Устройство для приготовления смеси нитроэфира с инертными пластификаторами
Полезная модель относится к технологии изготовления смесевого ракетного твердого топлива, а именно к устройству для ввода в состав топлива таких мощных взрывчатых веществ как нитроэфир. Предлагаемое устройство для приготовления смеси нитроэфира с инертными пластификаторами содержит емкость с откидной крышкой, распределитель для ввода и отвода сжатого газа. Устройство снабжено сменной крышкой с вмонтированным в нее распределителем ввода и отвода сжатого газа и откидной заглушкой для ввода компонентов в емкость. Сменная крышка устанавливается взамен откидной при изготовлении смеси и ее выгрузке. Конец трубки распределителя для ввода сжатого газа расположен на расстоянии равном 0,5-1,0 см. Емкость устройства с закрытой откидной крышкой используется как контейнер для транспортировки смеси. Распределитель со штуцерами и трубкой сменной крышки устройства выполнен из фторопласта, а емкость с откидной крышкой и сменная крышка из алюминия. Предлагаемое устройство обеспечивает безопасность процесса ввода мощного взрывчатого вещества в состав смесевого ракетного твердого топлива при максимальной простоте применяемого оборудования.
Полезная модель относится к технологии изготовления изделия из смесевого ракетного твердого топлива (СРТТ), а именно к вводу в состав топлива с целью повышения его энергетики мощных взрывчатых веществ (МВВ), одним из которых являются нитроэфиры, например, нитроглицерин. Изобретение может быть применено в промышленности для изготовления взрывчатых веществ и порохов различного назначения. В настоящее время в связи с потребностью в высокоэнергетических СРТТ основными путями для достижения этой цели является ввод МВВ в состав. Введение нитроэфира в состав в чистом виде невозможно, т.к. перевозка его не допускается, а установка получения нитроэфира, как правило, находится на большом расстоянии от установки получения СРТТ. Поэтому для обеспечения возможности транспортировки нитроэфира и ввода его в смеситель СРТТ нитроэфир предварительно смешивается с инертными пластификаторами (дибутилфталат, трансформаторное масло и др.), являющимися одновременно компонентами СРТТ.
Наиболее близким аналогом устройства для приготовления смеси нитроэфиров с инертными пластификаторами является аппарат, который имеет форму цилиндрического сосуда с наклонным днищем и рубашкой обогрева взятый авторами за прототип. Перемешивание в нем осуществляется сжатым воздухом, подаваемым через специальный змеевик (книга «Оборудование для производства баллиститных порохов по шнековой технологии и зарядов из них» Л.А.Смирнов, МГАХМ, Москва, 1997 г. стр.55-56). Полученная при этом смесь сливается в смеситель для получения, например, пороховой массы баллиститного пороха. Смеситель обеспечивает безопасность процесса перемешивания, однако, для полученной смеси, которая является одним из компонентов СРТТ необходимо еще иметь оборудование для транспортировки и загрузки в смеситель СРТТ.
Наиболее перспективным для упрощения процесса введения нитроэфиров в состав СРТТ является использование сжатого газа для перемешивания смеси нитроэфира с инертными пластификаторами и для загрузки смеси в смеситель СРТТ с использованием минимального количества оборудования. При этом сжатый газ должен быть инертным по отношению к перемешиваемому составу и его компонентам.
Эти условия можно выполнить обеспечив перемешивание смеси нитроэфира с инертными пластификаторами в емкости смесителя сжатым инертным газом (барботирование), использовать емкость смесителя для транспортировки смеси к смесителю СРТТ и выгрузки ее с помощью сжатого газа.
Техническая задача, на решение которой направлено заявляемая полезная модель состоит в разработке устройства для смешения нитроэфиров с инертными пластификаторами, транспортировки полученной смеси и выгрузки смеси в смеситель СРТТ с обеспечением необходимой безопасности процесса и максимальной простоты применяемого оборудования.
Технический результат достигается за счет того, что в предлагаемом устройстве для приготовления смеси нитроэфира с инертными пластификаторами, содержащем емкость с откидной крышкой, распределитель для ввода и отвода сжатого газа, емкость с откидной крышкой дополнительно снабжена сменной крышкой с вмонтированным в нее распределителем со штуцерами ввода и отвода сжатого газа, откидной заглушкой и трубкой, причем конец трубки распределителя для ввода сжатого газа расположен от днища емкости на расстоянии, равном 0,5-1,0 см. При этом емкость с откидной крышкой используется в качестве контейнера для транспортировки готовой смеси, а со сменной крышкой емкость используется для выгрузки готовой смеси, например, в смеситель СРТТ. При этом емкость с откидной крышкой и сменная крышка выполнены из алюминия, а распределитель, штуцеры и трубка выполнены из фторопласта.
Предлагаемое устройство изображено на фиг.1. Устройство состоит из емкости 1 с откидной крышкой 2, где в качестве емкости может быть использована стандартная алюминиевая фляга по ГОСТ 5037-97. В состав устройства входит сменная крышка 3 с распределителем 4, снабженным штуцерами 5, 6, которые предназначены для подвода и отвода сжатого газа и трубкой 7. На сменной крышке смонтирована откидная заглушка 8 (фиг.2) для герметизации отверстия, через которое загружаются компоненты перемешиваемого состава. Трубка 7 распределителя не доходит до днища емкости на величину h, которая составляет 0,5-1,0 см. Указанные параметры расположения трубки обеспечивают наиболее полно процесс перемешивания и минимальный остаток в емкости после выгрузки. Все детали распределителя выполнены из фторопласта.
При смешивании сжатый газ поступает через штуцер 5, а выходит через штуцер 6, при этом на выходе из штуцера 6 устанавливается фильтр 9 с целью исключения попадания частиц нитроэфира в окружающее пространство. Схема процесса приготовления смеси нитроэфира с инертными пластификаторами изображена на фиг.3.
При выгрузке смеси нитроэфира с инертными пластификаторами из корпуса сжатый газ подается через штуцер 6 в полость емкости 1, а смесь через трубку 7, штуцер 5 и шланг 10 выгружается, например, в смеситель СРТТ. Схема процесса выгрузки смеси изображена на фиг.4.
Работа устройства осуществляется следующим образом. Откидная крышка 2 емкости 1 открывается и на ее горловину закрепляется сменная крышка 3 с распределителем 4, открывается откидная заглушка 8 и через отверстие шлангом заливаются в установленном порядке согласно технологическому режиму нитроэфир и инертные пластификаторы, заглушка закрывается. Через штуцер 5 и трубку 8 в емкость подается сжатый инертный газ (азот, СО2 ), который обеспечивает защитную атмосферу при смешении. Приготовление смеси производится барботированием, при этом интенсивность процесса определяется опытным путем. При этом сжатый газ выходит наружу через штуцер 6. Во избежание попадания частиц нитроэфира и компонентов в атмосферу сжатый газ на выходе должен проходить через фильтр 9. По окончании приготовления смеси сменная крышка 3 снимается, и емкость закрывается и герметизируется откидной крышкой 2. Далее емкость 1 транспортируется к смесительной установке, где открывается откидная крышка 2 и ставится сменная крышка 3. К штуцеру 6 подсоединяется линия подачи сжатого газа, а штуцер 5 шлангом 10 соединяется, например, с загрузочным отверстием смесителя СРТТ. При подаче давления смесь передавливается в смеситель.
Преимуществом указанного устройства является обеспечение возможности простого и безопасного ведения процесса ввода такого МВБ, как, например, нитроглицерин в смеситель СРТТ. При этом такие операции как смешение, транспортировка и выгрузка ведутся в одном устройстве. При этом могут быть использованы дешевые стандартные алюминиевые фляги. Безопасность обеспечивается полным отсутствием механического воздействия на опасные продукты, применением безопасных в обращении материалов - алюминий и фторопласт. Применение фторопласта в распределителе, его штуцерах и трубке обеспечивает безопасность при подсоединении к ним и отсоединении шлангов и при разборке для чистки.
Опытный образец устройства испытан с положительными результатами в ФГУП «НИИПМ».
1. Устройство для приготовления смеси нитроэфира с инертными пластификаторами, содержащее емкость с откидной крышкой, распределитель для ввода и отвода сжатого газа, отличающееся тем, что емкость с откидной крышкой дополнительно снабжена сменной крышкой с вмонтированным в нее распределителем со штуцерами ввода и отвода сжатого газа, откидной заглушкой и трубкой, причем конец трубки расположен от днища емкости на расстоянии равном 0,5-1,0 см.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкость с откидной крышкой используется в качестве контейнера для транспортировки готовой смеси.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкость со сменной крышкой используется для выгрузки готовой смеси.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкость с откидной крышкой и сменная крышка выполнены из алюминия.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что распределитель, штуцеры и трубка выполнены из фторопласта.
