RU2385853C1 - Installation for mixing of explosive components - Google Patents

Installation for mixing of explosive components Download PDF

Info

Publication number
RU2385853C1
RU2385853C1 RU2009112709/02A RU2009112709A RU2385853C1 RU 2385853 C1 RU2385853 C1 RU 2385853C1 RU 2009112709/02 A RU2009112709/02 A RU 2009112709/02A RU 2009112709 A RU2009112709 A RU 2009112709A RU 2385853 C1 RU2385853 C1 RU 2385853C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transverse partition
mixing
explosive
mixer
flow
Prior art date
Application number
RU2009112709/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Васильевич Замахаев (RU)
Юрий Васильевич Замахаев
Леонид Петрович Гаранин (RU)
Леонид Петрович Гаранин
Виктор Евгеньевич Ковтун (RU)
Виктор Евгеньевич Ковтун
Александр Анатольевич Сидорук (RU)
Александр Анатольевич Сидорук
Рафис Фассахович Салахов (RU)
Рафис Фассахович Салахов
Владимир Павлович Калинов (RU)
Владимир Павлович Калинов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов"
Priority to RU2009112709/02A priority Critical patent/RU2385853C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2385853C1 publication Critical patent/RU2385853C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Accessories For Mixers (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to the field of solid rocket propellant charges (STRT), namely to technology of explosives preparation, which contain oxidants liable to agglomeration. Installation for mixing of explosive components comprises upper and lower mixers with augers and device for control of explosive flow between mixers. Device for control of flow has outer body and inner body with fixed elastic membrane, with transverse partition in the middle, on both sides of which on cylindrical shell of body there are through holes arranged. Transverse partition of inner body on both sides is equipped with cone inserts. One cone insert is installed with top to the side of upper mixer auger, and the second cone insert - with its top to the side of working cavity of lower mixer. Through holes on shell of inner body are arranged in the form of slots, side walls of which are arranged along generatrices of cylindrical shell, and end walls of slots are slanted towards transverse partition.
EFFECT: invention makes it possible to exclude stagnant zones in process of mixing, which improves quality characteristics of mixture.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области изготовления зарядов ракетного твердого топлива (СТРТ), а именно к технологии приготовления взрывчатых составов, содержащих окислители, склонные к агломерации. Настоящее устройство может быть применено в промышленности для производства твердотопливных двигателей различных классов ракет, пороховых газогенераторов, пороховых аккумуляторов давления скважин и других изделий аналогичного назначения.The invention relates to the field of manufacturing rocket solid propellant charges (STRT), and in particular to a technology for the preparation of explosive compositions containing oxidizing agents prone to agglomeration. This device can be used in industry for the production of solid propellant engines of various classes of rockets, powder gas generators, powder accumulators for pressure wells and other products of a similar purpose.

Развитие ракетной техники выдвигает все более высокие требования к качеству зарядов СТРТ, стабильности их основных характеристик и тем самым - к разработке высокоэффективных методов приготовления топливных масс, поскольку основные характеристики заряда формируются на этой фазе производства.The development of rocket technology puts forward increasingly high demands on the quality of STRT charges, the stability of their basic characteristics, and thereby on the development of highly efficient methods for preparing fuel masses, since the main characteristics of the charge are formed at this stage of production.

Аналогом настоящего изобретения может быть принято устройство для смешения компонентов взрывчатых составов по патенту РФ №2132837, 10.07.1999, МПК7 С06В 21/00. В этом устройстве компоненты взрывчатого состава подаются в смеситель предварительного смешения, затем предварительно перемешанная масса подается в верхний смеситель (ВС) смесительной машины непрерывного действия. В ВС состав перемешивается и шнеком через каналы фильеры передавливается в нижний смеситель (НС). Проходя через фильеру, поток взрывчатого состава разделяется на тонкие шнуры и попадает в НС. В НС взрывчатый состав дополнительно перемешивается и вакуумируется под воздействием мешалок и вакуума. Отвакуумированный состав шнеком непрерывно подается в корпус ракетного двигателя.An analogue of the present invention can be taken a device for mixing the components of explosive compositions according to the patent of the Russian Federation No. 2132837, 07/10/1999, IPC 7 C06B 21/00. In this device, the components of the explosive composition are fed into the pre-mixer, then the pre-mixed mass is fed into the upper mixer (BC) of the continuous mixing machine. In the sun, the composition is mixed and auger is transferred through the channels of the die to the lower mixer (HC). Passing through the die, the flow of the explosive composition is divided into thin cords and enters the NS. In NS, the explosive composition is additionally mixed and evacuated under the influence of mixers and vacuum. The evacuated composition by the screw is continuously fed into the housing of the rocket engine.

К недостаткам данного устройства следует отнести:The disadvantages of this device include:

1. При изготовлении взрывчатых составов, содержащих порошкообразные окислители, склонные к образованию агломератов, происходит разрушение только наиболее крупных и слабосформированных из них, что приводит к ухудшению качества смешения взрывчатого состава.1. In the manufacture of explosive compositions containing powdered oxidizing agents, prone to the formation of agglomerates, only the largest and weakly formed ones are destroyed, which leads to a deterioration in the quality of mixing of the explosive composition.

2. В процессе передавливания состава из ВС в НС давление в фильере не поддается регулированию и составляет не более 0,1 МПа, что не позволяет изменять сдвиговые напряжения, воздействующие на взрывчатый состав, в зависимости от реологических свойств состава и прочности агломератов порошкообразного окислителя.2. In the process of transferring the composition from the aircraft to the NS, the pressure in the die is not adjustable and is not more than 0.1 MPa, which does not allow changing the shear stresses affecting the explosive composition, depending on the rheological properties of the composition and strength of the agglomerates of the powdery oxidizing agent.

В качестве наиболее близкого аналога настоящего изобретения взято устройство для смешения компонентов взрывчатых составов по патенту РФ 2183603, 03.03.2000, МПК7 С06В 21/00, в котором компоненты взрывчатого состава перемешиваются в верхнем смесителе (ВС) смесительной машины непрерывного действия и шнеком через устройство регулирования потока передавливаются в нижний смеситель (НС). В НС взрывчатый состав дополнительно перемешивается и вакуумируется. Отвакуумированный взрывчатый состав шнеком непрерывным потоком подается в корпус ракетного двигателя.As the closest analogue of the present invention, a device for mixing components of explosive compositions according to the patent of Russian Federation 2183603, 03.03.2000, IPC 7 С06В 21/00, in which the components of the explosive composition are mixed in the upper mixer (BC) of the continuous mixing machine and the screw through the device, is taken flow control are transferred to the lower mixer (HC). In the NS, the explosive composition is additionally mixed and evacuated. Evacuated explosive composition by a screw in a continuous stream is fed into the housing of the rocket engine.

Устройство регулирования потока взрывчатого состава содержит внутренний цилиндрический корпус с закрепленной на нем цилиндрической эластичной мембраной и внешний корпус. Внутренний корпус посередине имеет поперечную перегородку, по обе стороны которой на цилиндрической обечайке корпуса выполнены сквозные отверстия. Регулирование потока осуществляется изменением величины кольцевого зазора между мембраной и внутренним корпусом посредством изменения давления воздуха в полости между внешним корпусом и мембраной. Таким образом, при подаче взрывчатого состава из ВС в НС создают противодавление, величину которого регулируют в зависимости от прочности агломератов и вязкости получаемого взрывчатого состава. При использовании заданных давлений в полости между внешним корпусом и мембраной в зоне работы шнека возникают сдвиговые напряжения больше, чем прочность агломератов порошкообразного окислителя, что ведет к разрушению агломератов, улучшению качества смешения компонентов и, соответственно, качества зарядов.The explosive composition flow control device comprises an internal cylindrical body with a cylindrical elastic membrane fixed to it and an external body. The inner case in the middle has a transverse partition, on both sides of which through holes are made on the cylindrical shell of the case. The flow is controlled by changing the annular gap between the membrane and the inner casing by changing the air pressure in the cavity between the outer casing and the membrane. Thus, when the explosive composition is supplied from the aircraft to the NS, a backpressure is created, the value of which is regulated depending on the strength of the agglomerates and the viscosity of the resulting explosive composition. When using the specified pressures in the cavity between the outer casing and the membrane, shear stresses arise in the area of the screw operation more than the strength of the agglomerates of the powdered oxidizer, which leads to the destruction of the agglomerates, improving the quality of mixing of the components and, accordingly, the quality of charges.

Данное устройство, принятое в качестве прототипа, имеет следующие недостатки.This device, adopted as a prototype, has the following disadvantages.

1. Наличие плоской поперечной перегородки в центре внутреннего корпуса, перпендикулярной к направлению потока, нагнетаемого шнеком ВС состава, создает значительное сопротивление при продавливании состава из ВС в НС. В результате в непосредственной близости от перегородки образуется застойная зона, которая в свою очередь, еще более затрудняет продвижение состава из ВС в НС. Кроме того, в результате резкого снижения скорости потока на выходе из отверстий за поперечной перегородкой также образуется застойная зона. Необновляемая масса в застойных зонах при длительном технологическом цикле может заполимеризоваться. Это является источником опасности при удалении остатков взрывоопасного состава из оборудования при чистке.1. The presence of a flat transverse septum in the center of the inner casing, perpendicular to the direction of flow pumped by the auger of the aircraft composition, creates significant resistance when forcing the composition from the aircraft to the NS. As a result, a stagnant zone forms in the immediate vicinity of the septum, which, in turn, makes it even more difficult to move the composition from the Armed Forces to the National Assembly. In addition, as a result of a sharp decrease in the flow rate, a stagnant zone is also formed at the outlet of the openings behind the transverse partition. Non-renewable mass in stagnant zones with a long technological cycle can polymerize. This is a source of danger when removing explosive residue from equipment during cleaning.

2. Отверстия, через которые шнеком продавливается состав из внутреннего корпуса со стороны верхнего смесителя под эластичную мембрану и затем из-под мембраны в полость внутреннего корпуса со стороны нижнего смесителя выполнены перпендикулярно к направлению потока, нагнетаемого шнеком ВС состава. Такое изменение направления потока создает дополнительное сопротивление течению материала, снижает скорость потока и также способствует образованию застойных зон.2. The holes through which the composition is pushed through the screw from the inner case from the upper mixer side to the elastic membrane and then from under the membrane into the cavity of the inner case from the lower mixer side are made perpendicular to the flow direction pumped by the aircraft screw. Such a change in flow direction creates additional resistance to the flow of material, reduces the flow rate and also contributes to the formation of stagnant zones.

Технической задачей данного изобретения является исключение застойных зон, снижение сопротивления передавливания состава из верхнего в нижний смеситель, повышение безопасности при разборке и чистке установки для смешения компонентов взрывчатого состава.The technical task of this invention is the elimination of stagnant zones, reducing the resistance to squeezing the composition from the upper to the lower mixer, increasing safety during disassembly and cleaning of the installation for mixing components of the explosive composition.

Технический результат достигается следующим образом. Установка для смешения компонентов взрывчатого состава содержит верхний и нижний смесители со шнеками, устройство регулирования потока взрывчатого состава между смесителями. Устройство регулирования потока состоит из внешнего корпуса и внутреннего корпуса с закрепленной на нем цилиндрической эластичной мембраной. Внутренний корпус имеет посередине поперечную перегородку, по обе стороны которой на цилиндрической обечайке корпуса выполнены сквозные отверстия. Поперечная перегородка с обеих сторон снабжена конусными вставками, при этом одна конусная вставка установлена со стороны шнека верхнего смесителя вершиной в сторону шнека, а вторая конусная вставка установлена на перегородке со стороны выхода в нижний смеситель вершиной в противоположную сторону по отношению к первой конусной вставке. Сквозные отверстия на цилиндрической обечайке внутреннего корпуса по обе стороны поперечной перегородки выполнены в виде пазов, боковые стенки которых расположены вдоль образующих обечайки, торцовые стенки пазов имеют скосы, направленные в сторону поперечной перегородки как с одной, так и с другой стороны перегородки. Таким образом, с обеих сторон поперечной перегородки оба ряда пазов имеют скосы торцевых стенок в сторону движения взрывчатого состава как на входе состава под эластичную мембрану, так и на выходе состава из-под мембраны внутрь цилиндрической обечайки.The technical result is achieved as follows. Installation for mixing the components of the explosive composition contains the upper and lower mixers with screws, a device for controlling the flow of explosive composition between the mixers. The flow control device consists of an outer casing and an inner casing with a cylindrical elastic membrane fixed to it. The inner case has a transverse partition in the middle, on both sides of which through holes are made on the cylindrical shell of the case. The transverse partition on both sides is equipped with cone inserts, with one cone insert installed on the auger side of the upper mixer with the apex toward the auger, and the second cone insert installed on the partition from the outlet side to the lower mixer with the apex in the opposite direction with respect to the first conical insert. The through holes on the cylindrical shell of the inner case on both sides of the transverse partition are made in the form of grooves, the side walls of which are located along the generatrix of the shell, the end walls of the grooves have bevels directed towards the transverse partition both on one side and on the other side of the partition. Thus, on both sides of the transverse partition, both rows of grooves have bevels of the end walls in the direction of movement of the explosive composition both at the entrance of the composition under the elastic membrane and at the exit of the composition from under the membrane into the cylindrical shell.

Выполнение поперечной перегородки с конусными вставками и выполнение отверстий в виде пазов со скошенными торцовыми стенками исключает образование застойных зон, снижает сопротивление потоку взрывчатого состава. Исключение застойных зон обеспечивает безопасное обслуживание установки для смешения компонентов взрывчатого состава.The implementation of the transverse walls with conical inserts and the holes in the form of grooves with beveled end walls eliminates the formation of stagnant zones, reduces the flow resistance of the explosive composition. The exclusion of stagnant zones provides safe maintenance of the installation for mixing the components of the explosive composition.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором схематично изображено устройство регулирования потока взрывчатого состава между верхним и нижним смесителями установки для смешения компонентов взрывчатого состава;The essence of the invention is illustrated by the drawing, which schematically shows a device for controlling the flow of explosive composition between the upper and lower mixers of the installation for mixing components of the explosive composition;

1 - внутренний корпус; 2 - эластичная мембрана; 3 - внешний корпус; 4 - поперечная перегородка; 5 - регулятор давления; 6 - шнек верхнего смесителя; 7 - рабочая полость нижнего смесителя; 8, 9 - конусные вставки; 10 - полость для подачи сжатого воздуха; 11, 12 - пазы.1 - inner case; 2 - elastic membrane; 3 - external housing; 4 - transverse partition; 5 - pressure regulator; 6 - auger of the upper mixer; 7 - working cavity of the lower mixer; 8, 9 - conical inserts; 10 - a cavity for supplying compressed air; 11, 12 - grooves.

Устройство состоит из внешнего корпуса 3, внутреннего корпуса 1 и закрепленной на нем цилиндрической эластичной мембраны 2. Внутренний корпус 1 внутри содержит поперечную перегородку 4, по обе стороны которой своими основаниями закреплены две конусных вставки 8 и 9. Конусная вставка 8 вершиной направлена в сторону шнека 6 верхнего смесителя. Вершина конусной вставки 9 направлена в противоположную сторону, т.е. в сторону рабочей полости 7 нижнего смесителя. Между эластичной мембраной 2 и внешним корпусом 3 имеется полость 10, в которую подается сжатый воздух через регулятор давления 5. По обе стороны перегородки 4 на цилиндрической обечайке внутреннего корпуса 1 выполнены сквозные отверстия в виде пазов 11 и 12. Боковые стенки пазов расположены вдоль образующих цилиндрической обечайки внутреннего корпуса 1. Торцовые стенки пазов имеют скосы в сторону поперечной перегородки 4.The device consists of an outer casing 3, an inner casing 1 and a cylindrical elastic membrane fixed to it 2. The inner casing 1 inside contains a transverse partition 4, on both sides of which two conical inserts 8 and 9 are fixed with their bases. The conical insert 8 is pointed with the apex toward the screw 6 top faucets. The top of the cone insert 9 is directed in the opposite direction, i.e. towards the working cavity 7 of the lower mixer. Between the elastic membrane 2 and the outer casing 3 there is a cavity 10 into which compressed air is supplied through the pressure regulator 5. On both sides of the partition 4, through holes in the form of grooves 11 and 12 are made on the cylindrical shell of the inner casing 1. The side walls of the grooves are located along the generatrices of the cylindrical shells of the inner case 1. The end walls of the grooves have bevels in the direction of the transverse partition 4.

Работа устройства заключается в следующем. Регулятором давления 5 устанавливается заданное давление сжатого воздуха в полости 10. При включении шнека 6 ВС во внутреннем корпусе 1 создается давление взрывчатого состава, которое отжимает мембрану 2 от внутреннего корпуса 1. Через пазы 11 и 12 в образовавшийся кольцевой зазор состав подается в рабочую полость 7 нижнего смесителя НС. В зависимости от вязкости состава величина кольцевого зазора регулируется за счет изменения давления сжатого воздуха в полости 10. При отключении шнека 6 ВС мембрана 2 за счет упругих свойств сжимается, перекрывая пазы 11 и 12 и герметизируя НС.The operation of the device is as follows. The pressure regulator 5 sets a predetermined pressure of compressed air in the cavity 10. When the screw 6 of the aircraft is turned on, the pressure of the explosive composition is created in the inner case 1, which presses the membrane 2 from the inner case 1. Through the grooves 11 and 12, the composition is fed into the working cavity 7 lower mixer HC. Depending on the viscosity of the composition, the size of the annular gap is controlled by changing the pressure of the compressed air in the cavity 10. When the screw 6 is turned off, the membrane 2 is compressed due to its elastic properties, overlapping the grooves 11 and 12 and sealing the NS.

Установленные на поперечной перегородке 4 конусные вставки 8 и 9 своим объемом заполняют объемы, которые в прототипе являются причиной образования застойных зон. Кроме того, конусная вставка 8 способствует увеличению скорости течения состава и направлению его в пазы 11. Скосы торцовых стенок пазов 11 и 12 снижают сопротивление течению состава из ВС в НС.Installed on the transverse partition 4 cone inserts 8 and 9 with their volume fill the volumes, which in the prototype are the cause of the formation of stagnant zones. In addition, the conical insert 8 contributes to an increase in the flow velocity of the composition and its direction into the grooves 11. The bevels of the end walls of the grooves 11 and 12 reduce the resistance to the flow of the composition from the aircraft to the NS.

Таким образом, дополнение поперечной перегородки внутреннего корпуса устройства регулирования потока двумя конусными вставками и выполнение в обечайке этого корпуса сквозных отверстий в виде пазов со скошенными торцовыми стенками исключают образование застойных зон, снижают сопротивление потоку взрывчатого состава и обеспечивают безопасное обслуживание установки для смешения компонентов взрывчатого состава.Thus, the addition of the transverse baffle of the inner case of the flow control device with two conical inserts and the through holes in the shell of this case in the form of grooves with beveled end walls exclude the formation of stagnant zones, reduce the resistance to the flow of the explosive composition and provide safe maintenance of the installation for mixing the components of the explosive composition.

Опытный образец устройства испытан в условиях ФКП «Пермский пороховой завод» с положительными результатами.A prototype of the device was tested in the conditions of FKP Perm Powder Plant with positive results.

Claims (1)

Установка для смешения компонентов взрывчатого состава, содержащая верхний и нижний смесители со шнеками и устройство регулирования потока взрывчатого состава между смесителями, имеющее внешний корпус и внутренний корпус с закрепленной на нем эластичной мембраной, имеющий посередине поперечную перегородку, по обе стороны которой на цилиндрической обечайке корпуса выполнены сквозные отверстия, отличающаяся тем, что поперечная перегородка внутреннего корпуса с обеих сторон снабжена конусными вставками, одна конусная вставка установлена вершиной в сторону шнека верхнего смесителя, а вторая конусная вставка - вершиной в сторону рабочей полости нижнего смесителя, при этом сквозные отверстия на обечайке внутреннего корпуса выполнены в виде пазов, боковые стенки которых расположены вдоль образующих цилиндрической обечайки, а торцовые стенки пазов имеют скосы в сторону поперечной перегородки. An apparatus for mixing components of an explosive composition, comprising an upper and lower mixer with screws and a device for controlling the flow of explosive composition between the mixers, having an outer casing and an inner casing with an elastic membrane fixed to it, having a transverse partition in the middle, on both sides of which are made on the cylindrical shell of the casing through holes, characterized in that the transverse partition of the inner housing is provided with conical inserts on both sides, one conical insert is installed the apex towards the screw of the upper mixer, and the second cone insert the vertex towards the working cavity of the lower mixer, while the through holes on the shell of the inner case are made in the form of grooves, the side walls of which are located along the generatrices of the cylindrical shell, and the end walls of the grooves have bevels side of the transverse septum.
RU2009112709/02A 2009-04-06 2009-04-06 Installation for mixing of explosive components RU2385853C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009112709/02A RU2385853C1 (en) 2009-04-06 2009-04-06 Installation for mixing of explosive components

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009112709/02A RU2385853C1 (en) 2009-04-06 2009-04-06 Installation for mixing of explosive components

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2385853C1 true RU2385853C1 (en) 2010-04-10

Family

ID=42671133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009112709/02A RU2385853C1 (en) 2009-04-06 2009-04-06 Installation for mixing of explosive components

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2385853C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1077664A (en) Frothing method and an apparatus for carrying out the method
CN108097956B (en) Large-scale complex gradient functional component laser direct-manufacturing powder proportioning dynamic powder feeding device and processing equipment
US3773259A (en) Installation for detonation working of materials
CN103304348A (en) Static sensitization method and static sensitization equipment for packaging emulsion explosives
US2926619A (en) Mixing machine
RU2385853C1 (en) Installation for mixing of explosive components
WO2018025890A1 (en) Apparatus and method for mixing paste material and gas
RU2498209C1 (en) Method to produce emulsion explosive and charging of blast holes, mixing-charging machine for method realisation
Iwasaki et al. The continuous mixing process of composite solid propellant slurry by an artificial muscle actuator
RU2796958C1 (en) Unit for mixing components of mixed solid propellant
RU2183603C2 (en) Device for mixing of explosive composition components
US3193991A (en) Continuous mixing apparatus
RU2435751C1 (en) Method of obtaining elastic explosive composition
US3405201A (en) Process for preparing propellant grain
SU1004117A1 (en) Apparatus for preparing foamed-gypsum mixes
RU2384550C2 (en) Device for mixing components of explosive composition
CN102603434B (en) Static mixer
WO2019225359A1 (en) Kneading method
CN110563530A (en) powder explosive mixing device
RU2333188C1 (en) Process of manufacturing products from explosive compound
Marotti et al. Evaluation of Processing Parameters for Densification of Composite Propellants
RU2196760C2 (en) Method of preparing charges of mixed solid rocket fuel
CN210741268U (en) Accurate powder charging and mixing device for pyrotechnic composition
AU2015101467A4 (en) Method and device for emulsifying emulsion explosive
US3164377A (en) Impeller-fed dispersion mill

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20130912

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170407