RU2442859C1

RU2442859C1 - Device for extraction of underground water and soil reclamation

Info

Publication number: RU2442859C1
Application number: RU2010142160/13A
Authority: RU
Inventors: Александр Сергеевич Артамонов (RU); Александр Сергеевич Артамонов; Евгений Александрович Артамонов (RU); Евгений Александрович Артамонов
Original assignee: Александр Сергеевич Артамонов; Евгений Александрович Артамонов
Priority date: 2010-10-13
Filing date: 2010-10-13
Publication date: 2012-02-20

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: the device comprises a system of injection wells, output wells and water distribution network with wells and surge units for aerosol moisturing. The injection wells contain gas-vapour or electric generators installed along the outer frame and inside the aquifer. The output wells contain pumps. The water distribution network with wells and surge units for aerosol moisturing is installed on the irrigated plot of the field. The gas-vapour generator contains a combustion chamber. The combustion chamber has a lid on one of its sides with an inlet valve to feed pressurized air from the piston compressor. Another side of the combustion chamber is fitted with outlet from extracting burned gas, combined nozzles for injecting the mixture of fuel thermal breakdown products and conductive fluid. The combined nozzles are installed on the combustion chamber wall in series one after another. The burner nozzles are installed adjacent to combined nozzles, they are used for injecting hot products of thermal breakdown of conducting fluid and products of burning the gaseous fuel-air mixture. The burner nozzle is connected with the piston valve mechanism. The piston valve mechanism contains a cylinder with a piston and a spring. The cylinder is fitted with a duct feeding pressurized air from the receiver. The receiver has a back flow valve and ducts fitted water-injecting nozzles. The ducts are connected with the cylindrical part of the valve mechanism. The cylindrical part of the valve mechanism has a blow valve for releasing the gas-vapour mixture into the atmosphere and a flange for fixation on the casting pipe of the injection well. The injection well is connected with the tubing string. The surge unit contains a receiving chamber. The receiving chamber has a back flow valve with water pressure. The receiving chamber is connected with the mixing chamber. The mixing chamber is fitted with a nozzle, and the surge unit is installed on a pillar. The pillar is connected inside the well to the water distribution network. The water network has a hinge connection to change the inclination angle of the bore, a jointed support used to rotate it the bore on the platform and a combustion chamber with expanding nozzle. The burner nozzles have a frame with hoses for conductive fluid feeding. The hoses are connected with cylindrical ducts. The cylindrical ducts are located inside the frame in the insulated layer. The electrodes are installed on one side of the cylindrical ducts. The electrodes are connected to the surge generator. Nozzles are installed on another end of cylindrical ducts. The nozzles are installed at an angle in relation to each other and are connected to the spraying nozzle blasting chamber. The spraying nozzle has a bottom with gas stream outlets.

EFFECT: the construction ensures high production yield of crops.

3 cl, 14 dwg

Description

Изобретение относится к области добычи подземных вод и мелиорации засушливых земель, а также пустынных участков земной поверхности, благодаря чему достигается выращивание растений с высокой урожайностью и вовлечение в хозяйственный оборот дополнительных земель, не пригодных в настоящее время для производства сельскохозяйственной продукции.The invention relates to the field of underground water production and land reclamation of drylands, as well as desert plots of the earth’s surface, due to which it is possible to grow plants with high yields and involve additional lands that are currently not suitable for agricultural production.

Известны методы добычи пресной воды путем устройства вертикальных горных выработок диаметром до 1500 мм и глубиной до 300 м /см. И.И.Хисамутдинов "Горизонты бурения", Знание, Техника, М. 1/ 1978, стр.10 /1/, а также с помощью обычных колодцев различной глубины.Known methods for producing fresh water by arranging vertical mine workings with a diameter of up to 1500 mm and a depth of 300 m / cm. I.I. Khisamutdinov "Horizons of drilling", Knowledge, Technique, M. 1/1978, p. 10/1 /, as well as using ordinary wells of various depths.

Например, на период 1987 г. в Туркмении из скважин орошалось 15 тыс. га, а из колодцев около 5 тыс. га /см. 10, стр.47/.For example, for the period 1987 in Turkmenistan, 15 thousand ha were irrigated from wells, and about 5 thousand ha / cm from wells. 10, p. 47 /.

Основным недостатком известных методов добычи воды из скважин и колодцев является сравнительно малый объем воды, добываемый из них, в связи с чем их невозможно использовать для мелиорирования засушливых земель на больших площадях.The main disadvantage of the known methods of extracting water from wells and wells is the relatively small amount of water extracted from them, and therefore it is impossible to use them to reclaim dry lands over large areas.

Однако добыча пресной воды из глубоких скважин большого диаметра является наиболее близкой к заявляемой, основанной на искусственном методе воздействия на водоносные пласты, расположенные на различных горизонтах /глубинах/, т.е. аналогом-прототипом.However, fresh water production from deep wells of large diameter is closest to the claimed one, based on an artificial method of influencing aquifers located at different horizons / depths /, i.e. prototype counterpart.

Целью изобретения является обеспечение надежного выращивания сельскохозяйственных культур на засушливых землях путем добычи подземных вод с помощью искусственного метода воздействия на водоносные пласты.The aim of the invention is to provide reliable cultivation of crops on drylands by extracting groundwater using an artificial method of exposure to aquifers.

Поставленная цель достигается в изобретении за счет того, что парогазовый генератор содержит камеру сгорания с размещенными на ней с одной стороны крышкой с впускным клапаном для впуска сжатого воздуха от поршневого компрессора, с другой - выпускным клапаном для выпуска отработанных газов, комбинированными форсунками для впрыскивания смеси продуктов термического разложения топлива и электропроводной жидкости, расположенные на стенке камеры сгорания последовательно друг за другом и смежно им форсунки-воспламенители для впрыскивания раскаленных продуктов термического разложения электропроводной жидкости и воспламенения газообразной смеси топлива и воздуха,The goal is achieved in the invention due to the fact that the gas-vapor generator contains a combustion chamber with a lid with an inlet valve on it on one side for inlet of compressed air from the reciprocating compressor, and on the other - an exhaust valve for exhaust gases, combined nozzles for injecting a mixture of products thermal decomposition of fuel and electrically conductive liquid located on the wall of the combustion chamber sequentially one after another and adjacent igniter nozzles for injection red-hot products of thermal decomposition of an electrically conductive liquid and ignition of a gaseous mixture of fuel and air,

соединенную с поршневым клапанным механизмом, содержащим цилиндр с поршнем и пружиной, снабженный каналом для впуска в него сжатого воздуха из ресивера, имеющего обратный клапан и каналы с установленными в них форсунками для впрыскивания воды, сообщающиеся с цилиндрической частью клапанного механизма, с расположенными на ней продувочным клапаном для выпуска парогазовой смеси в атмосферу и фланцем для крепления на обсадной трубе нагнетательной скважины, соединенной с насосно-компрессорной трубой,connected to a piston valve mechanism comprising a cylinder with a piston and a spring, provided with a channel for injecting compressed air into it from a receiver having a check valve and channels with nozzles for injecting water installed therein, communicating with the cylindrical part of the valve mechanism and with a purge a valve for discharging the vapor-gas mixture into the atmosphere and a flange for mounting on the casing of the injection well connected to the tubing,

импульсная установка содержит приемную камеру с расположенным на входе в нее под давлением воды обратным клапаном, соединенную со смесительной камерой, снабженной соплом, выполненным в виде ствола, установленную на колонке, подключенной в колодце к разводящей сети водопровода, имеющей шарнирное соединение для изменения угла наклона ствола и шарнирную опору для поворота его на платформе, и камеру сгорания, снабженную расширяющимся соплом, установленным в приемной камере, с размещенными на ней крышкой с впускным клапаном для впуска сжатого воздуха от поршневого компрессора, комбинированной форсункой для впрыскивания смеси продуктов термического разложения топлива и электропроводной жидкости и смежно ей форсункой-воспламенителем для впрыскивания раскаленных продуктов термического разложения электропроводной жидкости и воспламенения газообразной смеси топлива и воздуха,The pulse installation includes a receiving chamber with a check valve located at the inlet under water pressure, connected to a mixing chamber equipped with a nozzle made in the form of a barrel, mounted on a column connected in the well to a distribution network of a water supply system having a hinge for changing the angle of inclination of the barrel and a hinged support for turning it on the platform, and a combustion chamber equipped with an expanding nozzle mounted in the receiving chamber, with a cap placed on it with an intake valve for intake air from a reciprocating compressor, a combined nozzle for injecting a mixture of thermal decomposition products of fuel and electrically conductive liquid and adjacent to it an ignitor nozzle for injecting hot products of thermal decomposition of electrically conductive fluid and igniting a gaseous mixture of fuel and air,

при этом комбинированные форсунки содержат корпус с патрубками для подачи электропроводной жидкости, соединенные с цилиндрическими каналами, расположенными внутри корпуса в слое электроизоляционного материала параллельно размещению топливной форсунки, с одной стороны которых установлены электроды, подключенные к генератору импульсов, а с другой выполнены сопла, направленные под углом друг к другу и сообщающиеся с взрывной камерой форсунки,in this case, the combined nozzles contain a housing with nozzles for supplying electrically conductive liquid, connected to cylindrical channels located inside the housing in a layer of insulating material parallel to the placement of the fuel nozzle, on one side of which electrodes are installed connected to the pulse generator, and nozzles directed underneath are made on the other nozzles connected to the explosive chamber,

форсунки-воспламенители содержат корпус о патрубками для подачи электропроводной жидкости, соединенные с цилиндрическими каналами, расположенными внутри корпуса в слое электроизоляционного материала, с одной стороны которых установлены электроды, подключенные к генератору импульсов, а с другой выполнены сопла, направленные под углом друг к другу и сообщающиеся с взрывной камерой форсунки, имеющей днище с отверстиями для выхода газовых струй.igniter nozzles contain a housing with nozzles for supplying electrically conductive fluid, connected to cylindrical channels located inside the housing in a layer of insulating material, on one side of which electrodes are mounted connected to a pulse generator, and nozzles directed at an angle to each other are made nozzles communicating with the explosive chamber having a bottom with openings for the exit of gas jets.

Кроме того, поставленная цель достигается в изобретении за счет того, что парогазовый генератор, имеющий опорные стойки, содержит камеры сгорания, равномерно расположенные по окружности, с размещенными на них комбинированными форсунками для впрыскивания смеси продуктов термического разложения топлива и электропроводной жидкости и смежно им форсунками-воспламенителями для впрыскивания раскаленных продуктов термического разложения электропроводной жидкости и воспламенения газообразной смеси топлива и воздуха, соединенные между собой каналом для выхода продуктов сгорания в поршневой клапанный механизм, имеющий выпускной клапан для выпуска отработанных газов в атмосферу с одной стороны, а с другой камеры сгорания соединены с демферирующими устройствами с отражателями, выполненными в виде заостренных тел с одной стороны и вогнутых с другой, для отражения ударных волн, подсоединенные к многоступенчатому центробежному компрессору, соединенному с электродвигателем,In addition, the goal is achieved in the invention due to the fact that the gas-vapor generator having support legs contains combustion chambers uniformly spaced around the circumference with combined nozzles for injecting a mixture of thermal decomposition products of fuel and electrically conductive liquid and adjacent nozzles to them igniters for injecting hot products of thermal decomposition of conductive liquid and igniting a gaseous mixture of fuel and air, interconnected channel for the exit of combustion products into a piston valve mechanism having an exhaust valve for exhausting exhaust gases into the atmosphere on the one hand, and on the other the combustion chamber is connected to damping devices with reflectors made in the form of pointed bodies on one side and concave on the other, shock wave reflections connected to a multistage centrifugal compressor connected to an electric motor,

импульсная установка содержит приемную камеру с расположенным на входе в нее под давлением воды обратным клапаном, соединенную со смесительной камерой, снабженной соплом, выполненным в виде ствола, установленную на колонке подключенной в колодце к разводящей сети водопровода, имеющей шарнирное соединение для изменения угла наклона ствола и шарнирную опору для поворота его на платформе, и камеры сгорания, соединенные под углом, с помощью расширяющихся сопел с приемной камерой, с размещенными на них крышками с впускными клапанами для впуска сжатого воздуха от поршневого компрессора, комбинированными форсунками для впрыскивания смеси продуктов термического разложения топлива и электропроводной жидкости и смежно им форсунками-воспламенителями для впрыскивания раскаленных продуктов термического разложения электропроводной жидкости и воспламенения газообразной смеси топлива и воздуха.the pulse installation includes a receiving chamber with a check valve located at the inlet under water pressure, connected to a mixing chamber equipped with a nozzle made in the form of a barrel, mounted on a column connected to a water distribution network in the well, having a hinge to change the angle of inclination of the barrel and articulated support for turning it on the platform, and combustion chambers, connected at an angle, by means of expanding nozzles with a receiving chamber, with lids placed on them with intake valves for inlet Single compressed air from a piston compressor, combined injector for injecting a mixture of fuel thermal decomposition products and the electrically conductive fluid and communicating them to the injectors, igniters injecting hot products of thermal decomposition of the conductive fluid and ignition of a gaseous mixture of fuel and air.

Поставленная цель в изобретении достигается за счет того, что парогазовый генератор, имеющий опорные стойки, содержит камеры сгорания, равномерно расположенные по окружности, с размещенными на них комбинированными форсунками для впрыскивания смеси продуктов термического разложения топлива и электропроводной жидкости и смежно им форсунками-воспламенителями для впрыскивания раскаленных продуктов термического разложения электропроводной жидкости и воспламенения газообразной смеси топлива и воздуха, соединенные между собой каналом для выхода продуктов сгорания в поршневой клапанный механизм, имеющий выпускной клапан для выпуска отработанных газов в атмосферу, с одной стороны, а с другой камеры сгорания соединены с крышкой с впускными клапанами для впуска сжатого воздуха от поршневого компрессора,The goal of the invention is achieved due to the fact that the combined-cycle generator having support legs comprises combustion chambers uniformly spaced around the circumference, with combined nozzles for injecting a mixture of thermal decomposition products of fuel and electrically conductive liquid and adjacent ignition nozzles for injection incandescent products of thermal decomposition of an electrically conductive liquid and ignition of a gaseous mixture of fuel and air, interconnected by a channel To exit the combustion products in the piston valve mechanism having an outlet valve for discharging exhaust gases into the atmosphere, on the one hand, and on the other combustion chambers are connected with a cover with inlet valves for the inlet of compressed air from a piston compressor,

импульсная установка содержит цилиндр о размещенными на нем с одной стороны патрубком, снабженным обратным клапаном на входе в него под давлением воды из разводящей сети водопровода, с другой - соплом с установленным на нем клапаном для выпуска под давлением струй воды, и крышку с установленными в ней впускным клапаном для впуска сжатого воздуха от компрессора, выпускным клапаном для выпуска отработанных газов в атмосферу и комбинированной форсункой для впрыскивания смеси продуктов термического разложения топлива и электропроводной жидкости и воспламенения ее за счет впрыскивания раскаленных продуктов термического разложения электропроводной жидкости, осуществляемого в взрывной камере комбинированной форсунки.The pulse installation contains a cylinder with a nozzle placed on it on one side and equipped with a check valve at the entrance to it under water pressure from the water distribution network, and on the other, a nozzle with a valve installed on it for releasing water jets under pressure, and a cover with an inlet valve for inlet of compressed air from the compressor, an exhaust valve for exhausting exhaust gases into the atmosphere and a combined nozzle for injecting a mixture of thermal decomposition products of fuel and electrical conductive fluid and its ignition due to the injection of hot products of thermal decomposition of the conductive fluid, carried out in the explosive chamber of the combined nozzle.

Изложенная выше совокупность существенных признаков при внедрении обеспечивает реализацию поставленной цели, при этом каждой из данной совокупности приведенных признаков необходим, а все вместе достаточны для получения положительного эффекта - осуществления надежного выращивания сельскохозяйственных культур на засушливых землях путем добычи подземных вод с помощью искусственного метода воздействия на водоносные пласты.The above set of essential features during implementation ensures the achievement of the goal, while each of this set of characteristics is necessary, and all together are sufficient to obtain a positive effect - the implementation of reliable cultivation of crops on drylands by extracting groundwater using an artificial method of influencing aquifers layers.

Исходя из приведенных доводов, совершенно правомерен вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию изобретения - «изобретательский уровень».Based on the above arguments, the conclusion that the claimed technical solution meets the criteria of the invention is “inventive step”.

Приведенная совокупность существенных признаков может быть реализована многократно на практике с получением одной и той же цели. Неоднократная возможность реализации /при изготовлении/ заявляемого технического решения с изложенной выше совокупностью существенных признаков отвечает также в полной мере другому главному критерию изобретения - «промышленная применимость».The given set of essential features can be implemented many times in practice with the same goal. The repeated possibility of implementing / in the manufacture of the claimed technical solution with the above set of essential features also fully meets another main criterion of the invention - "industrial applicability".

Изложенная сущность технического решения поясняется чертежами, на которых:The essence of the technical solution is illustrated by drawings, in which:

- на фиг.1 показан поперечный разрез по залеже с водоносным пластом и размещенными в нем нагнетательными и добывающими скважинами;- figure 1 shows a cross section through a reservoir with an aquifer and placed in it injection and production wells;

- на фиг.2 показан вид сверху на залеж с водоносным пластом и размещенными на ней нагнетательными и добывающими скважинами;- figure 2 shows a top view of the reservoir with an aquifer and placed on it injection and production wells;

- на фиг.3 приведен вид сверху на орошаемый участок поля, с размещенными на нем импульсными установками для мелкодисперсного увлажнения и туманообразования;- figure 3 shows a top view of the irrigated area of the field, placed on it with pulse installations for fine humidification and fogging;

- на фиг.4 показан однокамерный парогазовый генератор в продольном разрезе;- figure 4 shows a single-chamber combined cycle gas generator in longitudinal section;

- на фиг.5 приведена в поперечном разрезе комбинированная форсунка;- figure 5 shows a cross section of a combined nozzle;

- на фиг.6 показана форсунка-воспламенитель в поперечном разрезе;- figure 6 shows the nozzle igniter in cross section;

- на фиг.7 в поперечном разрезе показан детонационный парогазовый генератор с собственным источником сжатого воздуха;- figure 7 in cross section shows a detonation gas-vapor generator with its own source of compressed air;

- на фиг.8 приведена верхняя часть детонационного парогазового генератора в поперечном разрезе, работающего от внешнего источника сжатого воздуха;- Fig.8 shows the upper part of the detonation combined cycle gas generator in cross section, working from an external source of compressed air;

- на фиг.9 в продольном разрезе приведена импульсная установка с одной камерой сгорания;- figure 9 in longitudinal section shows a pulse installation with one combustion chamber;

- на фиг.10 в поперечном разрезе показана камера сгорания импульсных установок по фиг.9, 11;- figure 10 in cross section shows the combustion chamber of the pulse plants of Fig.9, 11;

- на фиг.11 в продольном разрезе показана импульсная установка с несколькими камерами сгорания;- figure 11 in longitudinal section shows a pulse installation with several combustion chambers;

- на фиг.12 показана импульсная установка объемного действия в поперечном разрезе;- Fig.12 shows a pulse installation of volumetric action in cross section;

- на фиг.13 приведено поперечное сечение по крышке с показом конструкции клапана;- Fig.13 shows a cross section along the cover showing the design of the valve;

- на фиг.14 показан вид на комбинированную форсунку сверху по 1-1;- on Fig shows a view of the combined nozzle from above in 1-1;

- на фиг.15 в поперечном разрезе показано днище с отверстиями на взрывной камере форсунки-воспламенителя.- on Fig in cross section shows the bottom with holes on the explosive chamber of the igniter nozzle.

Комплекс для добычи подземных вод и мелиорации включает систему нагнетательных скважин 1, расположенных по внешнему контуру водоносного пласта 2 на глубинах от сотен метров до 1-3 км и более и добывающих скважин 3 с насосами 4, а также систему нагнетательных скважин 5, размещенных внутри водоносного пласта.The complex for underground water extraction and land reclamation includes a system of injection wells 1 located along the outer contour of an aquifer 2 at depths of hundreds of meters to 1-3 km or more and production wells 3 with pumps 4, as well as a system of injection wells 5 located inside an aquifer layer.

Иными словами применяются методы размещения нагнетательных и добывающих скважин, идентичные с методами воздействия на нефтяные пласты /см. И.В.Элияшевский "Технология добычи нефти и газа". М.: Недра, 1985, стр.165-168 /2/.In other words, the methods of placement of injection and production wells are identical, identical to the methods of exposure to oil reservoirs / cm. I.V. Eliyashevsky "Oil and gas production technology". M .: Nedra, 1985, pp. 165-168 / 2 /.

Остаточные запасы подземных вод в водоносном/ых/ пласте/ах/ извлекают при помощи площадной закачки в пласт парогазовой смеси с размещением дополнительных нагнетательных скважин 6 с парогазовыми генераторами 7.The residual groundwater reserves in the aquifer / s / stratum / s / are extracted by means of areal injection of a gas-vapor mixture into the reservoir with the placement of additional injection wells 6 with gas-vapor generators 7.

Учитывая, что в земной коре находится практически столько же воды, что и в мировом океане, новый метод добычи подземных вод обеспечивает надежное выращивание сельскохозяйственных культур путем мелиорации засушливых земель, а также пустынных участков земной поверхности, благодаря чему достигается выращивание растений с высокой урожайностью и вовлечение в сельскохозяйственный оборот дополнительных земель, непригодных в настоящее время для производства сельскохозяйственной продукции.Given that almost the same amount of water is found in the earth’s crust as in the oceans, the new method of extracting groundwater provides reliable cultivation of crops by land reclamation of arid lands, as well as desert areas of the earth’s surface, which results in the cultivation of plants with high yields and involvement in the agricultural turnover of additional land, currently unsuitable for agricultural production.

Вытеснение подземных вод в добывающие скважины 3 осуществляется за счет нагнетания в водоносный пласт 2 парогазовой смеси с высокими параметрами давления - от 40 МПа до 80-120 МПа и более и температуры 250-350°C, с помощью работы парогазовых генераторов 7 импульсного действия, с частотой до 100 циклов в секунду. При этом парогазовая смесь, поступающая в водоносный пласт 2 с большим давлением, работает как поршень, вытесняя воду в добывающие скважины 3, откуда она с помощью насосов 4 поступает в разводящую сеть трубопроводов 8, расположенную на орошаемом участке поля 9, а также в накопительную емкость на 300-500 м3 /не показанную на чертеже/ для использования воды на хозяйственные нужды. За счет импульсного воздействия на водоносный пласт 2 парогазовой смеси, поступающей в пласт из отверстий в стенке нагнетательной/ых/ скважины 1, в нем распространяются упругие волны 10 инфразвукового диапазона на большие расстояния, при этом за счет высокой интенсивности волн в жидкости создается кавитация и акустические течения, способствующие вскипанию воды и увеличению ее жидкотекучести, что приводит к увеличению притока воды в добывающие скважины 3 /увеличению дебита скважин/. Еще более сильное акустическое воздействие на жидкость в водоносном пласте оказывают упругие колебания, генерируемые из открытых концов нагнетательных скважин 6.Ground water is displaced into producing wells 3 by injecting a vapor-gas mixture with high pressure parameters from 40 MPa to 80-120 MPa or more and a temperature of 250-350 ° C into the aquifer 2, using pulse-type steam-gas generators 7, s up to 100 cycles per second. In this case, the gas-vapor mixture entering the aquifer 2 with high pressure works like a piston, displacing water into the producing wells 3, from where it is pumped 4 to the distribution network of pipelines 8 located on the irrigated section of field 9, as well as to the storage tank 300-500 m3 / not shown in the drawing / for water use for household needs. Due to the pulsed effect on the aquifer 2 of the vapor-gas mixture entering the reservoir from the holes in the wall of the injection (s) 1, elastic waves 10 of the infrasonic range propagate over it over long distances, while cavitation and acoustic waves are created in the fluid due to the high intensity of the waves flows that contribute to the boiling of water and increase its fluidity, which leads to an increase in the influx of water into production wells 3 / increase in flow rate of wells /. An even stronger acoustic effect on the fluid in the aquifer is exerted by elastic vibrations generated from the open ends of the injection wells 6.

Таким образом в Комплекс для добычи подземных вод и мелиорации входит оборудование, размещаемое на залеже с подземными водами, и оборудование, расположенное на орошаемом участке поля 9, содержащее разводящую сеть водопровода 8, колодцы 11 и платформы 12 с установками 13. Залеж с подземными водами может находиться вблизи орошаемого поля 9 или на некотором расстоянии от него.Thus, the Complex for underground water extraction and land reclamation includes equipment located on a groundwater pool and equipment located on an irrigated area of field 9, containing a distribution network of water supply system 8, wells 11 and platforms 12 with facilities 13. A groundwater pool may be close to the irrigated field 9 or at some distance from it.

Парогазовый генератор 7 в зависимости от мощности может выполнятся в виде трех вариантов устройств.The gas-vapor generator 7, depending on the power, can be made in the form of three variants of devices.

На фиг.4 показан однокамерный парогазовый генератор, который состоит: из камеры сгорания 14, выполненной в виде цилиндра с крышкой 15, и поршневого клапанного механизма 16.Figure 4 shows a single-chamber steam-gas generator, which consists of: a combustion chamber 14, made in the form of a cylinder with a cover 15, and a piston valve mechanism 16.

В камере сгорания расположены противоположно друг другу комбинированные форсунки 17, 18 и форсунки-воспламенители 19, 20, при этом первая пара форсунок 17, 19 расположена в зоне сгорания 21, а вторая пара 18, 20 в зоне сгорания 22.Combined nozzles 17, 18 and igniter nozzles 19, 20 are located in the combustion chamber opposite each other, with the first pair of nozzles 17, 19 located in the combustion zone 21, and the second pair 18, 20 in the combustion zone 22.

В крышке 15 размещен впускной клапан 23 для впуска сжатого воздуха в камеру сгорания 14, который выполнен в виде плунжера, имеющего пружину 24, скобу 25 и соленоид 26. Сжатый воздух поступает в камеру сгорания по патрубку 27 и каналу 28 от внешнего источника - поршневого компрессора /не показанного на чертеже/. Выпускной патрубок 29, в котором установлен клапан 30, выполненный подобно впускному клапану 23 с соленоидом 26, пружиной 24 и скобой 25.An inlet valve 23 is placed in the cover 15 for inlet of compressed air into the combustion chamber 14, which is made in the form of a plunger having a spring 24, a bracket 25 and a solenoid 26. Compressed air enters the combustion chamber through the pipe 27 and channel 28 from an external source - a reciprocating compressor / not shown in the drawing /. The exhaust pipe 29, in which the valve 30 is installed, made like an inlet valve 23 with a solenoid 26, a spring 24 and a bracket 25.

Поршневой клапанный механизм 16, соединенный с камерой сгорания 14 с помощью шпилек 31, содержит поршень 32, пружину 33 и каналы 34 /каналов может быть два, три или четыре, размещенные в плане друг от друга под углами 180°, 120° или 90°/. Каналы сообщается с конической частью 35 и цилиндрической 36, имеющей фланец 37.The piston valve mechanism 16, connected to the combustion chamber 14 by means of pins 31, comprises a piston 32, a spring 33 and channels 34 / channels can be two, three or four, placed in plan from each other at angles of 180 °, 120 ° or 90 ° /. The channels communicate with a conical part 35 and a cylindrical 36 having a flange 37.

Продувочный клапан 38 размещен в патрубке 39, при этом клапан представляет собой вентиль или задвижку. Обсадная труба 40 нагнетательной скважины 1, 6. Насосно-компрессорная труба 41 соединена на резьбе с цилиндрической часть 36. В каналах 34 установлены форсунки 42 и 43 для впрыскивания воды.The purge valve 38 is located in the pipe 39, while the valve is a valve or valve. The casing 40 of the injection well 1, 6. The tubing 41 is connected to the cylindrical part 36 on the thread. In the channels 34, nozzles 42 and 43 are installed for injecting water.

На фиг.5 показана комбинированная форсунка 17, 18, которая состоит из корпуса 44 с патрубками 45 и 46 для входа от насосов /не показанных на чертеже/ электропроводной жидкости, цилиндрических каналов 47 и 48, имеющих с одной стороны сопла 49, направленные под углом друг к другу, а с другой электроды 50 и 51, соединенные с генератором импульсов /ГИ/. Топливная форсунка 52, взрывная камера 53, фланцы 54 для крепления форсунки. Цилиндрические каналы 47, 48 и топливная форсунка 52 расположены в слое электроизоляционного материала 55 внутри корпуса 44.Figure 5 shows a combined nozzle 17, 18, which consists of a housing 44 with nozzles 45 and 46 for entry from pumps / not shown in the drawing / electrically conductive fluid, cylindrical channels 47 and 48, having nozzles 49 angled on one side to each other, and on the other electrodes 50 and 51 connected to a pulse generator / GI /. Fuel nozzle 52, explosive chamber 53, flanges 54 for mounting the nozzle. The cylindrical channels 47, 48 and the fuel injector 52 are located in the layer of electrical insulating material 55 inside the housing 44.

Генератор импульсов /ГИ/ состоит из конденсатора 56, резистора 57, выпрямителя 58.The pulse generator / GI / consists of a capacitor 56, a resistor 57, a rectifier 58.

Форсунка-воспламенитель 19, 20 показана на фиг.6. По конструкции она подобна комбинированной форсунке и выполняется без топливной форсунки. Она состоит из корпуса 59 с патрубками 60 и 61 для входа электропроводной жидкости от насосов /не показанных на чертеже/. Внутри корпуса в слое электроизоляционного материала выполнены цилиндрические каналы 62 и 63 с соплами 64 с одной стороны и электродами 65 и 66 с другой стороны. Взрывная камера 67, фланцы 68 для крепления форсунки. Генератор импульсов состоит из конденсатора 69, резистора 70 и выпрямителя 71. Работает парогазовый генератор и комбинированная форсунка по фиг.5 следующим образом. По патрубкам 45, 46 в цилиндрические каналы 47, 48 под давлением от насосов поступает электропроводная жидкость, которая вытекает в взрывную камеру 53 в виде струй 72, 73. При контакте струй в зоне 74 замыкается цепь разрядного контура генератора импульсов /ГИ/ и конденсатор 56 разряжается на струи через электроды 50, 51 и столб электропроводной жидкости в цилиндрических каналах 47, 48 и соплах 49. Одновременно в взрывную камеру 53 впрыскивается жидкое топливо в виде струй 75. За счет энергии электрического разряда тонкие струи 72, 73 электропроводной жидкости /диаметр струй 0,1-0,2 мм или более/ нагреваются и подобно взрыву термически разлагаются с образованием продуктов диссоциации при температуре, превышающей 2500°С. /см. Г.Мучник "Новые методы преобразования энергии", Техника, Знание, М., 1984/ 4, стр.47-48 /3/. За счет высокой температуры электрического взрыва струй 72, 73 впрыснутые в взрывную камеру 53 струи 75 топлива мгновенно нагреваются и термически разлагаются с образованием раскаленного газообразного топлива. Образовавшаяся смесь продуктов термического разложения электропроводной жидкости струй 72, 73 и струй 75 углеводородного топлива выходит под давлением из взрывной камеры 53 комбинированной форсунки 18 в камеру сгорания 14 и смешивается с сжатым воздухом, поступившим через канал 28. При этом его открытие /подъем плунжера впускного клапана 23/ осуществляется соленоидом 26 с одновременным сжатием пружины 24 управляемым системой автоматики /не показанной на чертеже/. Рабочая смесь сжатого воздуха с впрыснутым в него газообразным топливом в зоне 22 воспламеняется за счет включения системой автоматики форсунки 20, выполненной по фиг.6, имеющей на взрывной камере 67 днище 76 с отверстиями 77 /фиг.7/. При этом в взрывной камере 67 форсунки осуществляется электрический взрыв струй 78, 79 при контакте их в зоне 80, с образованием раскаленных продуктов электротермического /или просто термического/ разложения электропроводной жидкости струй 78, 79, при температуре, превышающей 2500°С и ударной волны, которая гасится о стенки днища 76, а раскаленные газовые струи выходят через отверстия 77 и воспламеняют рабочую /горючую/ смесь в зоне 22 камеры сгорания 14. Продукты сгорания расширяется в обе стороны и сжимают сжатый воздух в зоне 21, при этом включаются одна за другой комбинированная форсунка 17 и форсунка-воспламенитель 19, с осуществлением впрыскивания в сжатый воздух раскаленной смеси газообразного топлива в смеси с продуктами электротермического разложения электропроводной жидкости струй 72, 73, воспламенение рабочей смеси за счет включения форсунки 19, выполненной по фиг.6, с образованием продуктов сгорания с высоким давлением и температурой.The igniter nozzle 19, 20 is shown in Fig.6. By design, it is similar to a combined nozzle and is performed without a fuel nozzle. It consists of a housing 59 with nozzles 60 and 61 for the entrance of conductive fluid from pumps / not shown in the drawing /. Cylindrical channels 62 and 63 with nozzles 64 on one side and electrodes 65 and 66 on the other side are made inside the housing in a layer of insulating material. Explosive chamber 67, flanges 68 for mounting the nozzle. The pulse generator consists of a capacitor 69, a resistor 70, and a rectifier 71. The combined-cycle generator and the combined nozzle of FIG. 5 operate as follows. Electrically conductive liquid flows through the nozzles 45, 46 into the cylindrical channels 47, 48, which flows into the explosive chamber 53 in the form of jets 72, 73. When the jets are in contact in zone 74, the discharge circuit of the pulse generator / GI / closes and the capacitor 56 discharges into jets through electrodes 50, 51 and a column of electrically conductive liquid in cylindrical channels 47, 48 and nozzles 49. At the same time, liquid fuel in the form of jets 75 is injected into the explosive chamber 53. Due to the energy of the electric discharge, thin jets 72, 73 of electrically conductive liquid / the diameter of the jets is 0.1-0.2 mm or more / are heated and, like an explosion, are thermally decomposed with the formation of dissociation products at a temperature exceeding 2500 ° C. /cm. G.Muchnik "New methods of energy conversion", Technique, Knowledge, M., 1984/4, pp. 47-48 / 3 /. Due to the high temperature of the electric explosion of the jets 72, 73, the fuel jets 75 injected into the explosion chamber 53 instantly heat up and thermally decompose to form a hot gaseous fuel. The resulting mixture of thermal decomposition products of the electrically conductive liquid of jets 72, 73 and jets of hydrocarbon fuel 75 exits under pressure from the explosive chamber 53 of the combined nozzle 18 into the combustion chamber 14 and is mixed with compressed air entering through the channel 28. In this case, its opening / raising the intake valve plunger 23 / is carried out by a solenoid 26 with simultaneous compression of the spring 24 controlled by an automation system / not shown in the drawing /. The working mixture of compressed air with gaseous fuel injected into it in zone 22 is ignited due to the inclusion of the nozzle 20 automation system of FIG. 6 having an underbody 76 with holes 77 in the blast chamber 67 with openings 77 (Fig. 7/). Moreover, in the explosive chamber 67 of the nozzle, an electric explosion of the jets 78, 79 occurs when they contact in zone 80, with the formation of hot products of the electrothermal / or simply thermal / decomposition of the electrically conductive liquid of the jets 78, 79, at a temperature exceeding 2500 ° C and shock wave, which is extinguished by the walls of the bottom 76, and hot gas jets exit through openings 77 and ignite the working / fuel / mixture in the zone 22 of the combustion chamber 14. The combustion products expand in both directions and compress the compressed air in the zone 21, bottom after another combined nozzle 17 and an ignitor nozzle 19, with the injection of hot gas mixture into the compressed air in a mixture with products of electrothermal decomposition of the electrically conductive liquid jets 72, 73, ignition of the working mixture due to the inclusion of the nozzle 19 made in Fig.6, with the formation of combustion products with high pressure and temperature.

Под действием давления сгоревших газов /продуктов сгорания/ поршень 32 сжимает пружину 33, благодаря чему раскаленные газы выходят в каналы 34, в которые форсунками 42, 43 впрыскивается вода, за счет чего в каналах 34 образуется парогазовая смесь с заданной температурой, поступающая в обсадную трубу 40 нагнетательной скважины. Поршень /клапан/ 32 возвращается в исходное положение за счет упругости пружины 33 и давления сжатого воздуха, поступающего в цилиндр 81 по каналу 82 от ресивера 83, содержащего обратный клапан 84. Сжатый воздух поступает в ресивер по патрубку 85 от компрессора. Отработанные газы выходят из камеры сгорания 14 по натруску 29 за счет подъема клапана 30 соленоидом 26 /не показанным на чертеже/, включаемым с помощью системы автоматики /не показанной на чертеже/, с одновременным входом в камеру сгорания 14 сжатого воздуха через впускной клапан 23, при этом камера сгорания парогазового генератора снова готова для осуществления нового рабочего цикла.Under the action of the pressure of the burnt gases / combustion products / the piston 32 compresses the spring 33, due to which the hot gases exit into the channels 34, into which water is injected by the nozzles 42, 43, due to which a vapor-gas mixture with a predetermined temperature enters the casing pipe 34 40 injection wells. The piston / valve / 32 is returned to its original position due to the elasticity of the spring 33 and the pressure of the compressed air entering the cylinder 81 through the channel 82 from the receiver 83 containing the check valve 84. Compressed air enters the receiver through the pipe 85 from the compressor. The exhaust gases exit the combustion chamber 14 through sintering 29 by lifting the valve 30 with a solenoid 26 / not shown in the drawing /, activated by an automation system / not shown in the drawing /, while simultaneously entering the combustion chamber 14 of compressed air through the inlet valve 23, the combustion chamber of the combined cycle generator is again ready for a new duty cycle.

По мере повышения давления парогазовой смеси в обсадных трубах 40 нагнетательных скважин наступает момент сравнивания давления продуктов сгорания в камере сгорания 14 и давления парогазовой смеси в обсадной/ых/ трубе/ах/ 40 нагнетательной/ых/ скважины, при которых парогазовый генератор выключается.As the pressure of the gas-vapor mixture in the casing 40 of the injection wells increases, the moment comes to compare the pressure of the combustion products in the combustion chamber 14 and the pressure of the gas-vapor mixture in the casing (s) / pipe / s / 40 injection / s / well, in which the gas-vapor generator turns off.

Включение генератора /установки/ осуществляется автоматически, в периоды уменьшения давления парогазовой смеси в обсадных трубах 40 при отборе воды /жидкости/ из добывающих скважин 3.The inclusion of the generator / installation / is carried out automatically, during periods of decreasing pressure of the gas mixture in the casing 40 when taking water / liquid / from production wells 3.

Продувочный клапан 38, размещенный в патрубке 39, служит в целях очистки призабойной зоны нагнетательных скважин и увеличения проницаемости пород этой зоны, осуществляемой путем периодического открытия этого клапана и выпуска парогазовой смеси в атмосферу.The purge valve 38, located in the pipe 39, serves to clean the bottom-hole zone of the injection wells and increase the permeability of the rocks of this zone by periodically opening this valve and releasing the vapor-gas mixture into the atmosphere.

Насосно-компрессорная труба 41 входит в обсадную на глубину 5-7 метров и обеспечивает снижение температуры стенок обсадной трубы 40 за счет образования в межстеночном пространстве застойной зоны сжатого до высокого давления парогаза, имеющего низкий коэффициент теплопроводности. Насосно-компрессорная труба может быть доведена в нагнетательной скважине до призабойной зоны, благодаря чему температура парогазовой смеси может быть увеличена до 300-700°C, при изготовлении труб 41 из нержавеющей /жаропрочной/ стали - поз. 8.The tubing 41 enters the casing to a depth of 5-7 meters and provides a decrease in the temperature of the walls of the casing 40 due to the formation in the inter-wall space of the stagnant zone of the vapor-gas compressed to high pressure having a low thermal conductivity. The tubing can be brought to the bottomhole zone in the injection well, so that the temperature of the gas mixture can be increased to 300-700 ° C, in the manufacture of pipes 41 of stainless / heat-resistant / steel - pos. 8.

Описанная установка - парогазовый генератор может использоваться для добычи нефти и остаточных запасов газового конденсата, обеспечивая искусственное поддержание пластового давления на весь период извлечения нефти из залежи. При этом повышение температуры парогазовой смеси в нефтяном пласте до 300-700°C обеспечивает сильный нагрев коллектора, испарение прилипшей нефти и увеличение ее жидкотекучести, что способствует увеличении нефтеотдачи залежи. По мере продвижения парогазовой смеси с высоким давлением и температурой в поровом пространстве коллектора наступает момент прорыва парогаза в добывающие скважины. На этом этапе добыча жидкой нефти прекращается, а добывающие скважины подключаются к конденсаторам с воздушным или водяным охлаждением. Снова включаются парогазовые генераторы, расположенные на нагнетательных скважинах, и нефть в виде паров в смеси с парогазом выходит в добывающие скважины, охлаждается в конденсаторах до жидкой нефти, очищается от воды - сконденсированного парогаза и направляется в магистральный нефтепровод. За счет испарения прилипшей нефти к стенкам поровых каналов залежи парогазовой смесью с высокой температурой обеспечивается извлечение всех геологических запасов нефти в залеже. Однако на втором этапе добычи нефти в виде паров целесообразнее осуществлять подземный пиролиз при температуре 500-700°C или крекинг нефти при температуре 340°С, с разделением ее на фракции, с получением на поверхности высококачественных продуктов переработки в виде бензина, керосина и пр.The described installation - a gas-vapor generator can be used for oil production and residual reserves of gas condensate, providing artificial maintenance of reservoir pressure for the entire period of oil extraction from the reservoir. At the same time, increasing the temperature of the gas-vapor mixture in the oil reservoir to 300-700 ° C ensures strong heating of the reservoir, evaporation of adhered oil and an increase in its fluidity, which contributes to an increase in oil recovery of the reservoir. As the vapor-gas mixture moves with high pressure and temperature in the pore space of the reservoir, the moment of breakthrough of the gas into production wells comes. At this stage, liquid oil production ceases, and production wells are connected to air or water cooled condensers. Steam-gas generators located on injection wells are switched on again, and oil in the form of vapors mixed with steam is released into production wells, cooled in condensers to liquid oil, purified from water - condensed gas and sent to the main oil pipeline. Due to the evaporation of adhering oil to the walls of the pore channels of the reservoir with a high-temperature vapor-gas mixture, all geological oil reserves in the reservoir are extracted. However, at the second stage of oil production in the form of vapors, it is more expedient to carry out underground pyrolysis at a temperature of 500-700 ° C or cracking oil at a temperature of 340 ° C, with its separation into fractions, to obtain high-quality processed products on the surface in the form of gasoline, kerosene, etc.

Таким образом с помощью работы парогазовых генераторов по фиг.4 обеспечивается извлечение из недр подземных вод, с коэффициентом водоотдачи около 0,6-0,7, нефти и газового конденсата с коэффициентом нефтеотдачи 0,999 за счет добычи остаточных запасов в виде паров, при этом парогазовая смесь используется в качестве греющего тела в залеже и на поверхности в процессе разделения паров нефти на фракции, благодаря чему достигается получение дешевых продуктов пиролиза или крекинга прямо на месторождении углеводородов.Thus, using the operation of combined-cycle generators of Fig. 4, extraction of groundwater from the subsoil, with a recovery coefficient of about 0.6-0.7, of oil and gas condensate with an oil recovery coefficient of 0.999 due to the extraction of residual reserves in the form of vapors is provided, while the mixture is used as a heating body in the reservoir and on the surface in the process of separating oil vapor into fractions, thereby achieving the production of cheap pyrolysis or cracking products directly on the hydrocarbon field.

В качестве электропроводных жидкостей струй 72 и 73 комбинированной форсунки по фиг.5 и струй 78, 79 форсунки по фиг.6, служат концентрированные водные растворы сильных электролитов на основе солей, оснований и кислот с различной концентрацией /для солей 10-25%, кислот 2,5-5% и более/, а также суспензии порошков металлов - алюминия, меди, железа и пр. в растворах сильных электролитов, ввод которых в раствор с заданной концентрацией позволяет в разы увеличить электропроводность и мощность электрических взрывов струй. В некоторых случаях могут применяться жидкие металлы.As the electrically conductive liquids of the jets 72 and 73 of the combined nozzle of FIG. 5 and the jets 78, 79 of the nozzle of FIG. 6, are concentrated aqueous solutions of strong electrolytes based on salts, bases and acids with different concentrations / for salts of 10-25%, acids 2.5-5% or more /, as well as suspensions of metal powders - aluminum, copper, iron, etc. in solutions of strong electrolytes, the introduction of which into a solution with a given concentration allows you to significantly increase the electrical conductivity and power of electric explosions of jets. In some cases, liquid metals may be used.

Механизм электрических взрывов струй из электропроводной жидкости.The mechanism of electrical explosions of jets of conductive fluid.

Чистые растворы электролитов.Pure electrolyte solutions.

Особенности процесса электрического разряда через струи электролитов вызваны свойствами самой рабочей среды. При питании от выпрямителя переменного тока 58, 71 напряжение в начале импульса растет довольно медленно и на катоде выделяется водород. Кроме того, пузырьки газа могут образовываться и в струях, за счет нагревания их джоулевой теплотой. Благодаря высокому газонаполнению электропроводность слоя раствора у катода уменьшается, и на этом слое жидкости падает основная доля рабочего напряжения. Здесь существует наибольшая напряженность электрического поля и начинается нагревание рабочей среды, возникает пробой газовых пузырьков, происходит ионизация элементов и образование свободных электронов, завершающихся образованием плазмы.The features of the process of electric discharge through jets of electrolytes are caused by the properties of the working medium itself. When powered from an AC rectifier 58, 71, the voltage at the beginning of the pulse grows rather slowly and hydrogen is released at the cathode. In addition, gas bubbles can also form in jets due to their heating by Joule heat. Due to the high gas filling, the conductivity of the solution layer at the cathode decreases, and the main share of the operating voltage drops on this liquid layer. Here the greatest electric field exists and heating of the working medium begins, breakdown of gas bubbles occurs, ionization of elements and the formation of free electrons result in the formation of a plasma.

Горячая плазма и более холодный раствор струй отделяются друг от друга слоем электропроводного пара, содержащего ионы электролита.Hot plasma and a colder solution of the jets are separated from each other by a layer of electrically conductive vapor containing electrolyte ions.

Слой пара прогреваемый со стороны плазмы и собственной джоулевой теплотой постепенно продвигается вглубь раствора струи, пока не достигнет зоны контакта струй 74, 80, второй струи и противоположного сопла, после чего канал проводимости на месте струй перекрывается плазменным каналом разряда и мощным электрическим взрывом струй 72, 73 и 78, 79 /см. Б.А.Артамонов. Размерная электрическая обработка металлов, Высшая школа, М., 1978, стр.329-331 и 229-231 /4/ и Б.А.Артамонов "Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов", т.2, Высшая школа, М., 1983, стр.100-103 /5/. Высокая температура электрического взрыва струй 72, 73, которая, может изменяться в интервале /2-5/×10⁴K и зависит от энергии, запасенной в конденсаторе 56 /батареи конденсаторов/ A=CU²/2 /см. 4, стр.50/, где С - емкость конденсатора обеспечивает мгновенное испарение и термическое разложение раствора электролита струй на водород и кислород и осколки электролита, а также мгновенное испарение и термическое разложение струй 49 впрыснутого жидкого топлива, с истечением смеси продуктов термического разложения под большим давлением из взрывной камеры 53 в камеру сгорания 14.The vapor layer heated from the side of the plasma and its own Joule heat gradually moves deeper into the solution of the jet until it reaches the contact zone of the jets 74, 80, the second jet and the opposite nozzle, after which the conduction channel in place of the jets is blocked by a plasma discharge channel and a powerful electric explosion of jets 72. 73 and 78, 79 / cm. B.A. Artamonov. Dimensional electrical processing of metals, Higher school, M., 1978, pp. 293-331 and 229-231 / 4 / and B.A. Artamonov "Electrophysical and electrochemical methods of processing materials", v.2, Higher school, M., 1983, pp. 100-103 / 5 /. High temperature electrical explosion jets 72, 73, which may vary in the range / 2-5 / × April ¹⁰ K and depends on the energy stored in the capacitor 56 / capacitor bank / A = CU ^2/2 / cm. 4, p. 50 /, where C is the capacitance of the condenser provides instant evaporation and thermal decomposition of the jets electrolyte solution into hydrogen and oxygen and electrolyte fragments, as well as instant evaporation and thermal decomposition of jets 49 of injected liquid fuel, with the expiration of a mixture of thermal decomposition products under a large pressure from the blast chamber 53 to the combustion chamber 14.

Суспензии порошка металла или графита в растворе электролита.Suspensions of metal or graphite powder in an electrolyte solution.

Отличается от первого электрического взрыва чистого раствора электролита большей мощностью и коротким процессом взрыва струй. Мощность электрического взрыва струй P=J²·R_экв зависит от концентрации раствора и порошка металла или графита и приближается к мощности электрического взрыва струй из жидких металлов /см. 5, стр.94/.It differs from the first electric explosion of a pure electrolyte solution with a greater power and a shorter blasting process. The power of an electric explosion of jets P = J ² · R _equiv depends on the concentration of a solution and a powder of a metal or graphite and approaches the power of an electric explosion of jets of liquid metals / cm. 5, p. 94 /.

Повторные электрические взрывы струй в комбинированных форсунках по фиг.5 и форсунках по фиг.6, обеспечиваются за счет работы насосов /не показанных на чертеже/ нагнетающих электропроводную жидкость в патрубки 45-46 и 60-61.Repeated electrical explosions of the jets in the combined nozzles of FIG. 5 and the nozzles of FIG. 6 are provided due to the operation of pumps / not shown in the drawing / forcing electrically conductive liquid into the nozzles 45-46 and 60-61.

Параметры электрических взрывов струй определяются индуктивностью и емкостью разрядной цепи, начальным напряжением конденсатора, длиной, диаметром и числом струй /см. 5, стр.100-103/.The parameters of electric explosions of jets are determined by the inductance and capacity of the discharge circuit, the initial voltage of the capacitor, the length, diameter and number of jets / cm. 5, pp. 100-103 /.

Площадь сечения цилиндрические каналов 47, 48 и 62, 63 принимается во много раз больше диаметра струй 72, 73 и 78, 79, диаметр которых от 0,087-0,2 и более.The cross-sectional area of the cylindrical channels 47, 48 and 62, 63 is taken many times larger than the diameter of the jets 72, 73 and 78, 79, the diameter of which is from 0.087-0.2 or more.

Особенности устройства комбинированной форсунки по фиг.5.Features of the device of the combined nozzle of figure 5.

Она может выполняться с днищем на взрывной камере 53 с отверстиями, подобно днищу 76 с отверстиями 77 форсунки по фиг.6, для гашения ударных волн генерируемых при электрических взрывах струй 72, 73.It can be performed with a bottom on the explosive chamber 53 with openings, like the bottom 76 with the openings 77 of the nozzle of FIG. 6, for damping shock waves generated by electric explosions of jets 72, 73.

Кроме того, вместо двух цилиндрических каналов 47, 48 с электродами 50, 51 вводятся дополнительные каналы /не показанные на чертеже/ с электродами 87 и 88, подключенные к генератору импульсов /ГИ,/ содержащему конденсатор 89, резистор 90, выпрямитель 91. Такая конструкция комбинированной форсунки позволяет осуществлять повторные электрические взрывы струй 72, 73 в целях воспламенения горючей /рабочей смеси/ и отказаться от применения форсунки-воспламенителя по фиг.6, благодаря чему упрощается конструкция парогазового генератора.In addition, instead of two cylindrical channels 47, 48 with electrodes 50, 51, additional channels are introduced (not shown) with electrodes 87 and 88 connected to a pulse generator / GI / containing a capacitor 89, a resistor 90, a rectifier 91. This design the combined nozzle allows for repeated electric explosions of the jets 72, 73 in order to ignite the combustible / working mixture / and to abandon the use of the nozzle-igniter in Fig.6, which simplifies the design of the combined-cycle generator.

ВТОРОЙ вариант конструкции парогазового генератора.SECOND design variant of a combined cycle gas generator.

Отличается от первого тем, что в нем отсутствует поршневой клапанный механизм 16, а камера сгорания 14 непосредственно устанавливается на фланец 92 обсадной трубы 40. При этом сохраняются насосно-компрессорные трубы 41 и 86.It differs from the first in that it does not have a piston valve mechanism 16, and the combustion chamber 14 is directly mounted on the flange 92 of the casing 40. At the same time, the tubing 41 and 86 are stored.

Парогазовый генератор без клапанного механизма 16 значительно проще по конструкции, однако для достижения высокого давления парогазовой смеси в нагнетательных скважинах 1, 6 необходимо применение поршневого компрессора большой мощности, сжатый воздух от которого поступает в камеру сгорания 14 по патрубку 27. Так при давлении парогазовой смеси в нагнетательных скважинах р=200 кг/см² необходим компрессор на это же давление.A gas-vapor generator without a valve mechanism 16 is much simpler in design, however, to achieve a high pressure of a gas-vapor mixture in injection wells 1, 6, it is necessary to use a high-power piston compressor, the compressed air from which enters the combustion chamber 14 through pipe 27. Thus, at a gas-vapor mixture pressure of injection wells p = 200 kg / cm ² requires a compressor for the same pressure.

Для парогазового генератора по фиг.4 с клапанным механизмом 16 при давлении парогазовой смеси в нагнетательных скважинах р=200 кг/см² поршневой компрессор может применяться на давление 70-80 кг/см², т.е. с значительно меньшей мощностью. Вместе с тем, применяя компрессор с р=200 кг/см², обеспечивается значительное увеличение давления парогазовой смеси до Р=400-500 кг/см² и более в нагнетальных скважинах 1, 6.For the steam-gas generator of FIG. 4 with a valve mechanism 16, when the pressure of the gas-vapor mixture in injection wells is p = 200 kg / cm ^{2, the} piston compressor can be used at a pressure of 70-80 kg / cm ² , i.e. with much less power. At the same time, using a compressor with p = 200 kg / cm ² , a significant increase in the pressure of the vapor-gas mixture to P = 400-500 kg / cm ² and more in injection wells 1, 6 is provided.

Особое значение имеет способ повышения давления продуктов сгорания путем последовательного сгорания рабочей /горючей/ смеси в зонах 22, 21, когда сгоревшие газы в зоне 22 расширяются и сжимают воздух в зоне 21, благодаря чему увеличивается давление сжатого воздуха в зоне 21 и температура газов при сгорании топлива в этой зоне, приводящая к увеличению давления сгоревших газов, что в свою очередь приводит к увеличению среднего давления газов в камере сгорания 14 и к повышению термического кпд цикла.Of particular importance is the way to increase the pressure of the combustion products by sequentially burning the working / combustible / mixture in zones 22, 21, when the burnt gases in zone 22 expand and compress the air in zone 21, thereby increasing the pressure of compressed air in zone 21 and the temperature of the gases during combustion fuel in this zone, leading to an increase in the pressure of the burnt gases, which in turn leads to an increase in the average pressure of the gases in the combustion chamber 14 and to an increase in the thermal efficiency of the cycle.

Охлаждение стенок камеры сгорания и крышки 15 осуществляется путем устройства рубашки охлаждения /не показанной на чертеже/ и каналов в крышке для циркуляции охлаждающей жидкости.The walls of the combustion chamber and cover 15 are cooled by means of a cooling jacket device (not shown in the drawing) and channels in the cover for circulating coolant.

Особенности устройства и работы клапанного механизма 16.Features of the device and operation of the valve mechanism 16.

Впрыскивание воды с помощью форсунок 42, 43 в зону окон 92 цилиндра 81 обеспечивает образование парогазовой смеси при выходе продуктов сгорания из камеры сгорания 14, с температурой от 250°С, что зависит от количества впрыскиваемой воды и с уменьшением ее температура парогазовой смеси увеличивается. За счет образования парогаза с регулируемой температурой поршневой клапанный механизм работает в нормальных условиях, с осуществлением смазки стенок поршня 32 и цилиндра 81 от смазочных устройств /не показанных на чертеже/. Снизу на поршень /клапан/ 32 действует пружина 33, и сжатый воздух, поступивший по каналу 82 от ресивера 83, имеющего обратный клапан 84. Этот клапан открывается при входе сжатого воздуха по патрубку 85 от компрессора и закрывается, когда поршень /клапан/ 32 движется вниз под давлением продуктов сгорания из камеры сгорания 14. При этом сжатый воздух под поршнем 32 работает в виде газовой пружины, совместно с пружиной 33 с небольшой упругостью, а регулирование упругости газовой пружины осуществляется за счет изменения давления сжатого воздуха, поступающего от компрессора по патрубку 85.The injection of water using nozzles 42, 43 into the area of the windows 92 of the cylinder 81 provides the formation of a vapor-gas mixture when the combustion products exit the combustion chamber 14, with a temperature of 250 ° C, which depends on the amount of water injected and the temperature of the vapor-gas mixture increases. Due to the formation of temperature-controlled vapor gas, the piston valve mechanism operates under normal conditions, lubricating the walls of the piston 32 and cylinder 81 from lubricating devices / not shown in the drawing /. The spring 33 acts on the piston / valve / 32 from below, and the compressed air supplied through the channel 82 from the receiver 83 having the check valve 84. This valve opens when compressed air enters the pipe 85 from the compressor and closes when the piston / valve / 32 moves downward under the pressure of the combustion products from the combustion chamber 14. At the same time, the compressed air under the piston 32 works in the form of a gas spring, together with a spring 33 with a small elasticity, and the elasticity of the gas spring is controlled by changing the pressure of the compressed air, from the compressor through pipe 85.

ТРЕТИЙ вариант конструкции. Электрический генератор.THIRD design option. Electric generator.

Отличается от первых 2-х тем, что в нем используется только электрическая энергия, с генерацией водяного пара высокого давления и температуры за счет электрических взрывов струй 72, 73 и испарения струй 75 воды. Иными словами генерация пара высокого давления осуществляется только за счет работы комбинированных форсунок 17, 18, с впрыскиванием в зону электрических взрывов струй воды, вместо струй топлива. При этом также, как и во втором варианте парогазового генератора клапанный механизм 16 не применяется, а камера сгорания непосредственно устанавливается на фланец 92 обсадной трубы нагнетательной скважины. Крышка цилиндра 15 выполняется без клапана 23, а камера сгорания 14 выполняется без выпускного клапана 30 и патрубка 29. Импульсной паровой генератор работает от сети переменного тока напряжением 6-10 кВ или от передвижной электростанции. В качестве генератора импульсов /ГИ/ может также применяться машинный /см. 4, стр.50-51/, обеспечивающий получение мощных импульсов. За счет высокой температуры электрических взрывов струи 72, 73, превышающей 2500°С, обеспечивается взрывное испарение струй 75 воды, впрыснутых с помощью форсунки 52.It differs from the first 2 in that it uses only electrical energy, with the generation of high-pressure and temperature water vapor due to electric explosions of jets 72, 73 and evaporation of jets 75 of water. In other words, the generation of high-pressure steam is carried out only due to the operation of the combined nozzles 17, 18, with the injection of jets of water into the zone of electric explosions, instead of jets of fuel. Moreover, as in the second embodiment of the gas-vapor generator, the valve mechanism 16 is not used, and the combustion chamber is directly mounted on the casing flange 92 of the injection well. The cylinder cover 15 is executed without a valve 23, and the combustion chamber 14 is executed without an exhaust valve 30 and a nozzle 29. A pulsed steam generator operates from an alternating current network of 6-10 kV or from a mobile power station. As a pulse generator / GI / machine / cm can also be used. 4, p. 50-51 /, providing powerful pulses. Due to the high temperature of the electric explosions of the jets 72, 73, exceeding 2500 ° C, explosive evaporation of the jets 75 of water injected using the nozzle 52 is ensured.

Или осуществляется термическое разложение воды, впрыснутой в виде струй 75, на водород или кислород и смешивание их с продуктами электрического взрыва струй 72, 73.Or, thermal decomposition of water injected in the form of jets 75 into hydrogen or oxygen is carried out and mixing them with the products of electric explosion of jets 72, 73.

В первом случае образующийся в взрывных камерах 53 комбинированных форсунок 17, 18, которые работают одновременно, водяной пар высокого давления и температуры заполняет камеру сгорания 14 и под давлением выходит в обсадную трубу 40 нагнетательной скважины. При этом частота рабочих циклов комбинированных форсунок достигает 100 ц/с и более, с постепенным увеличением давления пара в обсадной трубе до заданного значения. Это давление может быть в широком интервале от 40 МПа до 80-120 МПа и более.In the first case, formed in the blast chambers 53 of the combined nozzles 17, 18, which operate simultaneously, water vapor of high pressure and temperature fills the combustion chamber 14 and exits under pressure into the casing 40 of the injection well. The frequency of the operating cycles of the combined nozzles reaches 100 c / s or more, with a gradual increase in steam pressure in the casing to a predetermined value. This pressure can be in a wide range from 40 MPa to 80-120 MPa or more.

Во втором случае, когда температура электрических взрывов струй 72, 73 превышает 10000°С, струи 75 воды диссоциируют на водород и кислород, которые совместно с продуктами электрических взрывов струй 72, 73 выходят из взрывных камер 53 комбинированных форсунок 17, 18 в камеру сгорания 14, где они расширяются, с совершением полезной работы расширения А₁, охлаждаются и сгорают, с повышением температуры сильно перегретого водяного пара до T=2800°С и совершением второй полезной работы A₂ за счет расширения пара. При этом давление пара в нагнетательной скважине 1, 6 может также изменяться в широком интервале. Однако за счет работы расширения A₁ продуктов термического разложения воды струй 75 затраты электрической энергии для работы комбинированных форсунок 17, 18 существенно меньше, чем в первом случае, когда в взрывных камерах 53 комбинированных форсунок впрыснутые струи 75 воды просто испаряются.In the second case, when the temperature of the electric explosions of the jets 72, 73 exceeds 10,000 ° C, the water jets 75 dissociate into hydrogen and oxygen, which, together with the products of the electric explosions of the jets 72, 73, leave the explosion chambers 53 of the combined nozzles 17, 18 into the combustion chamber 14 where they expand, with the completion of the useful work of expansion A ₁ , they cool and burn, with increasing temperature of very superheated water vapor to T = 2800 ° C and the second useful work A ₂ due to the expansion of steam. In this case, the vapor pressure in the injection well 1, 6 can also vary over a wide range. However, due to the expansion work A _{1 of the} products of thermal decomposition of water of the jets 75, the cost of electric energy for operating the combined nozzles 17, 18 is significantly less than in the first case, when the injected water jets 75 simply evaporate in the explosive chambers 53 of the combined nozzles.

В качестве рабочих жидкостей струй 72, 73 служат суспензии порошка металла или графита в водном растворе сильного электролита. При этом для приготовления суспензии используются сравнительно мелкие порошки с размером частиц 30-40 мкм /желательно до 5-10 мкм/, взвесь которых в воде не расслаивается в течение длительного времени /см. Г.А.Либенсон. Основы порошковой металлургии. М.: Металлургия, 1987, стр.164 /6/. Количество твердого может достигать 40-70%. В некоторых случаях могут применяться жидкие металлы, например сплав 22,8% Na и 77,2% K, имеющий отрицательную температуру плавления - 12,5°С /см. В.Б.Козлов. "Жидкие металлы" в технической физике", Знание, Физика, М., 1974/ 4, стр.13 /7/.Suspensions of a metal or graphite powder in an aqueous solution of a strong electrolyte are used as working fluids of jets 72, 73. In this case, relatively fine powders with a particle size of 30-40 μm / preferably up to 5-10 μm / are used for suspension preparation, the suspension of which does not exfoliate in water for a long time / cm. G.A. Libenson. Fundamentals of powder metallurgy. M .: Metallurgy, 1987, p. 164/6 /. The amount of solid can reach 40-70%. In some cases, liquid metals can be used, for example, an alloy of 22.8% Na and 77.2% K, having a negative melting point of 12.5 ° C / cm. V.B. Kozlov. "Liquid metals" in technical physics, "Knowledge, Physics, M., 1974/4, p. 13/7 /.

Детонационные парогазовые генераторы.Detonation combined-cycle generators.

На фиг.7 показан детонационный парогазовый генератор с собственным источником сжатого воздуха. Он состоит: из камер сгорания 93 и 94 /или нескольких камер сгорания, равномерно расположенных по окружности - 3-4 и более/, содержащих с одной стороны демферирующие устройства 95 и 96, имеющие отражатели 97 и 98, выполненные в виде заостренного тела с одной стороны и вогнутые с другой для отражения ударных волн. Устройства 95 и 96 соединены с многоступенчатым центробежным компрессором 99, в свою очередь соединенным с электродвигателем 100. С другой стороны камеры сгорания имеют вогнутые отражатели 101, соединительный канал 102, который сообщается с каналом 103. Камеры сгорания установлены на поршневой клапанный механизм 104, выполненный подобно механизму 16. Он содержит поршень /клапан/ 105, пружину 106, при этом цилиндр 107 соединен с помощью канала 108 с устройством /не показанным на чертеже/, идентичным устройству с ресивером 83, содержащим клапан 84 и патрубок 85 для входа сжатого воздуха от компрессора.7 shows a detonation gas-vapor generator with its own source of compressed air. It consists of: combustion chambers 93 and 94 / or several combustion chambers evenly spaced around the circumference - 3-4 or more /, containing damping devices 95 and 96 on one side, having reflectors 97 and 98, made in the form of a pointed body with one sides and concave on the other to reflect shock waves. Devices 95 and 96 are connected to a multistage centrifugal compressor 99, which in turn is connected to an electric motor 100. On the other hand, the combustion chambers have concave reflectors 101, a connecting channel 102, which communicates with the channel 103. The combustion chambers are mounted on a piston valve mechanism 104, made like the mechanism 16. It contains a piston / valve / 105, a spring 106, while the cylinder 107 is connected via a channel 108 with a device / not shown in the drawing /, identical to the device with a receiver 83, containing a valve 84 and a pipe 85 d I compressed air inlet of the compressor.

С помощью вертикального канала 109 сжатый воздух входит в цилиндр 107 и совместно с пружиной давит на днище поршня 105 /тоже и в клапанном механизме 16, где вертикальный канал 110 соединен с горизонтальным каналом 82/. Окна 111 для входа в каналы 112 продуктов сгорания в смеси с парами воды, впрыскиваемой с помощью форсунок 113 и 114. Цилиндрическая часть 115 клапанного механизма с помощью фланца 116 соединена с обсадной трубой нагнетательной скважины 1, 6. Продувочный клапан 117.Using a vertical channel 109, compressed air enters the cylinder 107 and, together with the spring, presses on the piston bottom 105 / also in the valve mechanism 16, where the vertical channel 110 is connected to the horizontal channel 82 /. Windows 111 for entry into the channels 112 of the combustion products mixed with water vapor injected using nozzles 113 and 114. The cylinder portion 115 of the valve mechanism is connected to the casing of the injection well 1, 6 via a flange 116. Purge valve 117.

В камерах сгорания установлены комбинированные форсунки 118 и противоположно им форсунки-воспламенители 119. Зоны сгорания 120, 121 и 122. Опорные стойки 123.Combined nozzles 118 and opposite ignition nozzles 119 are installed in the combustion chambers. Combustion zones 120, 121 and 122. Support legs 123.

Работает детонационный парогазовый генератор следующим образом. От внешнего источника электрической энергии подается ток на электродвигатель 100, который приводит во вращение компрессор 99, сжатый воздух от которого по радиально расположенным патрубкам 124, через демферирующие устройства 95, 96 заполняет камеры сгорания 93, 94.The detonation gas-vapor generator operates as follows. A current is supplied from an external source of electric energy to an electric motor 100, which drives a compressor 99, the compressed air from which, via radially arranged nozzles 124, fills the combustion chambers 93, 94 through damping devices 95, 96.

Последовательно друг за другом включаются за счет работы системы автоматики /не показанной на чертеже/, комбинированные форсунки 118 и следом включаются форсунки-воспламенители 119 в зонах 120, 121 и 122, при этом форсунки-воспламенители 119 выполняются по фиг.6 без устройства днища 76 с отверстиями 77, для образования мощных ударных волн в камерах сгорания 93 и 94 - точнее в зонах 120, 121 и 122, за счет электрических взрывов струй 78, 79.Sequentially one after another, due to the operation of the automation system (not shown in the drawing), the combined nozzles 118 are turned on and the ignition nozzles 119 in zones 120, 121 and 122 are next turned on, while the nozzles igniters 119 are made according to Fig. 6 without the device 76 with openings 77, for the formation of powerful shock waves in combustion chambers 93 and 94 - more precisely in zones 120, 121 and 122, due to electric explosions of jets 78, 79.

Воздействие ударных волн на горючую /рабочую/ смесь в зонах последовательного сгорания приводит к детонационному сгорания со скоростью от 1500 до 3500 м/с, с высокой температурой и давлением сгоревших газов, с нарастанием давления по зонам и максимальным давлением продуктов сгорания в зоне 122 /см. С.С.Бартенев. «Детонационные покрытия в машиностроении». Л.: Машиностроение, 1982, стр.25-30 /8/. Образующиеся ударные волны при детонационном сгорании отражается от отражателей 97, 98 и 101, а продукты сгорания с высоким давлением поступают в соединительный канал 102. Под действием давления газов поршень /клапан/ 105 сжимает пружину 106, открывая окна 111, впрыскивается вода с помощью форсунок 113, 114 с образованием парогазовой смеси с заданной температурой и давлением, поступающей в цилиндрическую часть 115 и в нагнетательную скважину 1, 6. Далее открывается выпускной клапан 125, выполненный подобно выпускному клапану 30 по устройству на фиг.4, отработанные газы выходят в атмосферу, камеры сгорания 93, 94 снова заполняются сжатым воздухом от центробежного компрессора 99, и рабочие циклы повторяются с частотой 100 циклов в секунду и более.The impact of shock waves on the combustible / working / mixture in successive combustion zones leads to detonation combustion at a speed of 1500 to 3500 m / s, with high temperature and pressure of the burnt gases, with an increase in pressure in the zones and the maximum pressure of the combustion products in the zone of 122 / cm . S.S. Bartenev. "Detonation coatings in mechanical engineering." L .: Engineering, 1982, pp. 25-30 / 8 /. The resulting shock waves during detonation combustion are reflected from the reflectors 97, 98 and 101, and high-pressure combustion products enter the connecting channel 102. Under the action of gas pressure, the piston / valve / 105 compresses the spring 106, opening the windows 111, water is injected using nozzles 113 114 with the formation of a gas-vapor mixture with a given temperature and pressure flowing into the cylindrical part 115 and into the injection well 1, 6. Next, the exhaust valve 125, similar to the exhaust valve 30 according to the device in Fig. 4, opens These gases are released into the atmosphere, the combustion chambers 93, 94 are again filled with compressed air from a centrifugal compressor 99, and duty cycles are repeated at a frequency of 100 cycles per second or more.

Применение детонационного сгорания рабочей /горючей/ смеси в зонах 120, 121 и 122 камер сгорания 93 и 94 позволяет существенно увеличить давление продуктов сгорания в камерах сгорания за счет более высокой температуры газов и увеличить давление парогазовой смеси в нагнетательных скважинах 1, 6. Кроме того, уменьшается расход топлива на 10-12% при детонационном сгорании /см. А.И.Зверев. "Детонационные покрытия в судостроении". М.: Судостроение, 1979, стр.7-22 /9/, за счет увеличения тепловыделения.The use of detonation combustion of the working / combustible / mixture in the zones 120, 121 and 122 of the combustion chambers 93 and 94 can significantly increase the pressure of the combustion products in the combustion chambers due to the higher temperature of the gases and increase the pressure of the gas mixture in the injection wells 1, 6. In addition, fuel consumption decreases by 10-12% with detonation combustion / cm. A.I. Zverev. "Knock coatings in shipbuilding." M .: Shipbuilding, 1979, pp. 7-22 / 9 /, due to the increase in heat generation.

В целях еще большего увеличения давления парогазовой смеси на фиг.8 показана часть парогазового генератора по фиг.7, выполненного с крышкой 126, в которой размещены впускные клапаны 127 и 128, размещенные в каналах 129 для входа сжатого воздуха от кольцевого коллектора 130, имеющего патрубок 131, подключенный к поршневому компрессору высокого давления - р=20 МПа и более /не показанному на чертеже/. Горизонтальные каналы 129 переходят в вертикальные 132 и 133. Впускные клапаны 127 и 128 выполнены в виде плунжеров, также как и в парогазовом генераторе по фиг.4, и содержат пружины 134 и 135 и соленоиды 136 и 137, а также скобы 138 для опирания пружин.In order to further increase the pressure of the gas-vapor mixture, Fig. 8 shows a part of the gas-vapor generator of Fig. 7, made with a cover 126, in which inlet valves 127 and 128 are located, located in the channels 129 for the entrance of compressed air from the annular manifold 130 having a nozzle 131 connected to a piston high-pressure compressor - p = 20 MPa and more / not shown in the drawing /. The horizontal channels 129 pass into the vertical 132 and 133. The inlet valves 127 and 128 are made in the form of plungers, as well as in the gas-vapor generator in Fig. 4, and contain springs 134 and 135 and solenoids 136 and 137, as well as brackets 138 for supporting the springs .

В отличие от парогазового генератора на фиг.4, работающего при обычном /медленном/ процессе сгорания рабочей смеси со скоростью 30-40 м/с, парогазовый генератор по фиг.8 работает с детонационным процессом сгорания со скоростью распространения детонационной волны от 1500 до 3500 м/с /см. 8, стр.26/. При этом ударные волны гасятся от вогнутых отражателей 101 /см. фиг.7/ и крышки 126.In contrast to the steam-gas generator in Fig. 4, operating with a normal / slow / process of combustion of the working mixture at a speed of 30-40 m / s, the gas-vapor generator in Fig. 8 works with the detonation process of combustion with a propagation velocity of the detonation wave from 1500 to 3500 m / s / cm. 8, p. 26 /. In this case, shock waves are suppressed from concave reflectors 101 / cm. 7 / and covers 126.

Работает парогазовый генератор по фиг.8 также, как и парогазовый генератор по фиг.7, однако сжатый воздух поступает в камеры сгорания 93, 94 от поршневого компрессора, при подъеме впускных клапанов 127 и 128 за счет включения системой автоматики /не показанной на чертеже/ соленоидов 136 и 137. Последовательно друг за другом включаются системой автоматики комбинированные форсунки 118 и следом форсунки-воспламенители 119 в зонах 120, 121 и 122 /см. фиг.7/, при этом форсунки-воспламенители 119 выполняются по фиг.6 без устройства днища 76 с отверстиями 77, для образования мощных ударных волн в зонах сгорания 120, 121, 122 за счет электрических взрывов струй 78, 79.The steam-gas generator in Fig. 8 works like the gas-vapor generator in Fig. 7, however, compressed air enters the combustion chambers 93, 94 from the reciprocating compressor when the intake valves 127 and 128 are raised by turning on the automation system / not shown in the drawing / solenoids 136 and 137. Combined nozzles 118 and subsequent igniter nozzles 119 in zones 120, 121 and 122 / cm are connected sequentially by the automation system. Fig.7 /, while the nozzles-ignitors 119 are performed according to Fig.6 without the device bottom 76 with holes 77, for the formation of powerful shock waves in the combustion zones 120, 121, 122 due to electrical explosions of the jets 78, 79.

Образовавшаяся рабочая /горючая/ смесь в зонах последовательно сгорает, с максимальным давлением в зонах 122, открывается под действием давления поршень /клапан/ 105, впрыскивается вода с помощью включения системой автоматики /не показанной на чертеже/ форсунок 113, 114, и парогазовая смесь поступает в цилиндрическую часть 115 поршневого клапанного механизма 104 и нагнетательную скважину 1, 6. Далее открывается выпускной клапан 125, выполненный подобно выпускному клапану 30 в устройстве на фиг.4 /парогазовом генераторе/, отработанные газы выходят в атмосферу, камеры сгорания 93, 94 снова заполняются сжатым воздухом от поршневого компрессора и рабочие циклы повторяются с частотой 100 циклов в секунду и более. При этом в момент подъема впускных клапанов 127, 128 за счет включения соленоидов 136, 137 системой автоматики /не показанной на чертеже/ и впуска сжатого воздуха но каналам 129 и 132, 133 в камеры сгорания, выпускной клапан 125 закрывается, системой автоматики.The resulting working / fuel / mixture in the zones burns sequentially, with a maximum pressure in zones 122, the piston / valve / 105 opens under pressure, water is injected by turning on the automatic system / not shown in the drawing / nozzles 113, 114, and the gas-vapor mixture enters into the cylindrical part 115 of the piston valve mechanism 104 and the injection well 1, 6. Next, the exhaust valve 125 is opened, made similar to the exhaust valve 30 in the device of Fig. 4 / gas-vapor generator /, the exhaust gases exit atm sphere, combustion chambers 93, 94 are again filled with compressed air from a reciprocating compressor, and duty cycles are repeated at a frequency of 100 cycles per second or more. At the same time, when the intake valves 127, 128 are raised by turning on the solenoids 136, 137 by the automation system (not shown in the drawing) and the compressed air inlet to the combustion chambers 129 and 132, 133, the exhaust valve 125 is closed by the automation system.

Применение детонационных парогазовых генераторов без устройства поршневого клапанного механизма 104, по фиг.7 и 8.The use of detonation combined-cycle generators without the device piston valve mechanism 104, Fig.7 and 8.

Генераторы устанавливаются своей опорной частью 139 на фланец 92 обсадной трубы /см. фиг.4/ и выполняются без устройства выпускного клапана 125. Эта конструкция генераторов без клапанного механизма обеспечивает нагнетание парогазовой смеси в водоносный пласт или залеж с нефтью, газовым конденсатом с высокими параметрами температуры и давления с частотой до 100 циклов в секунду, что способствует распространению в залежах упругих колебаний с высокой интенсивностью, приводящих к вскипанию жидкости и увеличению ее жидкотекучести, увеличению водоотдачи водоносных пластов и повышению дебита скважин.The generators are mounted with their supporting part 139 on the casing flange 92 / cm. figure 4 / and are performed without the device of the exhaust valve 125. This design of generators without a valve mechanism ensures the injection of the gas mixture into an aquifer or reservoir with oil, gas condensate with high temperature and pressure parameters with a frequency of up to 100 cycles per second, which contributes to deposits of elastic vibrations with high intensity, leading to boiling of the liquid and increase its fluidity, increase water loss in aquifers and increase the flow rate of wells.

Нагнетательные скважины 1 могут быть вертикальными пронизывающими водоносный пласт или только заглубленные - поз. 6, а также с горизонтальными участками 140 /см. фиг.1/ различной длины. Также и добывающие скважины 3 выполняется вертикальными или с горизонтальными участками 141, благодаря чему уменьшается количество скважин на залеже с водоносным пластом 2.The injection wells 1 can be vertical penetrating the aquifer or only recessed - pos. 6, as well as with horizontal sections 140 / cm. figure 1 / various lengths. Also, production wells 3 are performed vertically or with horizontal sections 141, thereby reducing the number of wells in a reservoir with an aquifer 2.

Оборудование, расположенное на орошаемом участке поля 9.Equipment located in the irrigated area of the field 9.

Предлагаются три типа импульсных установок для создания мелиоративной системы многофакторного регулирования, размещенных на орошаемом участке поля 9, имеющего разводящую сеть водопровода 8, вода в которые поступает из добывающих скважин 3 с помощью насосов 4. При этом установки 13 работают в двух режимах - мелкодисперсного увлажнения /см. Б.Б.Шумаков "Стратегия мелиорации", Техника, Знание, 1987/ 7, стр.19 /10/ и туманообразования.Three types of impulse plants are proposed for creating a reclamation system of multifactor regulation, located on the irrigated section of field 9, which has a distribution network of water supply system 8, water into which comes from production wells 3 using pumps 4. In this case, plants 13 operate in two modes - fine humidification / cm. B.B.Shumakov "Land reclamation strategy", Technique, Knowledge, 1987/7, p. 19/10 / and fogging.

На фиг.9 показана импульсная установка, содержащая камеру сгорания 142, с установленными в ней комбинированной форсункой 143 и противоположно размещенной форсункой-воспламенителем 144.Figure 9 shows a pulse installation containing a combustion chamber 142, with a combined nozzle 143 installed in it and an oppositely placed nozzle-igniter 144.

Крышка камеры сгорания 145, впускной клапан 146, выполненный в виде плунжера перекрывающий канал, соединенный с патрубком 147 для входа сжатого воздуха от поршневого компрессора 148 /см. фиг.10/. Пружина 149 клапана 146, который соединен с соленоидом 150, скоба 151 для опирания пружины, канал для входа сжатого воздуха 152. Камера сгорания, выполненная в виде цилиндра, имеет расширяющееся сопло 153. Приемная камера 154 /см. фиг.9/ ствола /поз. 154, 155, 156/ соединена со смесительной камерой 155, имеющей сопло 156. Шарнирное соединение 157 на колонке 199 служит для изменения угла подъема ствола, поворот его на 360° осуществляется с помощью шарнирной опоры 158, установленной на платформе 12. Вертикальный трубопровод 159.The cover of the combustion chamber 145, the inlet valve 146, made in the form of a plunger blocking the channel connected to the pipe 147 for entering compressed air from a piston compressor 148 / cm. figure 10 /. The spring 149 of the valve 146, which is connected to the solenoid 150, a bracket 151 for supporting the spring, a channel for entering compressed air 152. The combustion chamber, made in the form of a cylinder, has an expanding nozzle 153. The receiving chamber is 154 / cm. Fig.9 / trunk / pos. 154, 155, 156 / is connected to the mixing chamber 155 having a nozzle 156. The swivel joint 157 on the column 199 serves to change the angle of the barrel, it is rotated 360 ° using the hinge support 158 mounted on the platform 12. Vertical pipeline 159.

Импульсная установка 13 относится к струйным аппаратам-инжекторам, в которой струя воды выбрасывается из сопла 156 за счет воздействия на жидкость в приемной камере 154 сверхзвуковой струи продуктов детонационного сгорания в камере сгорания 142.Pulse unit 13 relates to jet injectors, in which a jet of water is ejected from the nozzle 156 by exposing the liquid in the receiving chamber 154 to a supersonic jet of detonation combustion products in the combustion chamber 142.

Однако с установкой на входе в приемную камеру 154 обратного клапана 160 /тарельчатый клапан с пружиной, известный в технике/, импульсная установка 13 преобразуются в аппарат-установку объемного действия, в которой выброс порции воды происходит под действием расширяющихся продуктов сгорания /сгоревших газов/.However, with the installation of a non-return valve 160 / a poppet valve with a spring, known in the art / at the entrance to the receiving chamber 154, the pulse installation 13 is converted into a volumetric apparatus, in which a portion of the water is released under the influence of expanding combustion products / burnt gases /.

Работает установка с обратным клапаном 160 следующим образом.Works installation with a check valve 160 as follows.

В камеру сгорания 142 по патрубку 147 от компрессора 148, при открытом клапане 146 за счет включения соленоида 150, втягивающего клапан, выполненный в виде плунжера, поступает сжатый воздух /включение соленоида 150 осуществляется системой автоматики, не показанной на чертеже/. Следом системой автоматики включается комбинированная форсунка 143 и за ней форсунка-воспламенитель 144. При этом из взрывной камеры 53 комбинированной форсунки /см. фиг.5/ в камеру сгорания с сжатым воздухом впрыскивается газовая смесь жидкого топлива, например, бензина и электропроводной жидкости струй 72, 73, например, суспензии порошка алюминия в растворе хлористого натрия, которая смешивается с воздухом и в виде рабочей /горючей/ смеси воспламеняется ударной волной, которая генерируется в взрывной камере 67, при электрическом взрыве струй 78, 79 форсунки-воспламенителе /см. фиг.6/. Воспламенение рабочей смеси ударной волной приводит к детонационному сгоранию, со скоростью распространения детонационной волны от 1500 до 3500 м/с и высокому давлению и температуры продуктов сгорания, которые расширяются в приемной камере 154, при закрытом обратном клапане 160 и выбрасывают порцию воды, заключенную в смесительной камере 155, через суживающееся сопло 156 на орошаемый участок поля 9, на расстояние 700-900 м, которая распыляется на мельчайшие капли, образуя облако над растениями.In the combustion chamber 142 through the pipe 147 from the compressor 148, with the valve 146 open, by turning on the solenoid 150, a retracting valve made in the form of a plunger, compressed air enters / the solenoid 150 is turned on by an automation system not shown in the drawing /. Following the automation system, the combined nozzle 143 is turned on and the igniter nozzle 144 behind it. At the same time, from the explosive chamber 53 of the combined nozzle / cm. 5 / a gas mixture of liquid fuel, for example, gasoline and an electrically conductive liquid of jets 72, 73, for example, a suspension of aluminum powder in a solution of sodium chloride, which mixes with air and is ignited as a working / combustible mixture, is injected into a compressed air combustion chamber the shock wave that is generated in the explosive chamber 67, with the electric explosion of the jets 78, 79 of the nozzle-igniter / cm. Fig.6 /. Ignition of the working mixture by a shock wave leads to detonation combustion, with a velocity of detonation wave propagation from 1500 to 3500 m / s and a high pressure and temperature of the combustion products, which expand in the receiving chamber 154, when the check valve 160 is closed and a portion of water enclosed in the mixing chamber is thrown out chamber 155, through a tapering nozzle 156 to an irrigated area of field 9, at a distance of 700-900 m, which is sprayed into tiny drops, forming a cloud above the plants.

Дальность полета струи из сопла 156 превышает примерно в 28 раз длину отрезка струи, сформированную в сопле за один выстрел, в соответствии с ур-ем

где p_ж и p_в - плотность воды и воздуха /см. Г.И.Покровский «Гидродинамические механизмы", Знание, М., Физика, 2/ 1972, стр.11-12 /11/. При этом дальность полета струи в воздухе до полного ее разрушения не зависит от скорости этой струи.The range of the jet from the nozzle 156 is approximately 28 times the length of the length of the jet formed in the nozzle in one shot, in accordance with ur

where p _W and p _in - the density of water and air / cm. GI Pokrovsky "Hydrodynamic mechanisms", Knowledge, M., Physics, 2/1972, pp. 11-12 / 11 /. Moreover, the range of a jet in air to its complete destruction does not depend on the speed of this jet.

Длина струи L зависит от длины и диаметра смесительной камеры 155, а также от диаметра среза сопла 156.The length of the jet L depends on the length and diameter of the mixing chamber 155, as well as on the cut-off diameter of the nozzle 156.

Пример. Смесительная камера имеет длину 1 м, диаметр Д=10 см.Example. The mixing chamber has a length of 1 m, diameter D = 10 cm.

Для формирования струи длиной L=30 м диаметр сопла

. При этом дальность полета струи до полного ее разрушения S=30×28=840 м.For the formation of a jet of length L = 30 m, the diameter of the nozzle

. In this case, the flight range of the jet to its complete destruction S = 30 × 28 = 840 m.

Следующий рабочий цикл установки осуществляется путем заполнения смесительной камеры 155 водой, поступающей под давлением из разводящей сети 8 но вертикальной трубе 159 в колодце 11, при открытом обратном клапане 160 /открытие клапана происходит под давлением воды/. Одновременно системой автоматики включается соленоид 150, обеспечивающий поступательное движение впускного клапана 146 из канала 152 и вход сжатого воздуха по каналу 152 в камеру сгорания 142. Снова включаются системой автоматики комбинированная форсунка 143 и следом форсунка-воспламенитель 144, с осуществлением рабочих циклов с частотой 30 и более циклов в секунду, при этом установка 13 непрерывно вращается на шарнирной опоре 158, образуя облако над растениями в виде круга 161. Несколько установок 13, размещенных на поле 9, покрывают всю его площадь в виде кругов 161. Мощность установки и частота выстрелов струй воды из сопла 156 зависят от давления воды в разводящей сети 8 и сжатого воздуха.The next working cycle of the installation is carried out by filling the mixing chamber 155 with water coming under pressure from the distribution network 8 but the vertical pipe 159 in the well 11, with the open check valve 160 / opening of the valve occurs under water pressure /. At the same time, the solenoid 150 is switched on by the automation system, which ensures the forward movement of the inlet valve 146 from the channel 152 and the compressed air enters through the channel 152 into the combustion chamber 142. The combined nozzle 143 and the next nozzle-igniter 144 are switched on by the automation system, with the implementation of duty cycles with a frequency of 30 more cycles per second, while the installation 13 continuously rotates on the hinge support 158, forming a cloud above the plants in the form of a circle 161. Several installations 13, located on the field 9, cover its entire area in circles 161. The power of the installation and the frequency of shots of water jets from the nozzle 156 depend on the water pressure in the distribution network 8 and compressed air.

Особенности аэрозольного увлажнения установкой.Features of aerosol wetting installation.

В зависимости от количества выстрелов струй из сопла установки обеспечиваются процессы: орошение туманом, с расходом воды в количестве 10 м³ на 180 га /см. 10, стр.30/, мелкодисперсное увлажнение в виде дождя.Depending on the number of shots of the jets from the nozzle of the installation, the following processes are provided: irrigation with fog, with a flow rate of 10 m ³ per 180 ha / cm. 10, p. 30 /, finely divided humidification in the form of rain.

При этом с увеличением количества выстрелов и времени орошения поля 9 растет концентрация капель воды в воздухе, со слиянием мелких капель в крупные и выпадением их в виде мелкодисперсного дождя. Этому процессу способствует высокая частота выстрелов и производительность установки.Moreover, with an increase in the number of shots and the irrigation time of field 9, the concentration of water droplets in the air increases, with the merging of small droplets into large ones and their precipitation in the form of fine rain. This process is facilitated by the high frequency of shots and plant productivity.

На фиг.11 показана импульсная установка с несколькими камерами сгорания 162, выполненными по фиг.10, содержащими расширяющиеся сопла 163, которые под углом соединены с приемной камерой 164, имеющей патрубок 165 для подачи воды из колонки 166 по патрубку 167. Приемная камера соединена со смесительной камерой 168, имеющей суживающееся сопло 169. Шарнир 170 служит для изменения угла наклона ствола - поз. 164, 168, 169, шарнирная основа 171 для вращения колонки со стволом на платформе 12. Вода подается в колонку 166 из разводящей сети 8 в колодце 11 по вертикальной трубе 172. Поршневой компрессор 173.Figure 11 shows a pulse installation with several combustion chambers 162, made in figure 10, containing expanding nozzles 163, which are connected at an angle to a receiving chamber 164 having a pipe 165 for supplying water from a column 166 through a pipe 167. The receiving chamber is connected to a mixing chamber 168 having a tapering nozzle 169. The hinge 170 serves to change the angle of inclination of the barrel - pos. 164, 168, 169, hinged base 171 for rotating the column with the barrel on the platform 12. Water is supplied to the column 166 from the distribution network 8 in the well 11 along the vertical pipe 172. The piston compressor 173.

Работает установка следующим образом.The installation works as follows.

В камеры сгорания 162, выполненные в полном соответствии с конструкцией, показанной на фиг.10, от компрессора 173 подается сжатый воздух, который смешивается с газообразной смесью топлива и электропроводной жидкости, впрыскиваемой из взрывных камер 53 комбинированных форсунок 143 /см. фиг.10/, с образованием рабочей /горючей/ смеси. Одновременно в приемную камеру 164 поступает вода из колонки 166 по патрубкам 167, 165, которая заполняет смесительную камеру 168 на всю ее длину. Системой автоматики включаются форсунки-воспламенители 144 /см. фиг.10/, в которых взрывных камерах 67 осуществляются электрические взрывы струй 78, 79, с генерацией ударных волн, обеспечивающих детонационное сгорание рабочий смеси в камерах сгорания 162. Продукты сгорания расширяются в соплах 163 и выбрасывают столб воды, заключенный в смесительной камере 168 через сопло 169 на расстояние 700-900 м, как и из смесительной камеры 155 по фиг.9.In the combustion chambers 162, made in full accordance with the design shown in FIG. 10, compressed air is supplied from the compressor 173, which is mixed with a gaseous mixture of fuel and conductive fluid injected from the explosion chambers 53 of the combined nozzles 143 / cm. figure 10 /, with the formation of the working / combustible / mixture. At the same time, water from the column 166 enters the receiving chamber 164 through the nozzles 167, 165, which fills the mixing chamber 168 along its entire length. The automation system turns on 144 / cm igniter nozzles. figure 10 /, in which the blast chambers 67 are electric explosions of the jets 78, 79, with the generation of shock waves, providing detonation combustion of the working mixture in the combustion chambers 162. The combustion products expand in nozzles 163 and eject a column of water enclosed in the mixing chamber 168 through nozzle 169 at a distance of 700-900 m, as from the mixing chamber 155 of Fig.9.

Отличие в работе установки по фиг.11 от установки по фиг.9 заключается только в мощности и объеме выбрасываемой жидкости из сопел 169 и 156, при этом мощность установки и объем жидкости, выбрасываемой за один выстрел, увеличиваются с увеличением количества цилиндров 162 и мощности поршневого компрессора 173.The difference in the operation of the installation of Fig. 11 from the installation of Fig. 9 is only in the power and volume of the ejected liquid from the nozzles 169 and 156, while the power of the installation and the volume of liquid ejected in one shot increase with an increase in the number of cylinders 162 and the power of the piston compressor 173.

Следующий рабочий цикл установки осуществляется путем заполнения смесительной камеры 168 водой, и камер сгорания 162 сжатым воздухом от компрессора 173, включением комбинированных форсунок 173 и форсунок-воспламенителей 144 /см. фиг.10/ системой автоматики /не показанной на чертеже/, с повторными выстрелами струй воды через сопла 169. Обратный клапан 174 устанавливается в приемной камере 164, в которой перекрывает поступление воды в нее при сгорании рабочей смеси в камерах сгорания 162 и открывает вход воды за счет ее давления.The next working cycle of the installation is carried out by filling the mixing chamber 168 with water, and the combustion chambers 162 with compressed air from the compressor 173, by turning on the combined nozzles 173 and the nozzles-ignitors 144 / cm. figure 10 / automation system / not shown in the drawing /, with repeated shots of water jets through nozzles 169. The check valve 174 is installed in the receiving chamber 164, which blocks the flow of water into it during combustion of the working mixture in the combustion chambers 162 and opens the water inlet due to her pressure.

На фиг.12 показана импульсная установка объемного действия, в которой выброс воды на большое расстояние происходит под действием давления расширяющихся продуктов сгорания в цилиндре/ах/.12 shows a volumetric impulse installation in which water is emitted over a long distance under the action of the pressure of expanding combustion products in the cylinder / ah /.

Установка состоит из цилиндра 175, имеющего крышку 176, сопло 177 для выброса воды, входной патрубок 178 для входа воды из разводящей сети водопровода 8. На входе воды в цилиндр установлен обратный клапан 179, выполненный в виде упругого маятника.The installation consists of a cylinder 175 having a cover 176, a nozzle 177 for discharging water, an inlet pipe 178 for entering water from a distribution network of a water supply system 8. At the water inlet to the cylinder, a check valve 179 is made in the form of an elastic pendulum.

В крышке размещены впускной клапан 180 и выпускной 181, а также комбинированная форсунка 182. Каждый клапан имеет соленоиды 183 и 184, пружины 185, опирающиеся в скобы 186. Впускной патрубок для сжатого воздуха, поступающего от компрессора, - патрубок 187, компрессор 188.The inlet valve 180 and the outlet 181, as well as the combined nozzle 182, are located in the cover. Each valve has solenoids 183 and 184, springs 185, resting on the brackets 186. The inlet pipe for compressed air coming from the compressor is a pipe 187, compressor 188.

В крышке также размещены каналы 189 для впуска сжатого воздуха и 190 для выпуска отработанных газов в атмосферуThe lid also contains channels 189 for the intake of compressed air and 190 for the release of exhaust gases into the atmosphere

Под давлением воды из разводящей сети 8 клапан 179 открывается, и вода заполняет цилиндр 175, сжимая перед собой воздух. Включается поршневой компрессор 188. В этом время клапаны 180 и 181, выполненные в виде плунжеров, перекрывают каналы 189 и 190 за счет упругости пружин 185. Включается система автоматики /не показанная на чертеже/, с помощью которой осуществляется управление клапанами и работой комбинированной форсунки 182. Из взрывной камеры 53 комбинированной форсунки, выполненной по фиг.5, в сжатый воздух в цилиндре впрыскивается раскаленная смесь газов термического разложения углеводородного топлива, например, солярки и электропроводной жидкости струй 72, 73 /см. фиг.5/, которая смешивается с сжатым воздухом, с образованием рабочей /горючей/ смеси.Under the pressure of the water from the distribution network 8, the valve 179 opens and the water fills the cylinder 175, compressing the air in front of it. The piston compressor 188 is turned on. At this time, the valves 180 and 181, made in the form of plungers, block the channels 189 and 190 due to the resilience of the springs 185. The automation system (not shown) is turned on / by means of which the valves and the operation of the combined nozzle 182 are controlled From the explosive chamber 53 of the combined nozzle of FIG. 5, a hot mixture of thermal decomposition gases of hydrocarbon fuel, for example, diesel fuel and electrically conductive liquid jets 72, 73 / cm, is injected into the compressed air in the cylinder. 5 /, which is mixed with compressed air to form a working / combustible / mixture.

Воспламенение рабочей смеси происходит за счет электрического взрыва струй /не показанных на чертеже/, при пропускании разрядного тока по электродам 87, 88 от генератора импульсов 89, 90, 91. В этой установке комбинированная форсунка 182 выполнена с дополнительным генератором импульсов 89-91, дополнительными электродами 87-88 и цилиндрическими каналами, подобно каналам 47-48, выполненным перпендикулярно первым /не показанным на чертеже, фиг.5/. Образующиеся раскаленные продукты электрического взрыва струй в взрывной камере 53 комбинированной форсунки, под давлением выходят через отверстия 77 в днище 76 и воспламеняют рабочую /горючую/ смесь в цилиндре 175.The ignition of the working mixture occurs due to the electric explosion of the jets (not shown in the drawing), when the discharge current is passed through the electrodes 87, 88 from the pulse generator 89, 90, 91. In this installation, the combined nozzle 182 is made with an additional pulse generator 89-91, additional electrodes 87-88 and cylindrical channels, like channels 47-48, made perpendicular to the first / not shown in the drawing, figure 5 /. The resulting hot products of electric explosion of jets in the explosive chamber 53 of the combined nozzle, under pressure exit through openings 77 in the bottom 76 and ignite the working / fuel / mixture in cylinder 175.

Продукты сгорания горючей смеси с высоким давлением и температурой вытесняют воду из цилиндра через сопло 177 с большой скоростью, при этом клапан 179 под давлением воды закрывается.The combustion products of the combustible mixture with high pressure and temperature displace water from the cylinder through the nozzle 177 at high speed, while the valve 179 closes under water pressure.

Давление газов в цилиндре уменьшается и одновременно за счет включения соленоидов 183 и 184 клапаны поднимаются, сжимая пружины 185, открывая доступ в цилиндр 175 сжатого воздуха от компрессора 188, который вытесняет отработанные газы по каналу 190 через патрубок 191 в атмосферу. За счет отключения соленоида 183 с помощью системы автоматики /электронной системы/ впускной клапан 180 под давлением пружины 185 перекрывает канал 189 для сжатого воздуха, и вода по патрубку 178 под давлением от сети 8 открывает клапан 179, который занимает положение 192 и снова заполняет цилиндр 175, при этом выпускной клапан 181 за счет отключения соленоида 184 системой автоматики перекрывает канал 190. В образующееся пространство между крышкой 176 и поверхностью воды с сжатым воздухом, снова за счет включения комбинированной форсунки 182 впрыскивается газовая смесь топлива и электропроводной жидкости, которая воспламеняется за счет электрического взрыва струй в этой же форсунке, и рабочие циклы установки повторяются с заданной частотойThe gas pressure in the cylinder decreases and at the same time, by turning on the solenoids 183 and 184, the valves rise, compressing the springs 185, allowing access to the cylinder 175 of compressed air from the compressor 188, which displaces the exhaust gases through the channel 190 through the pipe 191 into the atmosphere. By shutting off the solenoid 183 using the automation system / electronic system / the inlet valve 180 under the pressure of the spring 185 closes the channel 189 for compressed air, and water through the pipe 178 under pressure from the network 8 opens the valve 179, which is in position 192 and again fills the cylinder 175 while the exhaust valve 181, by shutting off the solenoid 184 by the automation system, closes the channel 190. Ha is again injected into the formed space between the cover 176 and the surface of the water with compressed air, due to the inclusion of the combined nozzle 182 a mixture of fuel and electrically conductive liquid, which is ignited by an electric explosion of jets in the same nozzle, and the operating cycles of the installation are repeated at a given frequency

КПД импульсных установок по фиг.9, 11, 12 превышает 50% за счет прямого преобразования химической энергии топлива в кинетическую энергию струй воды, выбрасываемых из сопел. При этом КПД импульсных установок по фиг.9, 11 с детонационным способом сгорания горючей смеси на 10-12% превышает КПД импульсной установки с обычным /медленным/ сгоранием по фиг.12. за счет большего тепловыделения /см. А.И.Зверев, /9/, стр.7-22/.The efficiency of the pulse installations in Figs. 9, 11, 12 exceeds 50% due to the direct conversion of the chemical energy of the fuel into the kinetic energy of the water jets ejected from the nozzles. In this case, the efficiency of the pulse installations in Figs. 9, 11 with the detonation method of burning the combustible mixture is 10-12% higher than the efficiency of the pulse installation with conventional / slow / combustion in Fig. 12. due to greater heat release / cm. A.I. Zverev, / 9 /, pp. 7-22 /.

Все рассмотренные импульсные установки являются многотопливными за счет термического разложения струй жидкого топлива, впрыскиваемого дополнительной форсункой 52 в взрывную камеру 53 комбинированной форсунки по фиг.5. Они могут работать на любом жидком топливе: бензине, керосине, солярке, мазуте и др., а также на всех их возможных смесях, благодаря чему существенно снижается стоимость аэрозольного увлажнения орошаемых участков.All considered pulse installations are multi-fuel due to the thermal decomposition of the jets of liquid fuel injected by an additional nozzle 52 into the explosive chamber 53 of the combined nozzle of FIG. 5. They can work on any liquid fuel: gasoline, kerosene, diesel fuel, fuel oil, etc., as well as on all their possible mixtures, which significantly reduces the cost of aerosol wetting of irrigated areas.

Импульсные установки можно использовать также в других целях.Pulse installations can also be used for other purposes.

Первое. В воду добавляются удобрения и средства борьбы с насекомыми /см. 10, стр.28-34/.The first one. Fertilizers and insecticides / cm are added to the water. 10, p. 28-34 /.

Второе. Спасение растений от заморозков и создание на поле снегового покрова путем генерации в воздухе аэрозоля - мельчайших капелек воды /см. 10, стр.28-34/, с превращением их в кристаллики льда.The second one. Saving plants from frost and creating snow cover on the field by generating aerosol in the air - the smallest droplets of water / cm. 10, p. 28-34 /, with their transformation into ice crystals.

Третье. Путем включения в действия всех импульсных установок 13, расположенных на заданном расстоянии друг от друга /см. фиг.3/ и работе в течение нескольких часов в самые жаркие дни, обеспечивается создание искусственного климата в населенных пунктах.The third. By including in the operation of all pulse installations 13 located at a given distance from each other / cm figure 3 / and work for several hours on the hottest days, the creation of an artificial climate in settlements is ensured.

Особенности устройства импульсной установки по фиг.12.Features of the pulse installation device of FIG. 12.

Для увеличения давления сжатого воздуха между поверхностью воды в цилиндре 175 и крышкой 176, в целях увеличения давления продуктов сгорания горючей /рабочей/ смеси, на сопле 177 устанавливается клапан 193, занимающий положение 194 при выстреле струй /например, известный в технике клапан со спиральной пружиной/.To increase the pressure of compressed air between the surface of the water in the cylinder 175 and the cover 176, in order to increase the pressure of the combustion products of the combustible / working / mixture, a valve 193 is installed on the nozzle 177, which occupies position 194 when firing jets / for example, a valve with a spiral spring known in the art /.

Для слива воды из цилиндра устанавливается вентиль /задвижка или кран/ 195.To drain water from the cylinder, a valve / latch or valve / 195 is installed.

Повышение мощности установки осуществляется за счет увеличения количества цилиндров 175.Increasing the installation capacity is carried out by increasing the number of cylinders 175.

Особенностью устройства клапанов 23, 127, 128, 180, 181, выполненных в виде плунжера /см. фиг.13/, является то, что клапан 196 имеет отверстие 197, которое при подъеме клапана за счет включения соленоидов совмещается с каналом 198 для прохода сжатого воздуха от компрессора или отработанных газов в атмосферу.A feature of the device valves 23, 127, 128, 180, 181, made in the form of a plunger / cm. 13 /, is that the valve 196 has an opening 197, which, when the valve is raised by the inclusion of solenoids, is aligned with the channel 198 for the passage of compressed air from the compressor or exhaust gases into the atmosphere.

Особенности устройства и работы импульсных установок по фиг.9, 11.Features of the device and operation of pulse installations in Fig.9, 11.

Камеры сгорания 142 и 162 имеют рубашки с каналами для охлаждения их водой /не показанные на чертеже/.Combustion chambers 142 and 162 have jackets with channels for cooling them with water / not shown in the drawing /.

Они могут работать также в режиме струйных аппартов-инжекторов, при устройстве их без обратных клапанов 160 и 174, что мало отражается на принципе их работы, в отличие от варианта с применением обратных клапанов. В обоих вариантах устройств поступающая в них под давлением вода из разводящей сети водопровода 8 заполняет приемные камеры 154, 164, смесительные камеры 155, 168 и одновременно через расширяющиеся сопла 153, 163 может поступить в камеры сгорания, в которых в эти моменты через впускные клапаны 146 в них входит сжатый воздух, давление которого уравновешивает давление воды в узкой части /горловине/ расширяющихся сопел, предотвращая поступление воды в камеры сгорания 142 и 162.They can also work in the mode of jet injectors-injectors, when they are installed without check valves 160 and 174, which has little effect on the principle of their operation, in contrast to the version with the use of check valves. In both versions of the devices, pressurized water from the distribution network of the water supply system 8 fills the receiving chambers 154, 164, mixing chambers 155, 168 and at the same time through the expanding nozzles 153, 163 it can enter the combustion chambers, in which at these moments through the inlet valves 146 they include compressed air, the pressure of which balances the water pressure in the narrow part / neck / of the expanding nozzles, preventing water from entering the combustion chambers 142 and 162.

В моменты сгорания рабочей /горючей/ смеси в камерах сгорания образующиеся продукты сгорания расширяются в соплах 153, 163 и со сверзвуковой скоростью воздействуют на жидкость /воду/, выбрасывая ее из сопел 156, 169, при этом струя в воздухе дробится на капли. Диаметр капель в воздухе зависит от скорости полета струи, в соотвествии с ур-ем.

, где скорость U выражена в метрах в секунду и радиус R - капли в метрах. При скорости полета струи 50 м/с диаметр капель 0,2 мм и уменьшается с увеличением скорости струи /см. 11, стр.15-17/. Поэтому чем больше давление сгоревших газов в камерах сгорания, тем больше скорость полета струй и меньше диаметр капель, на которые распадаются струи в воздухе.At the moments of combustion of the working / combustible / mixture in the combustion chambers, the resulting combustion products expand in the

nozzles

153, 163 and act at a supersonic speed on the liquid / water /, throwing it out of the

nozzles

156, 169, while the jet in the air splits into droplets. The diameter of the droplets in the air depends on the speed of the jet, in accordance with ur.

where the velocity U is expressed in meters per second and the radius R is the drops in meters. At a jet flight speed of 50 m / s, the droplet diameter is 0.2 mm and decreases with increasing jet velocity / cm. 11, pp. 15-17 /. Therefore, the greater the pressure of the burnt gases in the combustion chambers, the greater the speed of the jets and the smaller the diameter of the droplets into which the jets break up in the air.

При скорости полета струй 300 м/с диаметр капель Д=0,005 мм, которая достигается за счет детонационного способа сгорания рабочей /горючей/ смеси в камерах сгорания 142 и 162 импульсных установок по фиг.9, 11. Благодаря этому обеспечивается распыление в воздухе мелкодисперсной влаги, которая дольше сохраняется в виде тумана над почвой, защищая растения от ожогов с улучшением условий для фотосинтеза. Орошение туманом особенно полезно в наше время изменения климата, с высокими дневными температурами в летний период, в том числе и для полей с растениями, орошение которых ведется капельным способом. Оно полезно также и для орошения туманом рисовых полей, улучшая условия для фотосинтеза и получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур /см. 10, стр.28/.When the flight speed of the jets is 300 m / s, the diameter of the droplets is D = 0.005 mm, which is achieved due to the detonation method of burning the working / combustible / mixture in the combustion chambers 142 and 162 of the pulse plants of Figs. 9, 11. This ensures atomization of finely dispersed moisture , which lasts longer in the form of fog above the soil, protecting plants from burns with improved conditions for photosynthesis. Fog irrigation is especially useful in our time of climate change, with high daytime temperatures in the summer, including fields with plants irrigated by the drip method. It is also useful for fog irrigation of rice fields, improving the conditions for photosynthesis and obtaining high and sustainable crop yields / cm. 10, p. 28 /.

Для роста растений пользу приносят также выхлопные газы, выходящие из сопел 156, 169 импульсных установок, так они состоят из углекислого газа /CO₂/ и воды /H₂O/.For plant growth, exhaust gases coming out of nozzles 156, 169 pulse plants also benefit, as they consist of carbon dioxide / CO ₂ / and water / H ₂ O /.

Импульсные установки по фиг.9, 11, 12, можно использовать для тушения пожаров на больших площадях - леса, полей с высокой травой.Pulse installations in Fig.9, 11, 12, can be used to extinguish fires in large areas - forests, fields with tall grass.

Их можно использовать для тушения нефтяных и газовых факелов на месторождениях углеводородов.They can be used to extinguish oil and gas flames in hydrocarbon fields.

Импульсные установки могут применятся в качестве гидравлических орудий /пушек/, для разрушения и тушения различных сооружений.Pulse installations can be used as hydraulic tools / guns /, for the destruction and extinguishing of various structures.

Камеры сгорания парогазовых генераторов по фиг.4, 7, 8 также имеют рубашки с каналами для циркуляции охлаждающей воды /не показанные на чертеже/.The combustion chambers of gas-vapor generators according to figures 4, 7, 8 also have shirts with channels for circulating cooling water / not shown in the drawing /.

Технико-экономическая часть.Technical and economic part.

Новая технология добычи подземных вод, основанная на искусственном методе воздействия на водоносные пласты различной мощности, обеспечивает получение пресной воды для орошения полей на различных территориях земли и надежное выращивание сельскохозяйственной продукции, независимо от погодных условий на местности.The new groundwater extraction technology, based on an artificial method of influencing aquifers of various capacities, provides fresh water for irrigation of fields in different territories of the earth and reliable cultivation of agricultural products, regardless of weather conditions on the ground.

В заявлении конференции ученый в 1985 г. говорится о том, что «изменение климата планеты является неизбежным процессом за счет увеличения концентрации CO₂и других вредных газов в атмосфере Земли. В заявлении также говорится, что «потепление может оказаться большим в высоких широтах. Летняя засушливость может встречаться более часто на континентах в Северном полушарии» /см. В.В.Алексеев «Экология и экономика энергетики», Знание, Физика, М., 1990/ 6, стр.5-6 /12/.In a conference statement, the scientist in 1985 said that “planetary climate change is an inevitable process by increasing the concentration of CO ₂ and other harmful gases in the Earth’s atmosphere. The statement also said that “warming may turn out to be large in high latitudes. Summer aridity can occur more frequently on continents in the Northern Hemisphere ”/ cm. VV Alekseev "Ecology and Economics of Energy", Knowledge, Physics, M., 1990/6, pp. 5-6 / 12 /.

Это предупреждение ученых на конференции в 1985 г. наилучшим образом подтвердилось летом в 2010 г. и будет дальше подтверждаться, вплоть до 2025 г., когда концентрация CO₂ в атмосфере увеличится в 2 раза, а климат будет соответствовать климату планеты, существовавшему в третичном периоде.This warning of scientists at a conference in 1985 was best confirmed in the summer of 2010 and will be further confirmed until 2025, when the concentration of CO ₂ in the atmosphere will increase by 2 times, and the climate will correspond to the climate of the planet that existed in the Tertiary period .

Поэтому внедрение новой технологии добычи подземных вод для мелиорации полей в целях стабильного выращивания сельскохозяйственной продукции является жизненно необходимым в наше время.Therefore, the introduction of a new technology for the extraction of groundwater for land reclamation in order to stable cultivation of agricultural products is vital in our time.

Искусственное воздействие парогазовой смеси с высоким давлением и температурой на водоносные горизонты /пласты/ различной мощности позволяет значительно увеличить темпы отбора воды из водоносного горизонта /пласта/, причем в больших количествах и увеличить коэффициент водоотдачи за счет превышения пластового давления, создаваемого работой парогазовых генераторов, размещенных на нагнетательных скважинах над капиллярным давлением. Водообеспечение засушливых земель на нашем континенте становится обильным и надежным.The artificial effect of the vapor-gas mixture with high pressure and temperature on the aquifers / formations / of different thicknesses can significantly increase the rate of water withdrawal from the aquifer / reservoir /, and in large quantities and increase the coefficient of water loss due to excess reservoir pressure created by the operation of combined-cycle generators placed on injection wells above capillary pressure. The water supply to drylands on our continent is becoming plentiful and reliable.

Новая технология позволяет также извлекать нефть и газовый конденсат с коэффициентом нефтеотдачи 0,999 за счет испарения прилипшей нефти, конденсата на втором этапе добычи остаточных запасов углеводородов.The new technology also allows the extraction of oil and gas condensate with an oil recovery coefficient of 0.999 due to the evaporation of adhering oil, condensate at the second stage of production of residual hydrocarbon reserves.

Экономическая эффективность нового метода извлечения пресной воды из водоносных горизонтов увеличивается по мере окупаемости наиболее дорогих работ - бурение скважин, особенно глубоких и на стадии полной окупаемости сельскохозяйственное производство на мелиорированных землях становится наиболее рентабельным.The economic efficiency of the new method of extracting fresh water from aquifers increases with the payback of the most expensive work - drilling wells, especially deep ones and at the stage of full payback, agricultural production on reclaimed lands becomes the most profitable.

Здесь надо учитывать также возможность восстановления подземных вод в осенне-зимний периоды, благодаря чему существенно снижаются затраты на мелиорацию, а также то, что обеспечивается получение нескольких урожаев в год сельскохозяйственной продукции в регионах с жарким климатом.Here it is also necessary to take into account the possibility of groundwater restoration in the autumn and winter periods, due to which the costs of land reclamation are significantly reduced, as well as the fact that several crops are obtained per year of agricultural products in regions with a hot climate.

Особой областью применения новой технологии добычи подземных пресных вод является водоснабжение крупных городов и др. населенных пунктов на Земле, особенно бедных речными водами.A special area of application of the new underground freshwater production technology is the water supply of large cities and other settlements on Earth, especially those with poor river waters.

Именно в наше время, при глобальном загрязнении окружающей среды и рек, питающих питьевой водой города, водоснабжение подземными водами является также жизненно необходимым.It is in our time, with global pollution of the environment and rivers supplying drinking water to the city, water supply by groundwater is also vital.

Еще одной областью применения новой технологии добычи подземных вод является создание искусственного климата над городами и др. населенными пунктами за счет распыления воды с помощью импульсных установок по фиг.9, 11, 12 в связи с начавшимся процессом потепления на планете.Another area of application of the new groundwater extraction technology is the creation of an artificial climate over cities and other settlements by spraying water using the pulsed installations of Figs. 9, 11, 12 in connection with the process of warming on the planet that has begun.

Claims

1. A complex for the extraction of groundwater and land reclamation, containing a system of injection wells with steam-gas or electric generators located on them located on the outer contour and inside the aquifer, producing wells with pumps and a distribution network of water supply with wells and pulse installations for aerosol humidification, located on the irrigated area of the field, characterized in that the gas-vapor generator contains a combustion chamber with a lid with an inlet valve for inlet air from a reciprocating compressor, and on the other hand, an exhaust valve for exhaust gases, combined nozzles for injecting a mixture of thermal decomposition products of fuel and conductive fluid, located on the wall of the combustion chamber sequentially one after another and adjacent ignition nozzles for injecting hot thermal decomposition products conductive fluid and ignition of a gaseous mixture of fuel and air, connected to a piston valve mechanism containing a cylinder with a piston and a spring, equipped with a channel for injecting compressed air into it from a receiver having a check valve and channels with nozzles for injecting water installed in them, communicating with the cylindrical part of the valve mechanism, with a purge valve located on it to release the vapor-gas mixture into the atmosphere and a flange for mounting on the casing of the injection well connected to the tubing, the pulse installation includes a receiving chamber with an o a flap valve connected to a mixing chamber equipped with a nozzle made in the form of a barrel mounted on a column connected in a well to a water distribution network having a hinge for changing the angle of inclination of the barrel and a hinge support for turning it on the platform, and a combustion chamber equipped with an expanding nozzle installed in the receiving chamber, with a cap placed on it with an inlet valve for inlet of compressed air from a reciprocating compressor, a combined nozzle for injecting a mixture of products thermal decomposition of fuel and electrically conductive fluid and an adjacent igniter nozzle for injecting hot products of thermal decomposition of electrically conductive fluid and ignition of a gaseous mixture of fuel and air, the combined nozzles containing a housing with nozzles for supplying electrically conductive fluid connected to cylindrical channels located inside the housing in a layer of electrical insulation material parallel to the placement of the fuel nozzle, on one side of which are installed e The electrodes are connected to the pulse generator, and nozzles are made on the other, angled towards each other and communicating with the explosive chamber nozzles, ignition nozzles contain a housing with nozzles for supplying conductive fluid, connected to cylindrical channels located inside the housing in a layer of electrical insulation material on one side of which electrodes are installed connected to the pulse generator, and on the other, nozzles are made that are directed at an angle to each other and communicate with the explosive chamber a sucker with a bottom with openings for the exit of gas jets.

2. The complex according to claim 1, characterized in that the gas-vapor generator having support legs comprises combustion chambers evenly spaced around with combined nozzles for injecting a mixture of thermal decomposition products of fuel and electrically conductive liquid and adjacent igniter nozzles for injecting hot products of thermal decomposition of an electrically conductive liquid and igniting a gaseous mixture of fuel and air, interconnected by a channel for the exit of products a wound in a piston valve mechanism having an exhaust valve for exhausting exhaust gases into the atmosphere on one side and, on the other hand, combustion chambers connected to damping devices with reflectors made in the form of pointed bodies on one side and concave on the other, to reflect shock waves, connected to a multistage centrifugal compressor connected to an electric motor, the pulse installation comprises a receiving chamber with a check valve located at the inlet of it under water pressure and connected to the mixture an integral chamber equipped with a nozzle made in the form of a barrel mounted on a knee connected in a well to a water distribution network having a hinge for changing the angle of inclination of the barrel and a hinge support for turning it on the platform, and combustion chambers connected at an angle by means of expanding nozzles with a receiving chamber, with caps placed on them with inlet valves for the intake of compressed air from a reciprocating compressor, combined nozzles for injecting a mixture of thermal decomposition products Lebanon, and conducting liquid and communicating them igniters-nozzles for spraying hot products of thermal decomposition of the conductive fluid and ignition of a gaseous mixture of fuel and air.

3. The complex according to claim 1, characterized in that the gas-vapor generator having support legs comprises combustion chambers evenly spaced around with combined nozzles for injecting a mixture of thermal decomposition products of fuel and electrically conductive liquid and adjacent igniter nozzles for injecting hot products of thermal decomposition of an electrically conductive liquid and igniting a gaseous mixture of fuel and air, interconnected by a channel for the exit of products a wound in a piston valve mechanism having an exhaust valve for releasing exhaust once into the atmosphere on the one hand, and on the other hand, a combustion chamber connected to a cover with inlet valves for intake of compressed air from the piston compressor, the pulse installation comprises a cylinder with a nozzle placed on it on one side equipped with a check valve at the entrance to it under water pressure from the water distribution network, on the other hand, with a nozzle with a valve installed on it for releasing water jets under pressure, and a cover with installed in it an inlet valve for inlet of compressed air from the compressor, an exhaust valve for discharging exhaust gases into the atmosphere and a combined nozzle for injecting a mixture of thermal decomposition products of fuel and electrically conductive liquid and igniting it by injecting hot products of thermal decomposition of electrically conductive liquid carried out in a combined blast chamber nozzles.