Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Бричкин А.В. Направленное разрушение искусственных минеральных сред огнеструйными горелками

.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
9.3 Mб
Скачать

Кислород

а

давлениев магистрали,

 

о

 

 

н

 

 

Я

 

 

о

 

 

%

 

 

1

2

• 3

1

14

0,3

2

15

0,32

3

15

0,33

4

14

0,33

5

15

0,33

6

15

0,32

Керосин

т =:

 

= °<-.

расход, JUMUH.

щи—,

с; =

t>

о t-

 

 

я

 

 

4

 

5

140,15

150,16

15 0,16

140,16

150,17

15 0,17

Таблица S

Показатели работы прибора ТР-14/22-4-2

Вода для

Термит

 

 

время

охлаждения

 

 

О

 

 

 

 

3 _:

 

 

 

 

 

F- -

 

 

 

 

 

а

Прорезаноза опыта,см

Н L-

расход, л/мин.

давлениев магистрали,

расход, г/мин.

— m

 

с —.

а =

 

 

 

— О

 

cj а

 

 

 

.3

 

§ э ч

 

 

 

Ы *

 

о О

 

 

 

 

= ^

 

 

 

8. US

 

е( й М

 

 

 

с

S

 

 

 

 

О

= <о

 

Г)

7

8

9

 

10

11

5

5

 

 

7,5

50

6

5,5

 

8

50

6

5,6

 

9 .

100

6

5,6

 

9

100

6

5,7

3—3,5

50

 

13

100

6

5,6

4

60

 

14

100

реза, мм.

 

 

Примечание

 

Ширина

 

 

 

 

 

12

 

 

13

 

 

22

Бетонные плиты марки 200, раз­

 

мером 60X500X500

лил'За­

 

полнитель — щебень.

Плавле­

 

ние. Поверхностный

слой ше­

22

лушится.

, марка .300.

 

»

25

Железобетонные

плиты, мар­

 

ка

200,

размер

60Х600Х

 

1000

-ч.н. Заполнитель — ще­

25

бень, плавление.

300.

 

»

, марка

50

Те же бетонные плиты. Запол­

 

нитель — щебенка.

Плавле­

45

ние.

»

, марка .300.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение

таблицы 8

1

 

з

4

5-

G

7

| 8

9

10

и

"12

 

 

13

 

 

 

7

14

0,32

15

0,16

5

5,7

3

 

1.

200

45

 

 

 

 

 

 

50

15

Железобетонные

плиты,

мар­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ка 200,

размером 60Х600Х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X1000 мм, заполнитель — ще­

8

16

0,34

15

0,17

 

 

 

 

 

200

45

бень, плавление.

 

 

 

6

5,7

3,5

50

15

»

, марка

300.

 

 

9

14

0,3

14

0,15

5

5

 

 

20

60

15

Армоцементные

плиты,

марка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

500, размер

12X100X600

мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Плавление

с

интенсивным

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

удалением

шлака,

поверх­

10

15

0,32

15

0,16

6

5,5

11

• 15

0,32

15

0,16

6

5,5

 

 

17

120

ность реза ровная.

15

»

5

120

22—25 Бетонные балки, марка 300, се­

 

 

 

 

чение 120X120 мм. Разруше­

 

 

 

 

ние

плавлением. Поверхност­

12

14

0,33

14

0,16

6

5,6

3,5

50

14

300

50

ный слой шелушится.

марка

Железобетонные плиты,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

300, размер 60X600X1000 мм.

13

15

0,33

14

0,16

6

5,7

4

60

15

'200

50

Разрушение плавлением.

 

»

 

 

14

15

0,32

14

0,16

6

5,7

3,5 '

50

ІЗ

1500

45

Бетонные

плиты,

марка

500,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

размер

60X500X500 мм. Раз­

15

15

0,32

14

0,16

6

5,7

3,5

50

14

100

45

рушение плавлением.

 

 

»

 

 

16

15

0,32

13

0,15

6

5,6

3,5

50

13

100

45

Бетонные

плиты,

марка

300,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

размер

60 X 500 X 500 мм. Раз­

17

15

0,32

13

0,15

6

5,6

5

50

13

200

45

рушение плавлением.

 

»

, марка 200.

 

что способствует лучшему удалению продуктов рас­ плава.

В силу того, что полость реза прибором со сдвоенны­ ми горелками получается чистой, не происходит залива­ ния канавки, он может быть использован для резки бе­ тонных изделий толщиной до 300 мм. Резку можно вести последовательными заходами (после снятия первого слоя вести вдюрой и последующие), не прибегая к механиче­ ской очистке стенок реза, хотя последняя не требует мно­ го времени и труда.

При резке бетонных шпал сечением 120X120 мм до­ стигнута скорость 3—4 м/час без добавления термитной смеси. С введением смеси ее скорость увеличивается до 4—б м/час.

Стендовые испытания в лаборатории КазПТИ и на Киевском заводе «Стройдеталь» треста «Южэнергострой» совместно с представителями Киевского отделе­ ния ВГПИ «Теплоэлектропроект» ' показали большие преимущества прибора ТР-14/22-4-2. Без подачи термита и на более низких давлениях в камерах сгорания (около 9 кГ/см2) он дает ту же скорость резания, что и прибором TP-14/22-3 с введением термитной смеси. Результаты ис­ пытаний приведены в таблице 8. При огневой резке же­ лезобетонных плит толщиной 60 мм скорость резания достигает 8 м/час.

Прибор может применяться как в стационарных усло­ виях (резка железобетонных шпал на основе напряжен­ ной арматуры), так и на площадке строительно-монтаж­ ных работ.

При работе прибором ТР-14/22-4-2 изучена зависи­ мость интенсивности резания от расстояния между факе­ лами при отсутствии термитной магистрали. Изменением

расстояния между центрами

сопел через каждые 3 мм

(в интервале от 35 до 22 мм)

было установлено, что'мак­

симальное сближение двух факелов дает лучшие резуль­ таты, а на обрабатываемой поверхности не остается вы­ ступов. Резка идет более равномерно, что объясняется сближением факелов. Особенно сказывается подобное расположение факелов при «сверлении» отверстий.

На

основании проведенных исследований

был

разра­

ботан

прибор G горелками, расположенными

под

углом

друг к другу.

 

 

Прибор ТРБ-14/22-2 (терморезак для бетона,

диа-

Рис. 9. Прибор ТРБ-І4/22-2

I — блок с подводящими штуцерами; 2 — рукоять;

3 — обратный

клапан;

А —

пламегаситель; 5 — магистраль

подачи

термитной,

смеси:

6 — кислородная

.магистраль; 7 — керосиновая магистраль; 8—форсунка;

9 — форкамера;

10 —

камера сгорания; 11—кожух

для охлаждающей

поды;

12 — калибратор;

13,

1-І — иглы для регулирования

расхода

кислорода

н

керосина;

15 — отсечноП

клапан водяной магистрали; 16 —задвижка термитной

магистрали.

 

метр камеры 14 мм и калибратора 22 мм, модель 2) предназначен для резки бетона и железобетона тол­ щиной до 200 мм и устройства в них отверстий любой формы (рис. 9). Этот прибор является более усовершен­ ствованным, особенно по регулировке расхода топливных компонентов [56].

Рабочим органом его являются две рядом располо­ женные горелки. Каждая из них состоит из камеры сго­ рания (10) и форкамеры (9), выполненных в виде одной детали, форсунки (8), кожуха (11) и калибратора (12). Горелки расположены под углом 10° относительно друг друга, благодаря чему факелы сближаются, способствуя более интенсивному разрушению бетона.

В приборе TP-14/22-2-4 подача топливных компонен­ тов регулируется общими вентилями, что усложняет вы­ вод обеих горелок па одинаковый режим и неблагопри­ ятно влияет на производительность процесса. Поэтому при сборке прибора необходимо подбирать форсунки с оди-

паковыми расходами, которые предварительно измеря­ лись.

В модели ТРБ-14/22-2 для независимого регулирова­ ния горения в камерах подача керосина осуществляется отдельно для каждой горелки, что позволяет выводить на оптимальный режим каждую из них. Регулирующие вен­ тили (14, 13), предохранительное устройство (3, 4), от­ сечной клапан водяной магистрали (15) монтируются в едином блоке с рукоятью (2), к торцу которой присоеди­

няется блок

(1) с подводящими штуцерами. К последним

с помощью

ниппелей и накидных гаек присоединяются

шланги для подвода кислорода, керосина и воды.

В приборе предусмотрена магистраль для подачи тер­

митного порошка в зону реза. Необходимость

включения

ее обычно возникает при резке бетона

толщиной

более

100 мм.

 

 

 

 

 

 

 

Техническая характеристика прибора ТРБ-14/22-2

Вес

 

 

— 4 кг

 

 

 

Число горелок

 

 

— 2 шт. '

 

 

Объем каждой камеры сгорания

 

— 9 см*

 

 

 

Диаметр критического сечения сопла

— 3,4 мм

 

 

Расход керосина при давлении в ма­

10 л/час

 

 

гистрали 14—16 кГ/см2

 

 

 

 

Расход кислорода при этом же дав~

 

 

 

 

лении

кГ/см2

— 20 нм3/час

 

 

Расход воды при давлении' 5

150 л/час

 

 

Максимальная толщина разрезаемого

200 мм

 

 

изделия

 

 

 

 

Минимальная ширина реза

 

 

— 30 мм

 

 

Скорость резания при толщине плиты

 

мічас

 

60 мм, ширине реза — 30 мм

 

 

— 5—6

 

Регулирование расхода:

 

 

 

 

 

 

 

кислорода

 

 

— общее для двух го­

 

 

 

 

релок

 

 

 

керосина

 

 

— отдельное

 

 

Результаты, испытаний

по

направленному

разруше­

нию бетона и железобетона прибором

ТРБ-14/22-2

пред­

ставлены" в таблице 9.

 

 

 

 

 

 

 

Опытами с двухструйными

приборами

установлено

влияние охлаждающей воды на

.грануляцию

продуктов'

расплава при выбросах ее под различными углами к оси горелки [54].

При направлении воды под давлением 5—6 кГ[см3 на расплавленную массу в полость реза наблюдается ча-

Кислород

шытов

її н

О - £

 

2

у *,

ч g

 

5 И. -5ч

X

 

*> в — V)

« ^

1

 

14

0,32

2

 

15

0,33

3

 

16

0,33

4

 

15

0,33

5

 

15

0,33

6

 

16

0,33

7

 

15

0,33

 

Керосин

л: =:

я

 

о и

• S

х 5

Ч

е= =

г ч г -

О

Ч

а с

і

Я -—

130,15

140,16

150,16

14 0,16

14 0,16

14 0,16

14 0,16

Таблица 9

Показатели работы прибора ТРБ-14/22-2

о

3

с:

Вода дли охлаждения

и

 

§ 5

и

- Ч

га = ч

<-» -.

 

 

X Г"

га •—

5 2,5

5 2,5

5 2,5

5 2,5

5 2,5 •

 

 

Термит

г

и

^

 

о £

-

х a

п

«

г «о

а

 

«

и s

—,

ІНСТОГО :зкн,

" си i l l

U* вa stj,

8

7,5

8

8

0,5 50 13

5

2,5

0,5

50

14

5

2,5

 

 

7

с.к

га

 

 

 

 

 

за та,

 

 

 

 

 

со

 

 

 

 

 

орезапо опы:мя

О.

 

Примечание

 

 

га

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О- <ь>

I

 

 

 

 

 

С ю

 

 

 

 

 

50

25 Б_етонные

плиты

толщиной

60 мм,

 

 

'марка 200. Разрушение

плавлением.

 

 

Поверхностный

слой шелушится.

50

26

Бетонные

плиты

толщиной

60 мм,

 

 

марка 300. Разрушение плавлением.

 

20

Поверхностный

слой шелушится.

40

Бетонные

плиты

толщиной

60 мм,

40

20

марка 500. Разрушение плавлением.

Желозобетонные

плиты

толщиной

 

 

60 мм, марка 200. Разрушение плав­

60

45

лением.

 

плиты

толщиной

Железобетонные

 

 

60 мм,

марка

300.

Разрушение

60

50

плавлением.

плиты

толщиной

Железобетонные

 

 

60 мм, марка 500. Разрушение плав­

40

20

лением.

плиты

толщиной

60 мм,

Бетонные

 

 

марка 300. Разрушение

плавлением.

 

 

Поверхностный слой шелушится.-

стичная ее грануляция. С поверхности реза выносятся охлажденные частицы диаметром 1—3 мм. Основная же масса расплава не гранулируется и не выносится из по­ лости реза, а охлаждается в ней. Это тормозит процесс, так как тепловая энергия факелов тратится на повторное плавление застывающего расплава, экранирующего по­ верхность обработки. Особенно отрицательно влияет во­ да, попадающая в полость реза между факелами и вызывающая дополнительное охлаждение последних.

Для этого направляющие воду отверстия между факе­ лами необходимо перекрывать, а из остальных направ­ лять под прямым углом к оси горелки. Для сохранения требуемого расхода охлаждающей воды соответственно увеличиваются сечения других периферийных отверстий. В этих условиях вода не попадает в полость реза и спо­ собствует охлаждению уже гранулированного шлака, что позволяет более успешно вести резку бетона толщиной до 200 мм. При бурении бетонных и железобетонных из­ делий небольших толщин (д'о 200 мм), когда длина фа­ кела достаточна для проходки шпура без погружения

.ствола горелки, вода также играет положительную роль.

Резание и бурение бетона и железобетона больших толщин (более 200 жиг), когда горелка погружается в щель (шпур), целесообразно вести при полном отводе воды, эжектируя в шпуре факелами, а также стекая по стенкам, она охлаждает расплавленную массу на поверх­ ности разрушения, затрудняя процесс. При работе при­ борами ТР-14/22-4-2 и ТРБ-14/22-2 для направленного разрушения бетонных изделий - толщиной более 200 мм трубка, подающая термитную смесь, подгорает. В от­ дельных случаях подача термитной смеси прекращается.

В описанной ниже конструкции терморезака обеспе­ чено охлаждение трубки, подводящей термит, и отвод вы­ текающей (отработанной) воды от места реза по спе­ циальным закрытым каналам.

Прибор ТРБ-14/28-1 (терморезак для бетона, диа­ метр камеры 14 мм, калибратора 28 мм, модель 1) (рис. 10) предназначен для резки бетона и железобетона толщиной до 1 м, а также для сверления и вырезки в них отверстий различных форм и размеров [55, 56]. Он состо­ ит из двух параллельных горелок, между которыми рас­ положена термитная трубка. Каждая из горелок имеет форсунку и камеру сгорания. На камеры надет общий

 

 

 

Рис.

10. Прибор ТРБ-14/28-1.

 

 

 

1 — гайка уплотпительпая;

2 — уплотнение; 3 —экран;

4 — кожух;

5 —

камера сгорания; 6 —входная

часть

камеры

сгорания;

7 —форсунка;

8 — распределительная

головка;

9, 10 — трубки

кислородная, керосино­

вая: II —трубка удлинительная;

12 —трубка для отвода охлаждающей

воды; 13 — трубка для подвода

охлаждающей

воды;

14 — гайка накид­

ная;

15 — игла

кислородного

дросселя;

16 — распределительная коробка;

17 —гаситель;

IS — обратный

клапан;

19 — ограничитель;

20 — трубка

для

подачи термитной

смеси;

21 — голочка; 22 — свинцовая

прокладка.

стальной кожух с уплотнениями. Вода

из магистрали по­

ступает по трубке

(13), затем по специальным

отвер­

стиям

в распределительной головке

(8) — в корпус го­

релки

и после ее охлаждения

по трубке

(12) выводится

наружу. Как и в ТРБ-14/22-2

подача

и

регулирование

расхода кислорода обеих горелок производится по общей системе каналов одним вентилем. Керосин подается по отдельным трубкам, и количество, его регулируется дву­ мя вентилями, что позволяет поддерживать режим от­ дельно в каждой камере. Кислородный и керосиновые игольчатые вентили расположены в распределительной коробке (16), где имеется клапан для пуска охлажда­ ющей воды.

Прибор снабжен защитным устройством от обратных ударов. При прорыве пламени из камеры сгорания (5) в магистраль это устройство рассекает его па мелкие струй­ ки, охлаждает и тем подавляет удар.

Техническая характеристика

прибора

Вес

 

— 4,5 кг

Количество горелок

 

— 2 шт.

Объем каждом камеры сгорания

 

— 9 см3

Диаметр критического сечения

сопла

— 3,4 мм

Минимальное проходное сечение

при­

 

бора

 

— 28 мм

Расход керосина при давлении

в ма­

 

гистрали 1-1—16 кГ/см2

 

.— 10—12 лічас

Расход кислорода при том же давле­

 

нии в магистрали

 

—• 20—24 нм3/час

Рис. 12. Горелка с кольцевым соплом.

І— камера

сгорания;

2 — сердечник;

3 —каналы

для подачи

в факел

флюсующих

добавок

пли топлива;

4— распределительная

головка;

5 — трубка

для

воды,

охлаждающей

сердечник;

7, 8, 9 — трубки для

подвода рабочих

компонентов; а — кольцевая полость камеры, б — коль­

 

 

 

цевое сопло.

 

 

(2). Кольцевая полость «а» переходит в кольцевое сопло «б», из которого выбрасываются продукты сгорания. Внутри сердечника проходят каналы (3) для подачи в факел флюсующих добавок или топлива. Флюсующие добавки (термитная смесь и др.) вводятся в факел при направленном разрушении искусственных минеральных сред. При таком вводе добавок значительно улучшаются условия их сгорания и повышается эффективность разру­ шения.

Камера и сердечник монтируются па распределитель­ ной головке (4), в которой предусмотрены каналы для подачи топлива и охлаждающей воды. Трубка (5) раз­ ветвляется на каналы подвода и отвода охлаждающей воды к сердечнику. ' Последняя по радиальным отвер­ стиям в распределительнойголовке попадает в канал между кожухом (6) и камерой (1) и выбрасывается на­ ружу по радиальным отверстиям в кожухе (6). По труб­ кам (7, 8, 9) подводятся рабочие компоненты.

3. СТАНЦИЯ ПИТАНИЯ ГОРЕЛОК

бгнеструйпые приборы могут, работать как в стацио­ нарных условиях, так и на полигоне строительства. В пер­ вом случае питание производится от стационарной установки. Во втором — применяются передвижные уста­ новки, запас компонентов в которых рассчитан на не­ сколько'часов работы 12 приборов.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ