Установка для удаления смесевого твердого топлива из корпуса малогабаритного ракетного двигателя

Авторы патента:

B08B3/08 - жидкостью, обладающей химическим или растворяющим действием (соответствующие жидкости см. в соответствующих классах)

Владельцы патента RU 2473401:

Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" (RU)

Изобретение относится к области ракетной техники, в частности к разработке установки для очистки металлических корпусов малогабаритных ракетных двигателей от смесевого твердого топлива на основе синтетических каучуков, перхлората аммония и алюминиевого порошка. Установка для удаления смесевого твердого топлива из корпуса малогабаритного ракетного двигателя включает станцию нагрева, насосы, запорную арматуру, приборы контроля и управления, герметичный аппарат, снабженный крышками и рубашкой обогрева с теплоизоляцией, реактор для приготовления водного раствора, тележку с ложементом, поддон, цилиндр с поршнем, маслостанцию с гидроцилиндром, связанным через золотник управления с насосом подачи масла, емкость для отработанного раствора. Применение изобретения позволяет провести безопасное удаление смесевого твердого топлива из корпуса малогабаритного ракетного двигателя без нарушения корпуса с обеспечением повторного использования его. 2 ил.

Известны установки и способы разрушения зарядов твердого ракетного топлива крупных ракетных двигателей путем применения струи жидкости при высоких давлениях от 40 до 140 МПа, истекающей из сопел, количество которых, конструкция и режимы работы устанавливаются экспериментально. Установки могут быть выполнены с горизонтальным и вертикальным расположением корпуса и включают в себя необходимое оборудование: емкости, фильтры, отстойники, насосы, электродвигатели (патенты США №3312231, 3440096, 3446667, патент РФ №2195629). Для малогабаритных двигателей данные установки неприемлемы, так как размеры канала заряда не позволяют конструктивно оформить сопловую головку с вводом ее в канал и обеспечить необходимое расстояние от торца сопла до поверхности топлива для эффективного и безопасного разрушения его.

Установка утилизации изделий из смесевого твердого ракетного топлива по патенту США №4854982 включает систему обеспечения высокого давления и распыления жидкого аммиака, экстракционную систему, систему регенерации аммиака, сушки и рециркуляции, а также напорный "танк" с жидким аммиаком, фильтр, насос высокого давления, подогреватель, вспомогательное оборудование, контрольно-измерительные приборы. Основным недостатком является то, что установка включает большой набор оборудования, в том числе работающего под давлением, а применение жидкого аммиака, в случае потери герметичности отдельных и устройств узлов соединений, повышает уровень пожароопасности.

Наиболее близким техническим решением по общему количеству совпадающих признаков является патент США №4793866,МПК В08В 3/02, В08В 9/08, заявл. 13.12.85, опубл. 27.12.88. Установка для удаления твердого топлива из корпуса ракетного двигателя предназначена для восстановления корпуса, изготовленного из композиционного материала, например стеклопластика. Установка включает устройство для нагревания воды до температуры, по меньшей мере 65°С, устройство для регулирования температуры воды, насос для повышения давления воды до (42-84) кгс/см², сопловые насадки для формирования воды в струю, устройство для установки сопел, устройство для направления струи воды на поверхность канала на расстояние примерно 50 см и угол относительно поверхности канала заряда в пределах 15-45°, устройство для передвижения насадки, устройство для закрепления корпуса в наклонном положении для удаления остатков топлива и воды, устройство для отделения воды и кусков топлива, удаленных из корпуса, с целью рециркуляции воды. К недостаткам установки следует отнести невозможность использования насадки с сопловой головкой для малогабаритных изделий с малым каналом.

Технической задачей изобретения является создание установки для удаления смесевого твердого топлива на основе синтетического каучука с наполнителями перхлоратом аммония и алюминиевым порошком из корпуса малогабаритного ракетного двигателя без нарушения целостности корпуса с целью повторного его использования.

Технический результат достигается тем, что установка включает станцию нагрева, насосы, запорную арматуру, приборы контроля и управления, герметичный аппарат для размещения в нем корпуса двигателя, снабженный теплоизоляцией и рубашкой обогрева для подачи в нее теплоносителя от станции нагрева, реактор для приготовления водного раствора, цилиндр с поршнем, соединенный с герметичным аппаратом и с гидроцилиндром, связанным через золотник управления с насосом подачи масла из маслостанции, емкость для отработанного раствора и тележку для закатывания корпуса в аппарат.

Фиг.1. Установка для удаления смесевого твердого топлива из корпуса малогабаритного ракетного двигателя.

1 - реактор для приготовления раствора;

2 - насос для подачи раствора в аппарат;

3 - станция нагрева;

4 - герметичный аппарат для размещения корпуса двигателя

5 - рубашка обогрева с теплоизоляцией;

6 - ракетный двигатель с твердым топливом;

7 - тележка;

8 - ложемент;

9 - поддон;

10 - емкость для отработанного раствора;

11 - маслостанция;

12 - гидроцилиндр;

13 - цилиндр с поршнем;

14 - передняя крышка;

15 - задняя крышка.

Фиг.2. Схема управления установкой.

16, 17, 18, 19 - вентили;

20 - манометр;

21 - датчик температуры;

22 - датчик давления;

23 - золотник управления;

24 - насос подачи масла;

25 - бак.

Подбор и компоновка оборудования установки обеспечивает выполнение следующих функций:

приготовление водного раствора поверхностно-активных веществ и добавок, в частности неорганических солей;

- размещение корпуса малогабаритного двигателя в аппарате;

- герметизация аппарата;

- заполнение аппарата водным раствором:

- нагрев раствора в аппарате и создание избыточного давления;

- контроль параметров процесса и управление всем оборудованием установки;

- освобождение аппарата по окончании процесса.

Работа на установке производится следующим образом: ложемент 8 укладывается на тележку 7, которая состыковывается с аппаратом 4. Открывается крышка 14 и отводится в сторону. Корпус ракетного двигателя 6 со смесевым твердым топливом помещается на ложемент и закрепляется. Тележка подкатывается к аппарату со стороны открытой крышки и скрепляется с поддоном 9 стяжками. Ложемент с корпусом закатывается в аппарат, а тележка раскрепляется и откатывается. Включается насос подачи масла 24 и золотник управления 23 для подачи масла из бака 25 в полость В гидроцилиндра 12, поршень которого должен дойти до крайнего положения. Контроль положения поршня осуществляется по загоранию лампочки от срабатывания концевика, после чего насос 24 отключается. Открывается вентиль 18, устанавливается крышка на штатное место и скрепляется с аппаратом. Открывается вентиль 16, закрывается вентиль 19, включается насос подачи раствора 2 из реактора 1 и аппарат 4 заполняется раствором. При появлении раствора из трубки, соединяющей вентиль 18 с емкостью для отработанного раствора 10, насос отключается. Включается насос 24 и золотник управления 23 для подачи масла в полость Б гидроцилиндра, поршень которого должен дойти до крайнего положения. Во время перемещения поршня цилиндра 13 полость А заполнится раствором из аппарата. Насос 24 отключается. Контроль положения поршня осуществляется по загоранию лампочки от срабатывания концевика. Включается насос подачи раствора 2 и аппарат 4 дополняется раствором. При появлении раствора из трубки вентиль 18 закрывается. Контроль наличия давления в аппарате производится по манометру 20. Закрывается вентиль 16, отключается насос подачи раствора 2. Дистанционно с пульта управления включается насос 24 и золотник управления 23 на подачу масла в полость гидроцилиндра В. В аппарате поднимается давление, которое фиксируется датчиком с записью на приборе. Включается насос на подачу теплоносителя в рубашку 5 аппарата. Включается нагрев теплоносителя станции нагрева 3. Температура нагрева теплоносителя, давление масла, поступающего в гидроцилиндр, продолжительность воздействия раствора на смесевое твердое топливо устанавливаются с учетом физико-химических свойств его компонентов.

По окончании процесса разрушения топлива, т.е. растворения перхлората аммония с вымыванием его из синтетического каучука, отключается станция нагрева 3, переключается золотник управления 23 на подачу масла в полость Б гидроцилиндра 12. Отключается насос 24. Проверяется наличие давления в аппарате по прибору. При давлении, не превышающем 2 кгс/см², производится освобождение аппарата от раствора. Открываются вентили 18 и 19 для слива раствора в емкость 10. Переключается золотник управления 23 на подачу масла в полость В, включается насос 24, раствор вытесняется из полости А. Отключается насос 24. По прекращении истечения жидкости из трубки, соединенной с вентилем 18, производится отсоединение крышки 14 от аппарата 4. Крышка отводится в сторону, подкатывается тележка 7 к аппарату и скрепляется с поддоном 9 стяжками, ложемент 8 зацепляется тягой, вытаскивается с корпусом ракетного двигателя 6 из аппарата 4 и устанавливается на тележку 7, которая затем открепляется от поддона 9 и откатывается от аппарата 4. Аппарат 4 очищается от остатков и раствора, скопившихся на поддоне с перемещением их в емкость 10. Корпус 5 снимается с ложемента 8 и производится подготовка к повторному использованию.

Применение предлагаемого изобретения позволяет провести безопасное удаление смесевого твердого топлива из корпуса малогабаритного ракетного двигателя без нарушения корпуса с обеспечением повторного использования его.

Установка опробована в опытно-промышленных условиях ФГУП "НИИПМ" с положительным результатом при удалении смесевого твердого топлива на основе полидиенуретанэпоксидного каучука, перхлората аммония и алюминиевого порошка из корпуса малогабаритного ракетного двигателя.

Установка для удаления смесевого твердого топлива из корпуса малогабаритного ракетного двигателя, включающая станцию нагрева, насосы, запорную арматуру, приборы контроля и управления, отличающаяся тем, что содержит герметичный аппарат для размещения в нем корпуса двигателя, снабженный теплоизоляцией и рубашкой обогрева для подачи в нее теплоносителя от станции нагрева, реактор для приготовления водного раствора, цилиндр с поршнем, соединенный с герметичным аппаратом и с гидроцилиндром, связанным через золотник управления с насосом подачи масла из маслостанции, емкость для отработанного раствора и тележку с ложементом для закатывания корпуса в аппарат.

Изобретение относится к способу очистки технологического оборудования, в частности фильтров, таких как мембранные фильтры, которые используются при производстве жидких продуктов питания, таких как молоко или молочные продукты, фруктовые соки, пиво, безалкогольные напитки (например, лимонады), сидр, вино, херес, портвейн, напитки, полученные перегонкой и т.п.

Способ очистки ректификационного оборудования от полимерных отложений // 2467812

Изобретение относится к способам очистки ректификационного оборудования получения стирола и может быть использовано, в том числе, в совместном производстве окиси пропилена и стирола.

Устройство и способ для непрерывной мойки емкостей, изготовленных из пластика, а также для удаления загрязнителей и этикеток с их поверхности // 2465972

Изобретение относится к области очистки и касается устройства и способа для непрерывной мойки емкостей, изготовленных из пластика, а также для удаления загрязнителей и этикеток с их поверхности.

Способ очистки // 2447958

Изобретение относится к области очистки - обезжириванию поверхностей и полостей изделий от минеральных масел, жиров и других загрязнений органической природы с помощью растворителей, а также к области подготовки изделий к высокочувствительным испытаниям на герметичность, и может найти применение в технологии изготовления жидкостных ракет с высокими требованиями к чистоте и степени герметичности в ракетостроении, авиастроении, приборостроении и других отраслях техники.

Способ очистки стального листа и система непрерывной очистки стального листа // 2429313

Изобретение относится к области эффективного удаления окалины, образующейся в процессе производства стального листа. .

Способ очистки поверхности от углеводородных соединений // 2429085

Изобретение относится к способу очистки поверхности от углеводородных соединений. .

Устройство для очистки теплообменного оборудования от отложений и накипи (варианты) // 2404397

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при обслуживании в процессе текущей эксплуатации и ремонте промышленного теплообменного оборудования, систем отопления жилых зданий и производственных помещений, котлов и холодильного оборудования различного назначения и другого теплоэнергетического оборудования, где в качестве теплоносителя используется вода.

Способ очистки реактора // 2403991

Способ очистки изделий растворителями // 2399437

Изобретение относится к технологии и технике достижения высокой чистоты поверхностей изделий растворителями. .

Способ очистки маслонаполненного силового электротехнического оборудования // 2387492

Изобретение относится к электротехнической промышленности, а именно к технологии очистки маслонаполненного силового электротехнического оборудования, и обеспечивает повышение эффективности очистки при одновременном сохранении необходимых электротехнических и механических параметров данного оборудования.

Способ демеркуризации поверхностей, загрязненных металлической ртутью // 2481161

Изобретение относится к области технической химии, в частности к способам демеркуризации поверхностей, загрязненных металлической ртутью при ее проливе при температурах от 0 до -30°С

Способ очистки янтаря // 2486970

Изобретение относится к области добычи и обработки ископаемых смол, в частности янтаря, и может быть использовано в процессе промышленной очистки янтаря

Способ очистки технологической аппаратуры, в частности фильтров // 2494821

Изобретение относится к способу очистки технологической аппаратуры, в частности мембранных фильтров, и может быть использовано в пищевой промышленности и на установках очистки сточных вод. Очистку фильтра проводят раствором пероксидисульфата с pH более 11 и температурой в диапазоне 70-80°С. Изобретение позволяет проводить стадию очистки за относительно малое время при использовании повышенной температуры, при этом отсутствует необходимость в дополнительной обработке с помощью реагентов. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 пр.

Способ очистки твердых поверхностей от нефтезагрязнений // 2500490

Изобретение относится к очистке от нефтезагрязнений и может быть использовано для очистки твердых поверхностей, включая грунт и объекты со сложной геометрией поверхности. Способ включает струйную отмывку твердых поверхностей в потоке моющей жидкости и последующее фазовое разделение загрязненной моющей жидкости. В качестве моющей жидкости используют 1-15%-ную водную дисперсию монодисперсных твердых частиц, представляющих собой полистирольные микросферы или минеральные частицы. Размер твердых частиц выбирают из интервала 0,2-6,0 мкм, а поверхность модифицируют кремнийорганическим поверхностно-активным веществом. Максимальное двумерное давление 2D пленок, сформированных из твердых частиц, составляет от 12 до 18 мН/м. Фазовое разделение загрязненной моющей жидкости осуществляют добавлением водного раствора электролита. Изобретение позволяет упростить технологию и повысить экологичность процесса. 3 пр.

Микропузырьковая система очистки для крупного изделия, такого как транспортное средство // 2507014

Микропузырьковая система очистки включает ванну с находящимся в ней химическим раствором, в который погружают изделие для его очистки; средство подачи для введения микропузырьков в химический раствор и подачи химического раствора, включающего микропузырьки, в ванну; маслоотделительное устройство, которое собирает пузырьки, поднявшиеся к поверхности химического раствора, находящегося в ванне, в результате очистки изделия, а также часть химического раствора, находящуюся вблизи поверхности химического раствора, чтобы отделить масло от раствора; средство формирования, предназначенное для формирования поверхностного потока раствора вблизи поверхности раствора, чтобы удалить пузырьки, поднявшиеся к поверхности раствора в промывочной ванне; и средство удаления, предназначенное для удаления диоксида углерода из воздуха, используемого для формирования микропузырьков с помощью средства подачи. Предложен также способ очистки с использованием микропузырьковой системы. 2 н. и 4 з.п.ф-лы, 5 ил.

Композиция для удаления толстослойных полимочевинных, полиуретановых и полимочевинуретановых покрытий // 2507230

Изобретение относится к химическим средствам (смывкам), предназначенным для размягчения с целью последующего удаления локальных участков некондиционных толстослойных (1,0-4,0 мм) полимерных покрытий с поверхности металлических труб магистральных и промысловых нефте-, газопроводов и продуктопроводов с жидкими углеводородами, а также фасонных соединительных деталей, фитингов, запорной арматуры и монтажных узлов, труб и арматуры компрессорных и насосных станций, станций подземного хранения газа и нефтехранилищ в условиях заводского и трассового нанесения покрытий при строительстве, реконструкции и ремонте трубопроводных систем. Композиция содержит, мас.%: полярный апротонный сорастворитель - N,N-диметилформамид - 30,0-35,0, полимерный загуститель -поливинилхлоридную хлорированную смолу типа ПСХ-ЛС - 20,0-25,0, замедлитель испарения - парафиновое или вазелиновое масло - 0,3-1,0, разрыхлитель и поверхностно-активное вещество, в качестве которых используется дистиллированное талловое масло или жирные кислоты таллового масла, имеющие кислотное число 165-195 мгКОН/г, - 10,0-15,0, активный хлорорганический растворитель - метиленхлорид - остальное до 100,0. Технический результат - эффективность при удалении толстослойных покрытий с наклонных и вертикальных поверхностей, меньшая токсичность и отсутствие коррозионного воздействия на изделия из черного металла. 2 табл.

Способ очистки бетона от карбамида // 2510691

Изобретение относится к области очистки бетонных изделий от токсичных веществ и может быть использован, преимущественно, для снижения содержания карбамида в бетонных стенах и перекрытиях в жилых и производственных помещениях. Способ заключается в том, что используют водный раствор соли азотистой кислоты, который наносят на поверхность бетонного изделия, причем количество соли азотистой кислоты в водном растворе выбирают из расчета на один моль карбамида от одного до десяти молей соли азотистой кислоты, а содержание воды в растворе от 10 до 90%. Результатом является разработка принципиально нового и эффективного способа обработки бетонных изделий для очистки от карбамида, а также в расширении ассортимента средств для обработки бетонных изделий. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

Промывочная жидкость для борьбы с отложениями и продления срока службы трубопроводов систем отопления (варианты) // 2518094

Изобретение относится к проблеме удаления продуктов коррозии и солевых отложений в трубопроводах и теплообменной аппаратуре ЖКХ с использованием водооборотных систем и может быть использовано в нефтехимической, химической, металлургической промышленности, а также на предприятиях промышленной энергетики. Предлагаемые промывочные жидкости для систем отопления содержат или раствор 1-3 масс.% лимонной кислоты, 0.03-0.05 масс.% соляной кислоты и 0.05-0.5 масс.% хитозана, модифицированного изомасляной кислотой, содержащей метилпиразольную группу (метилпиразолилизобутират хитозана-ХМПИ), или 1-3 масс.% лимонной кислоты, 0.1-0.15 масс.% раствор серной кислоты и 0.05-0.5 масс.% хитозана, модифицированного изомасляной кислотой, содержащей метилпиразольную группу (метилпиразолилизобутират хитозана-ХМПИ), остальное вода. Технический результат - эффективная очистка трубопроводов, продление срока службы систем отопления и защита от коррозии стальных трубопроводов. 2 н.п. ф-лы.

Способ очистки трансформаторного железа от совтола // 2536026

Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано на предприятиях энергетического комплекса, предприятиях утилизации и производства высокомощных трансформаторов напряжения для очистки трансформаторов от совтола с целью их повторного использования. Способ очистки трансформаторного железа заключается в промывке раствором ксилола и толуола, индукционном нагреве в разреженной атмосфере, а также промывке после нагрева раствором ацетона и бензола при температуре растворителя в области точки кипения. Предварительную промывку проводят раствором, состоящим из толуола в количестве от 30 мас.% до 70 мас.% и ксилола в количестве от 30 мас.% до 70 мас.%. Индукционный нагрев происходит до температуры от 90°C до 150°C при разрежении в камере трансформатора 1 кгс/см2, причем нагрев осуществляют в течение периода времени от 30 мин до 120 мин. Дальнейшую промывку трансформаторного железа проводят раствором ацетона в количестве от 30 мас.% до 70 мас.% и бензола в количестве от 30 мас.% до 70 мас.% при температуре раствора от 30°C до 70°C. Обеспечивается укорочение времени очистки, уменьшение количества жидких отходов, а качество очистки обмоток трансформатора позволяет использовать обмотки в составе трансформатора повторно.

Способ очистки твердой поверхности и моющий состав, предназначенный для использования в способе // 2540607

Группа изобретений относится к технологии очистки поверхностей и к составу компонентов. Способ очистки твердых поверхностей от загрязнений заключается в нагнетании жидкости под давлением через сопло, при этом в качестве жидкости используют воду с физико-химически модифицированными свойствами, обеспечиваемыми путем добавления в нее высокомолекулярного линейного полимера, в качестве которого используют полиоксиэтилен с молекулярной массой 105-107. Согласно изобретению осуществляют дополнительную модификацию жидкости путем добавления в нее субмикронных частиц бентонитовой глины с концентрацией 0,6-1,0 мас.% и кальцинированной соды с концентрацией 0,5-1,0 мас.%. при этом используют полиоксиэтилен с концентрацией 0,001-0,005 мас.%. Моющий состав, предназначенный для использования в способе, на основе физико-химически модифицированной жидкости путем добавления в нее высокомолекулярного полимера, согласно изобретению содержит полиоксиэтилен с молекулярной массой 105-107, субмикронные частицы модифицированной бентонитовой глины и кальцинированную соду при следующем соотношении компонентов, мас.%: Полиоксиэтилен 0,001-0,005 Субмикронные частицы модифицированной бентонитовой глины 0,6-1,0 Кальцинированная сода 0,5-1,0 Вода Остальное Предлагаемый способ очистки обеспечивает качественную очистку твердых поверхностей от загрязнений без повреждения самой поверхности. Компоненты состава относятся к малоопасным и нетоксичным веществам. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.