрепленного соосно на конце стержня напротив сопла генератора. Кроме того, камера сгорания заключена в рубашку охлаждения с ребрами, образующими каналы для подачи охладителя. В результате достигается полнота сгорания используемого топлива непосредственно в камере сгорания, что приводит к повышению энергии струи и соответственно к расширению типов разрушаемых материалов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам для ручной и автоматизированной разделительной резки материалов и может найти применение в аварийно-спасательной технике, строительстве, машиностроении, металлургии и других отраслях промышленности.
Известно устройство для газоструйной резки материалов [1], состоящее из камеры сгорания с соплом и каналами подачи компонентов окислителя и горючего и смесительной головкой и сообщенной с ней предкамерой, причем в канал, сообщающий камеру сгорания с предкамерой, выведены форсунки для подачи окислителя.
Камера сгорания и сопло имеют пленочное охлаждение горючим, что неизбежно приводит к значительным потерям горючего, кроме того, толщина разрезаемого материала ограничена длиной эффективного воздействия струи продуктов сгорания.
Задачей, решаемой с помощью изобретения, является увеличение полноты сгорания используемого топлива непосредственно в камере сгорания, ведущее к повышению энергии струи, к расширению области применения по видам разрушаемых материалов, их толщине, скорости резания.
Поставленная задача решается в устройстве для газоструйной резки материалов, состоящем из камеры сгорания с соплом и каналами подачи компонентов окислителя и горючего. Согласно изобретению камера сгорания выполнена с поперечным сечением в виде вытянутого овала, а устройство имеет смесительную головку с двумя смесительными элементами, установленными на смесительной головке по длинной оси овала симметрично относительно оси камеры сгорания. Каждый смесительный элемент выполнен в виде генератора Гартмана, состоящего из корпуса с соплом для подачи одного из компонентов, стержня с каналом для подачи другого компонента, выполняющим функции форсунки, и резонатора, закрепленного соосно на конце стержня напротив сопла генератора.
Камера сгорания устройства может быть заключена в рубашку охлаждения с ребрами, образующими каналы для подачи охладителя, в которую заключена камера сгорания.
Предлагаемое устройство приведено на чертежах.
На фиг.1 показан продольный разрез устройства; на фиг.2 - поперечный разрез по А-А.
Устройство состоит из камеры сгорания 1 с соплом 2, смесительной головки 3 со смесительными элементами 4, выполненными в виде генераторов Гартмана. Корпус 5 генератора закреплен на смесительной головке 3 выходной частью сопла 6. В крышке 7, закрепленной на корпусе 5, выполнены осевой 8 и, сообщенный с ним, радиальный 9 каналы.
К радиальному каналу присоединен трубопровод 10 подачи одного из компонентов, а к осевому - стержень 11 с каналом 12, выполняющим роль струйной форсунки. На конце стержня 11 соосно и напротив сопла 6 закреплен резонатор 13. Между фланцем 14 и крышкой 7 образован коллектор 15, сообщенный, с одной стороны, с трубопроводом 16 для подачи второго компонента, а с другой стороны - каналами 17 с кольцевой полостью 18 в корпусе 5. Камера сгорания 1 с соплом 2 заключена в кожух рубашки охлаждения 19, имеющий форму плоского параллелепипеда. Со стороны смесительной головки 3 к полости рубашки охлаждения подсоединены трубопроводы 20 для подачи и отвода теплоносителя. Между кожухом 19 и камерой сгорания 1 установлены спиральные перегородки 21 для организации упорядоченного движения теплоносителя.
Устройство для газоструйной резки материалов работает следующим образом.
Сначала включают подачу теплоносителя (воды) через один из трубопроводов 20 в рубашку охлаждения 19 камеры сгорания 1. Движение воды вокруг камеры сгорания приобретает направленный характер за счет ребер 21. Через другой трубопровод 20 воду отводят для охлаждения в емкость или теплообменник.
Метан (природный газ) подают по трубопроводу 10, радиальным каналам 9 и осевым каналам 8 и 12 в камеру сгорания 1, откуда он истекает через сопло 2 в атмосферу. Метан поджигают внешним источником огня, и он горит в кислороде воздуха. Затем открывают подачу кислорода, который по трубопроводам 16, через коллекторы 15, каналы 17, кольцевые полости 18, заканчивающиеся соплами 6, поступает в полости резонаторов 13, в результате чего возникают интенсивные колебания давления ультразвуковой частоты. Ультразвуковые волны способствуют активному перемешиванию метана с кислородом, а овальная форма камеры сгорания 1 в поперечном сечении способствует концентрации акустических колебаний в плоскости, на которой лежат оси каналов 12, что приводит к активному разрушению струи метана и перемешиванию его с кислородом и способствует эффективному внутрикамерному горению. Овальное сечение камеры сгорания и заданное положение резонаторов 13 позволяет большую часть акустической энергии сфокусировать в районе осей каналов 12 и организовать такое газодинамическое течение рабочих тел, которое активизирует процесс перемешивания и внутрикамерного горения. При подаче кислорода процесс горения черев сопло 2 проникает в камеру сгорания 1.
Акустическая обработка смеси кислорода и метана повышает полноту сгорания при внутрикамерном горении и температура продуктов сгорания, истекающих из сопла 2, достигает 2800°С при сверхзвуковой скорости струи (более 2500 м/с).
Высокотемпературная и высокоскоростная струя продуктов сгорания оплавляет и выносит разрушаемый материал. За счет высокой интенсивности подвода тепла к разрушаемому материалу резке предлагаемым устройством подвергаются такие теплопроводные материалы, как медь и алюминий, а также жаропрочные материалы: все виды сталей, чугуна, бетон и железобетон, керамические материалы и т.д.
Основными преимуществами устройства для газоструйной резки материалов являются:
- высокая полнота внутрикамерного сгорания, обеспечивающая температуру продуктов сгорания близкую к теоретически возможной и истечение продуктов сгорания со сверхзвуковой скоростью;
- ограниченная только длиной трубопроводов подачи глубина резания, т.к. плоская камера сгорания (режущая головка с кожухом охлаждения) свободно проникает в разрушаемый материал.
Источники информации
1. А.с. №947573, МКИ3 F 23 D 13/32, "Устройство для газоструйной резки материалов".
Claims (2)
1. Устройство для газоструйной резки материалов, содержащее камеру сгорания с соплом и каналами для подачи компонентов окислителя и горючего, отличающееся тем, что камера сгорания выполнена с поперечным сечением в виде вытянутого овала, а устройство имеет смесительную головку с двумя смесительными элементами, установленными на смесительной головке по длинной оси овала симметрично относительно оси камеры сгорания и выполненными каждый в виде генератора Гартмана, состоящего из корпуса с соплом для подачи одного из компонентов, стержня с каналом для подачи другого компонента, выполняющим функции форсунки, и резонатора, закрепленного соосно на конце стержня напротив сопла генератора.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено рубашкой охлаждения с ребрами, образующими каналы для подачи охладителя, в которую заключена камера сгорания.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003129677/02A RU2292999C2 (ru) | 2003-10-06 | 2003-10-06 | Устройство для газоструйной резки материалов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003129677/02A RU2292999C2 (ru) | 2003-10-06 | 2003-10-06 | Устройство для газоструйной резки материалов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003129677A RU2003129677A (ru) | 2005-04-10 |
RU2292999C2 true RU2292999C2 (ru) | 2007-02-10 |
Family
ID=35611245
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003129677/02A RU2292999C2 (ru) | 2003-10-06 | 2003-10-06 | Устройство для газоструйной резки материалов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2292999C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2534922C2 (ru) * | 2009-11-02 | 2014-12-10 | Ктп-Думаг Гмбх | Форсунка камеры сгорания и горелочное устройство с такой форсункой |
RU2647264C1 (ru) * | 2014-04-22 | 2018-03-15 | Юнг-хван ЧОИ | Теплообменник, имеющий направляющую циркуляции |
-
2003
- 2003-10-06 RU RU2003129677/02A patent/RU2292999C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2534922C2 (ru) * | 2009-11-02 | 2014-12-10 | Ктп-Думаг Гмбх | Форсунка камеры сгорания и горелочное устройство с такой форсункой |
RU2647264C1 (ru) * | 2014-04-22 | 2018-03-15 | Юнг-хван ЧОИ | Теплообменник, имеющий направляющую циркуляции |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003129677A (ru) | 2005-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6895221B2 (ja) | 容器または設備の内部を洗浄するための方法 | |
JP4346450B2 (ja) | 無炎酸化を行なうための燃焼室を有するガスタービン | |
FI118756B (fi) | Menetelmä kaasupainepulssien tuottamiseksi hiukkaskasautumien puhdistuslaitteistossa ja hiukkaskasautumien puhdistuslaitteisto | |
CN109458271B (zh) | 一种旋转爆震发动机进气道与尾喷管一体化设计方法 | |
RU2345238C1 (ru) | Смесительная головка камеры жидкостного ракетного двигателя | |
RU2292999C2 (ru) | Устройство для газоструйной резки материалов | |
US5960026A (en) | Organic waste disposal system | |
US20110302904A1 (en) | Pulsed Detonation Cleaning Device with Multiple Folded Flow Paths | |
US3175361A (en) | Turbojet engine and its operation | |
RU2052145C1 (ru) | Способ преобразования тепловой энергии в механическую в газотурбинном двигателе и газотурбинный двигатель (варианты) | |
CN102518534A (zh) | 碳氢燃料的加热装置 | |
US8246751B2 (en) | Pulsed detonation cleaning systems and methods | |
JP2006522274A (ja) | ターボ過給機用燃焼装置 | |
RU2674117C1 (ru) | Стендовый жидкостный ракетный двигатель с непрерывной спиновой детонацией | |
JP2007016608A (ja) | パルスデトネーション回転駆動装置 | |
RU2319076C2 (ru) | Способ газодинамического воспламенения и устройство для его осуществления | |
JP4332396B2 (ja) | デトネーション発生方法とその装置 | |
RU2202055C2 (ru) | Струйная теплогенерирующая установка (варианты) | |
RU2338638C2 (ru) | Способ термоабразивной обработки и машина "бобр" для его осуществления | |
WO2007086706A1 (en) | Low oxygen vortex burner | |
RU2167756C2 (ru) | Способ термоабразивной обработки поверхностей и устройство для его осуществления | |
SU1573303A1 (ru) | Факельна горелка | |
RU2052303C1 (ru) | Способ очистки труб | |
RU2634459C1 (ru) | Устройство снижения выбросов в выхлопных газах двигателя внутреннего сгорания | |
RU2131085C1 (ru) | Устройство для термического дожига сбросных газов с повышенным содержанием конденсата |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151007 |