Устройство для опорожнения емкостей

 

Изобретение относится к технологии освобождения емкостей от плавких экологически вредных продуктов и может быть применено в конверсионных работах для расснаряжения боеприпасов. Устройство состоит из корпуса, системы подачи рабочего агента, насоса и теплообменника. Расснаряжаемый боеприпас устанавливают на стакане системы подачи рабочего агента. Насос нагнетает рабочий агент в корпус боеприпаса, заряд вымывается. В корпусе извлеченное вещество отделяется от рабочего агента и выводится наружу. В качестве рабочего агента применена смесь углеводородов парафинового ряда. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к технологии освобождения емкостей от плавких экологически вредных продуктов и может быть применено в конверсионных работах для извлечения заряда взрывчатого вещества (ВВ) из корпусов боеприпасов.

Известные методы опорожнения емкостей основаны на изменении агрегатного состояния и вязкости веществ при нагревании.

Для освобождения емкостей от содержимого, обладающего большой вязкостью, предложено устройство для опорожнения емкостей с агрессивными жидкостями, содержащее корпус со съемной крышкой и штуцером, соединенным с вакуум-линией. На стенках и днище корпуса установлены нагревательные элементы. Внутри корпуса и камеры находится жидкость, например, вода. Опорожнение емкости осуществляется после разогрева ее содержимого путем отсасывания расплава с помощью вакуума.

Это устройство позволяет извлекать продукт из емкостей, но весьма сложно конструктивно и энергоемко, так как разогрев большого объема жидкости производится в условиях неэффективного теплообмена от нагревателей к нагреваемому продукту через промежуточную жидкость. Отсасывание жидкости при помощи вакуума также энергоемко и приводит к опасности попадания продукта в вакуум-линию и вакуум-насос. При этом возникает необходимость в сложном оборудовании для надежного улавливания продукта.

Указанные недостатки устраняются в предлагаемом техническом решении, сущность которого заключается в следующем: корпус устройства снабжен приемником расплава экологически вредных веществ с погруженным в него сливным сифоном, верхний конец которого расположен на уровне столба расплава экологически вредных веществ, гидростатически уравновешенного столбом рабочего агента в корпусе и трубами с размещенным в каждой из них фильтром; система подачи рабочего агента включает вертикальные цилиндрические стаканы, содержащие в средней части упор, а в нижней части золотниковый распределитель с подпружиненным соплом с напорными и сливными каналами и опорным буртом для взаимодействия с горловиной емкости и упором стакана в процессе опорожнения емкости; в верхней части стакана расположен механизм подъема емкости с величиной хода подъема большей величины хода золотникового распределителя, а насос присоединен к корпусу в его верхней части; механизм подъема емкости состоит из поворотной втулки с фиксаторами емкости и штифтов, а в верхней части стакана образован винтовой паз, при этом штифты размещены в последнем; в качестве рабочего агента применена смесь углеводородов парафинового ряда.

Предложенное устройство позволяет с большой производительностью и тепловой эффективностью опорожнять емкости с плавкими экологически вредными веществами, например, извлекать заряд BB из боеприпасов, а также отделять BB от рабочего агента при соблюдении экологических требований и условий безопасности. Извлечение заряда из боеприпаса производится подачей направленного потока расплава смеси парафинов на поверхность заряда. При этом обеспечивается тепловое и динамическое воздействие на BB. Выплавленное BB легко отделяется отстаиванием в корпусе устройства от рабочего агента вследствие большой разницы в плотности расплавов BB и смеси парафинов и их взаимной нерастворимости. Смесь парафинов непрерывно циркулирует в установке и не является расходуемым материалом. Благодаря герметичности установки отсутствуют выбросы вредных выделений в окружающую среду.

На фиг.1 показано устройство; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1 (система подачи рабочего агента в нижнем положении); на фиг.3 то же (система подачи рабочего агента в верхнем положении); на фиг.4 сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.5 развертка винтового паза стакана механизма подъема емкости; на фиг.6 - сечение горловины емкости и сопла в положении вымывания; на фиг.7 сопло, вид В сверху.

Устройство для опорожнения емкостей содержит корпус 1, заполненный расплавом рабочего агента 2. На торцевой крышке корпуса 1 всасывающим патрубком закреплен насос 3. На нагнетательном патрубке насоса установлен напорный коллектор 4. В нижней части корпуса 1 размещен приемник расплава 5, в который погружен нижний конец сливного сифона 6. Приемник расплава 5 и сифон 6 заполнены расплавом извлекаемого из опорожняемой емкости, например, боеприпаса, вещества 7. Сверху на корпусе 1 размещены система подачи рабочего агента 8 и загрузочный люк 9. Под наружным выступом сифона 6 установлен сборник расплава извлекаемого вещества 10. Корпус 1 снабжен нагревателем рабочего агента 11.

Система подачи рабочего агента 8 состоит из стаканов 12, в каждом из которых установлен упор 13 и золотниковый распределитель, состоящий из золотника 14, сопла 15 и пружины 16. В сопле 15 выполнены напорные 17 и сливные 18 каналы для нагнетания и слива рабочего агента упорный бурт 19. В трубе 20, соединенной с корпусом 1, установлен сетчатый фильтр 21. В верхней части стакана 11 расположен механизм подъема емкости, состоящий из поворотной втулки 22, ввернутых в нее фиксаторов 23 и закрепленных в ней штифтов 24. Штифты 24 при повороте втулки 21 перемещаются в винтовых пазах 25 стакана 11.

Устройство для опорожнения емкостей работает следующим образом.

Рабочий агент 2 из корпуса 1 всасывается насосом 3 и нагнетается по напорному коллектору 4 к системе подачи рабочего агента 8. При этом рабочий агент через золотниковый распределитель направляется в корпус 1, так как под действием пружины 16 золотник 14 находится в верхнем положении. Тепло подводится в корпус 1 нагревателем 11.

На стаканы системы подачи рабочего агента 8 устанавливают горловиной вниз опорожняемые емкости. При этом механизм подъема находится в верхнем положении. Горловина емкости надевается на сопло 15, а ее корпус опирается на фиксаторы 23. Поворачивают поворотную втулку 22 механизма подъема. Перемещаясь по винтовым пазам 25 стакана 12, поворотная втулка 22 опускается. В результате горловина емкости упирается в упорный бурт 19 сопла 15, а бурт 19 упирается на упор 13. Под действием веса емкости пружина 16 сжимается и сопло 15 вместе с золотником 14 опускается в нижнее положение. При этом напорные каналы золотника и сопла соединяются с напорным коллектором 4. Поток рабочего агента направляется в полость емкости в виде струй и омывает открытую поверхность содержимого емкости. Экологически вредное, например, взрывчатое вещество расплавляется и смывается потоком рабочего агента. Эмульсия смытого вещества в рабочем агенте самотеком через сливные каналы сопла 15 и стакана 12 поступает в полость корпуса 1. Попутно эмульсия проходит через сетчатый фильтр 21, размещенный в трубе 20, и освобождается от нерастворимых и неплавких примесей, имеющихся в содержимом емкости. Кроме того, в фильтре 21 и трубе 20 снижается турбулентность потока жидкости, что благоприятствует гравитационному разделению (отстаиванию) эмульсии. Благодаря тому, что плотность расплава содержимого емкости, например, тротила, существенно выше плотности расплава смеси парафинов (при 100^oC плотность тротила 1,45 г/см³, смеси парафинов 0,68 0,75 г/см³), а также вследствие взаимной нерастворимости расплавов происходи их быстрое гравитационное разделение. Более тяжелое извлекаемое вещество опускается в нижнюю часть корпуса 1 и стекает в приемник расплава 5, а осветленный рабочий агент поднимается в верхнюю часть корпуса 1 и поступает во всасывающий патрубок насоса 3. Из приемника расплава 5 расплав извлеченного продукта поступает в сифон 6 и выводится наружу. Верхний конец сифона 6 расположен на уровне столба расплава извлекаемого вещества, гидростатически уравновешенного столбом рабочего агента (смеси парафинов) в корпусе 1. При поступлении в корпус 1 расплава извлекаемого вещества гидростатическое равновесие нарушается и избыток расплава вещества вытекает через сифон 6 в приемную емкость 10.

При заполнении корпуса 1 рабочим агентом выпускной конец сифона 6 закрывают краном. После выплавки первой группы емкостей, например, боеприпасов, кран открывают и сливают порцию рабочего агента, первоначально находившуюся в сифоне 6, в отдельную емкость. Затем сифон заполняется расплавом извлекаемого вещества, которое непрерывно истекает по мере поступления его из опорожняемых емкостей через сифон 6 из корпуса 1.

При необходимости частичного или полного слива жидкости из корпуса 1 открывают кран в нижней части приемника расплава 5.

Формула изобретения

1. Устройство для опорожнения емкостей преимущественно с экологически вредными взрывчатыми веществами на основе тротила, например боеприпасов, содержащее корпус, крышки с отверстиями для емкостей, нагреватель, рабочий агент, насос и систему подачи рабочего агента, отличающееся тем, что корпус снабжен приемником расплава экологически вредных веществ с погруженным в него сливным сифоном, верхний конец которого расположен на уровне столба расплава экологически вредных веществ, гидростатически уравновешенного столбом рабочего агента в корпусе и трубами с размещенным в каждой из них фильтром, система подачи рабочего агента включает вертикальные цилиндрические стаканы, каждый из которых содержит расположенный в средней части упор, а в нижней части золотниковый распределитель с подпружиненным соплом с напорными и сливными каналами и опорным буртом для взаимодействия с горловиной емкости, а в верхней части стакана расположен механизм для подъема емкости с величиной хода подъема большей величины хода золотникового распределителя, при этом насос подсоединен к корпусу в его верхней части.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что механизм подъема емкостей состоит из поворотной втулки с фиксаторами емкостей и штифтов, а в верхней части стакана образован винтовой паз, при этом штифты размещены в последнем.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве рабочего агента применена смесь углеводородов парафинового ряда.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7