Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ВВОДА ПЛАВКИХ КОМПОНЕНТОВ В СМЕСИТЕЛЬ

Устройство может быть применено в промышленности для приготовления и ввода в смеситель компонентов, требующих предварительного расплавления, в том числе для ввода в смеситель (варочный котел) при перемешивании (варке) пороховой массы баллиститного типа. Устройство предназначено для приготовления плавких компонентов путем расплавления их и, при необходимости, перемешивания с жидким компонентом с последующим вводом в виде эмульсии в смеситель (варочный котел).

В настоящее время ввод компонентов порохов баллиститного типа в смеситель (варочный котел) производится путем слива компонентов из мерных бачков, как показано на фиг.177 с.310-311 книги «Взрывчатые вещества и пороха», М.А.Будников и др., М.: Государственное издательство оборонной промышленности, 1955 г.

Так, например, в качестве одного из компонентов при варке порохов баллиститного типа является стеарат цинка, который плавится при температуре +119°С в то время, как процесс варки пороховой массы идет при температуре 20-50°С, что затрудняет распределение этого компонента при перемешивании в смесителе из-за быстрого застывания. Другой трудностью при перемешивании вводимого плавкого компонента является невозможность обеспечения равномерности распределения этого компонента в объеме смеси из-за крайне малого процентного содержания (0,02-0,06)%. Некоторое улучшение процесса распределения плавкого компонента в смеси дает предварительное расплавление его в одном из термостойких компонентов смеси, например в индустриальном масле, с модулем разбавления до 10.

Однако, как показывает опыт работы, это мероприятие не исключает получение брака при варке пороховой массы по неоднородности состава.

Не обеспечивает однородности пороховой массы и применение устройства приготовления и ввода плавких компонентов баллиститного пороха в смеситель (варочный котел), содержащее корпус с рубашкой обогрева и устройство для подачи сжатого газа (Смирнов Л.А., «Оборудование производства баллиститных порохов по шнековой технологии и зарядов из них», М., 1997 г., с.55-56).

Известно устройство по патенту РФ №2215719, в котором производится приготовление расплава плавкого компонента, например, стеарата цинка и смешивание его с термостойким компонентом пороховой массы индустриальным маслом, где ввод расплава в смеситель производится распылением через форсунку с помощью сжатого газа на поверхность пороховой массы в смесителе. Недостатком этого устройства является то, что распыленный расплав, мгновенно охлаждаясь, может оседать на мешалках и стенках корпуса смесителя, что может привести к отклонениям от химического состава пороховой массы.

Патент №2215719, МПК С06В 21/00, В01F 5/02, 7/16, заявл. 23.05.2001, опубл. 10.11.2003, принят авторами за прототип.

Наиболее перспективным для улучшения условий введения плавкого компонента в смеситель является введение его, совместно с термостойким компонентом пороховой массы, в виде эмульсии с водой и вводе эмульсии в активную зону перемешивания смесителя.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является разработка устройства для приготовления и ввода плавких компонентов порохов баллиститного типа в смеситель для получения в нем однородной смеси, в том числе при температуре перемешивания ниже температуры плавления этих компонентов.

Технический результат достигается тем, что в предлагаемом устройстве для приготовления и ввода плавких компонентов порохов баллиститного типа в смеситель имеются аппарат с мешалкой и рубашкой обогрева для расплавления плавкого компонента пороха и смешения расплава с высокотемпературным жидким компонентом, эмульгатор для получения эмульсии расплава в воде, установленный над смесителем, насос для подачи эмульсии в смеситель, и устройство для ввода эмульсии в смеситель, выполненное в виде трубки с наконечником, причем на наконечнике выполнены щели, перекрытые эластичным ниппелем, а наконечник заглублен в смеситель на 0,4-0,6 высоты рабочего объема корпуса.

Сущность изобретения представлена на чертеже.

Устройство содержит аппарат 1 с мешалкой 2 и рубашкой обогрева 3. Аппарат снабжен дистанционно управляемым донным клапаном 4 для слива расплава в эмульгатор 5, расположенный над смесителем 9, снабженный высокоскоростной мешалкой 6 и дистанционно управляемым донным клапаном 7 для подачи эмульсии в насос 8. Насос осуществляет подачу эмульсии в смеситель 9 (варочный котел) с мешалкой 10 через устройство для ввода эмульсии, состоящее из трубки 11 с наконечником 12. В наконечнике 12 выполнены щели 13 для выхода эмульсии, перекрываемые эластичным ниппелем 14. Наконечник трубки заглублен в смеситель на величину Н, составляющую 0,4-0,6 от высоты рабочего объема корпуса смесителя (уровня его рабочей загрузки). Эмульгатор 5 установлен над смесителем 9.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

В корпус аппарата 1 дозируется компонент баллиститного пороха для плавления, например, стеарат цинка, и дозируется жидкий высокотемпературный компонент, например, трансформаторное масло, входящее в состав пороховой массы. В рубашку 3 корпуса подается теплоноситель с необходимой для плавления температурой, включается мешалка 2. После расплавления компонента смесь его с жидковязким компонентом через дистанционно управляемый донный клапан 4 подается в эмульгатор 5, заполненный водой, при включенной высокоскоростной мешалке 6. При этом в эмульгаторе образуется эмульсия высокотемпературного жидкого компонента в воде. Эмульсия через дистанционно управляемый донный клапан 7 подается в насос 8, и далее насосом через устройство для ввода эмульсии, представляющее собой трубку 11 с наконечником 12, эмульсия подается в смеситель 9, снабженный мешалкой 10. В наконечнике выполнены щели 13 для выхода эмульсии, перекрываемые эластичным ниппелем 14. Наконечник вводится в перемешиваемый объем на глубину Н, равную 0,4-0,6 высоты рабочего объема смесителя (уровня рабочей загрузки). При меньшей глубине возможно всплывание частиц эмульсии, а при большей - увеличивается продолжительность процесса.

Преимуществом указанного устройства является обеспечение надежного распределения расплава компонента в пороховой массе в заданном соотношении, причем доля этого компонента очень мала и составляет, например, 0,02-0,06% от общей пороховой массы. При этом заданное соотношение осуществляется за счет сначала смешения расплава с высокотемпературным жидким компонентом, а затем созданием эмульсии расплава в воде, которая при приготовлении пороховой массы вводится в процесс, а затем при получении пороха удаляется из него. Объем вводимой эмульсии по отношению к объему вводимого плавкого компонента увеличивается, что позволяет более качественно производить распределение его в смесителе. При этом выход эмульсии производится через несколько щелей наконечника в разные стороны, а заглубление наконечника в указанном пределе обеспечивает наиболее быстрое распределение эмульсии в объеме смесителя. Наличие ниппеля на наконечнике исключает попадание пороховой массы в трубку при прекращении подачи эмульсии. Расположение эмульгатора и связанного с ним насоса обеспечивает наиболее короткий путь ввода эмульсии в смеситель, исключает слипание частиц расплава при пониженной температуре.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает получение качественной смеси компонентов баллиститного пороха, при вводе плавких компонентов с малым процентным содержанием, в том числе, при температуре перемешивания ниже температуры плавления этих компонентов.

Патентуемое устройство испытано с положительным результатом на Пермском пороховом заводе.