Способ получения сферических порохов для стрелкового оружия



Владельцы патента RU 2497790:

Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") (RU)

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Получение СФП со стабильными физико-химическими и баллистическими характеристиками достигается путем обеспечения смешения пара с водой в пароструйном обогревателе, из которого теплоноситель выходит со строго заданной температурой и подается в рубашку реактора. Теплоноситель насосом по трубопроводу подают в пароструйный обогреватель, где за счет сопла увеличивают скорость теплоносителя. Одновременно в приемную камеру обогревателя подают под давлением пар, теплоноситель из сопла вместе с паром попадает в смесительную камеру длиной, равной 4-5 диаметрам трубопровода, и внутренним диаметром 0,7-0,8 от диаметра трубопровода. После смесительной камеры поток расширяют до исходного внутреннего диаметра трубопровода и теплоноситель подают в рубашку реактора. 1 ил., 1 табл., 5 пр.

 

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия.

Из литературных источников [1, 2] известны процессы, проводимые в реакторах, имеющих рубашку для нагрева смеси. В качестве теплоносителя для нагрева смеси используется вода, пар, этиленгликоль и др. Использование известных способов нагрева смеси в реакторах при получении СФП связано с увеличением длительности технологического процесса и невозможностью получения качественных характеристик пороха, например, по пористости, насыпной плотности и геометрическим размерам пороховых элементов.

В качестве ближайшего аналога авторами выбран способ обогрева реактора для получения сферических порохов [3], согласно которому первоначально заполняют систему обогрева реактора, включающую рубашку реактора, сборник и трубопроводы, водой, которую из сборника подают насосом в пароструйный обогреватель, смешивают с паром и полученную смесь в качестве теплоносителя подают в рубашку реактора с заданной температурой и обеспечением турбулентности потока смеси, при этом устанавливают разницу температур между входом и выходом смеси из рубашки реактора в пределах 1…2°С.

Недостатком такого способа обогрева реактора является то, что при смешении пара с водой в пароструйном обогревателе происходят гидроудары и перед подачей теплоносителя в рубашку реактора возможны колебания температур, что фиксируют термометры сопротивления, установленные перед подачей теплоносителя в рубашку реактора.

Техническим результатом является получение СФП со стабильными физико-химическими и баллистическими характеристиками путем обеспечения смешения пара с водой в пароструйном обогревателе, где из пароструйного обогревателя теплоноситель выходит со строго заданной температурой и подается в рубашку реактора.

Технический результат достигается тем, что теплоноситель насосом по трубопроводу подают в пароструйный обогреватель под давлением 2,0…2,5 кгс/см2 со скоростью теплоносителя в трубопроводе 1,2…1,4 м/с к пароструйному обогревателю, где за счет сопла, установленного в пароструйном обогревателе, увеличивают скорость теплоносителя до 16…18 м/с, одновременно в приемную камеру диаметром равным 1,4…1,5 от диаметра трубопровода и длиной камеры равной 2,0…2,5 от диаметра трубопровода подают под давлением 2,5…3,0 кгс/см2 пар, теплоноситель из сопла вместе с паром подают в смесительную камеру длиной равной 4…5 диаметрам трубопровода и внутренним диаметром 0,7…0,8 от диаметра трубопровода, после смесительной камеры поток расширяют до исходного внутреннего диаметра трубопровода и теплоноситель подают в рубашку реактора.

На чертеже приведена схематическая конструкция пароструйного обогревателя, состоящего из сопла поз.1, приемной камеры поз.2 и камеры смешения поз.3.

Работает пароструйный обогреватель следующим образом: теплоноситель под давлением 2,0…2,5 кгс/см2 подается насосом по трубопроводу со скоростью 1,2…1,4 м/с в пароструйный обогреватель в сопловую часть поз.1. В сопловой части скорость теплоносителя увеличивается до 16…18 м/с. Одновременно в приемную камеру поз.2 диаметром 1,4…1,5 от диаметра трубопровода и длиной камеры равной 2,0…2,5 от диаметра трубопровода подают пар под давлением 2,5…3,0 кгс/см2. Теплоноситель из сопла вместе с паром подают в смесительную камеру поз.3 длиной равной 4…5 диаметрам трубопровода и внутренним диаметром 0,7…0,8 от диаметра трубопровода, где при скорости теплоносителя 2,8…2,9 м/с происходит интенсивное смешение пара с водой. При этом гидродинамических ударов не происходит и при выходе из смесительной камеры теплоноситель принимает заданную температуру. Из смесительной камеры теплоноситель в трубопроводе расширяется и подается в рубашку реактора со скоростью 1,2…1,4 м/с.

Снижение давления, создаваемого насосом менее 2,0 кгс/см2 и скорости теплоносителя менее 1,2 м/с, не обеспечивает стабильного смешения пара с водой, а увеличение давления более 2,5 кгс/см2 и скорости потока более 1,4 м/с связано с дополнительным сопротивлением при движении теплоносителя по трубопроводу.

Уменьшение скорости теплоносителя в сопловой части менее 16 м/с не обеспечивает стабильного перемешивания пара с водой в смесительной камере, а увеличение скорости теплоносителя в сопловой части более 18 м/с связано с дополнительными трудозатратами и расходом дополнительной электроэнергии.

Уменьшение диаметра приемной камеры менее 1,4 от диаметра трубопровода и длины камеры менее 2,0 от диаметра трубопровода не обеспечивает равномерного распределения подаваемого пара в объем теплоносителя, а увеличение диаметра приемной камеры более 1,5 и ее длины более 2,5 от диаметра трубопровода связано с увеличением габаритов пароструйного обогревателя. Уменьшение давления пара менее 2,5 кгс/см2 приводит к неравномерному смешению пара с водой, а увеличение давления пара более 3,0 кгс/см2 связано с дополнительными трудозатратами.

Уменьшение длины смесительной камеры менее 4 диаметров трубопровода и внутреннего диаметра смесительной камеры менее 0,7 диаметра связано с дополнительным сопротивлением потока и приводит к отдельным гидравлическим ударам, а увеличение длины смесительной камеры более 5 диаметров трубопровода и внутреннего диаметра более 0,8 от диаметра трубопровода положительного эффекта не дает. Уменьшение скорости теплоносителя в смесительной камере менее 2,8 м/с приводит к появлению гидроударов, а увеличение скорости теплоносителя в смесительной камере более 2,9 м/с положительного эффекта не дает.

Технологические режимы, физико-химические и баллистические характеристики СФП по разработанному авторами способу (примеры 1…3) и по известному способу (примеры 4, 5) приведены в таблице.

Таблица
Технологические режимы, физико-химические и баллистические характеристики СФП
Наименование показателя Пример (Пр.№1) Пр.№2 Пр.№3 Пр.№4 Пр.№5
Давление подаваемого теплоносителя в трубопроводах до пароструйного обогревателя, кгс/см2 2,0 2,2 2,5 2,0 2,5
Скорость теплоносителя в трубопроводе, м/с 1,2 1,3 1,4 1,2 1,4
Диаметр приемной камеры от диаметра трубопровода 1,4 1,45 1,5 1,6 1,7
Длина приемной камеры от диаметра трубопровода 2,0 2,2 2,5 1,8 3,0
Давление пара, кгс/см2 2,5 2,7 3,0 2,1 3,0
Длина смесительной камеры от диаметра трубопровода 4 4,5 5,0 2,0 6,0
Внутренний диаметр смесительной камеры от диаметра трубопровода 0,7 0,75 0,8 0,6 0,9
Скорость теплоносителя в смесительной камере, м/с 2,8 2,85 2,9 2,6 3,2
Скорость теплоносителя за пароструйным обогревателем, м/с 1,2 1,3 1,4 1,2 1,4
Насыпная плотность пороха, кг/дм3 0,926 0,936 0,945 0,915 0,920
Пористость, % 4,0 4,5 5,0 8,0 7,0
Химическая стойкость, мм рт.ст. 32 32 32 32 32
Баллистические характеристики
Масса заряда, г 0,83 0,85 0,91 0,80 0,81
Средняя скорость полета пуль, м/с 558 553 559 559 540
Продолжение таблицы
Разброс скорости полета пуль, м/с 13 6 15 22 25
Максимальное давление пороховых газов в баллистической группе, МПа
Среднее 221,0 233,2 258,8 258,8 259,8
Наибольшее 234,1 258,9 302,0 302,0 327,5

По техническим условиям: средняя скорость полета пуль в баллистической группе - не менее 550 м/с, разброс между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета пуль - не более 35 м/с; максимальное давление пороховых газов в баллистической группе, МПа: среднее - не более 264, наибольшее - не более 313,7.

Из приведенных данных таблицы видно, что по разработанному авторами способу получения СФП (примеры 1…3) система «рубашка реактора-сборник теплоносителя-трубопроводы» заполнены теплоносителем, который подается насосом в пароструйный обогреватель и при смешении конденсата пара в смесительной камере пароструйного обогревателя происходит нагрев теплоносителя в течение не более 1 минуты до заданной температуры. Время нагрева смеси в реакторе при самых интенсивных тепловых нагрузках не превышает 15 минут. Общий цикл формирования 7,0…7,2 часа.

Полученный СФП имеет пористость пороховых элементов не более 5%, насыпная плотность в пределах 0,926…0,945 кг/дм3. При этом обеспечиваются стабильные баллистические характеристики как по скорости полета пуль, так и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.

По известному способу (примеры 4, 5) нагрев воды в сборнике длится 20 минут. Обогрев реактора происходит неравномерно, общий цикл получения СФП составляет 9,2 часа. При этом физико-химические и баллистические характеристики значительно ниже, чем по разработанному авторами способу. Кроме того, следует отметить, что по известному способу на стенках рубашки реактора происходит отложение солей (накипь), на удаление которой требуются дополнительные трудозатраты.

Литература:

1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Химия, 1973. - 750 с.

2. Плановский А.Н., Николаев П.И. Процессы и аппараты химической технологии. - М.: Химия, 987. - 492 с.

3. Заявка №2010104369/02 (006142) от 08.02.2010.

Способ получения сферических порохов для стрелкового оружия, характеризующийся тем, что первоначально заполняют систему обогрева реактора, включающую рубашку реактора, сборник и трубопроводы, водой, которую из сборника подают насосом в пароструйный обогреватель, смешивают с паром и полученную смесь в качестве теплоносителя подают в рубашку реактора с заданной температурой, отличающийся тем, что теплоноситель насосом по трубопроводу подают в пароструйный обогреватель под давлением 2,0-2,5 кгс/см2 со скоростью теплоносителя в трубопроводе 1,2-1,4 м/с к пароструйному обогревателю, где за счет сопла, установленного в пароструйном обогревателе, увеличивают скорость теплоносителя до 16-18 м/с, одновременно в приемную камеру диаметром, равным 1,4-1,5 от диаметра трубопровода, и длиной камеры, равной 2,0-2,5 от диаметра трубопровода подают под давлением 2,5-3,0 кгс/см2 пар, теплоноситель из сопла вместе с паром подают в смесительную камеру длиной, равной 4-5 диаметрам трубопровода, и внутренним диаметром 0,7-0,8 от диаметра трубопровода, после смесительной камеры поток расширяют до исходного внутреннего диаметра трубопровода и теплоноситель подают в рубашку реактора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия. Способ включает получение порохового лака в реакторе, диспергирование его на сферические частицы, обезвоживание и отгонку этилацетата из пороха с последующей промывкой, сортировкой и сушкой.

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия, например охотничьего патрона 7,62×51 (308 Wm). Способ флегматизации СФП включает загрузку компонентов в реактор-флегматизатор, приготовление флегматизирующей эмульсии в эмульсификаторе и флегматизацию сферического пороха в реакторе-флегматизаторе после ввода флегматизирующей эмульсии из эмульсификатора.

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Способ получения сферического пороха включает получение порохового лака в реакторе, диспергирование его на сферические частицы, обезвоживание, отгонку этилацетата из пороховых элементов, последующую промывку, сортировку и сушку, при этом полученный в реакторе СФП с маточным раствором сливают в промывную емкость, после отстаивания маточный раствор водокольцевым насосом, через установленные люки отсоса в нижней части промывной емкости, направляют на нейтрализацию.

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия. Способ получения сферического пороха включает получение порохового лака в реакторе, диспергирование его на сферические частицы, обезвоживание и отгонку этилацетата из сферического пороха с последующей промывкой, сортировкой и сушкой, при этом водно-пороховую суспензию из напорной емкости секторным питателем подают на мокрую двухкаскадную сортировку во внутреннюю шнековую часть вращающегося барабана, установленного под углом 1°-5° относительно горизонтальной оси движения пороха.
Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Способ включает приготовление порохового лака, для чего первоначально в реактор добавляют пороховую массу, воду и этилацетат, загружают гексоген, перемешивание проводят до полного растворения гексогена в этилацетате, после чего вводят возвратно-технологические отходы, затем вводят остальную часть пороховой массы и ведут процесс приготовления порохового лака.

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Способ включает получение порохового лака, диспергирование его на сферические частицы, обезвоживание и отгонку этилацетата из пороховых элементов с последующей промывкой, сортировкой, флегматизацией и сушкой.

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия. Способ включает отгонку паров этилацетата из сферических пороховых элементов, находящихся в дисперсионной среде в реакторе, подачу теплоносителя в рубашку реактора и кипение смеси в реакторе в развитом пузырьковом режиме кипения, конденсацию паров этилацетата в холодильнике и прием сконденсированного этилацетата в сборник, связанный с атмосферой через обратный холодильник.
Изобретение относится к способам получения пиротехнических газогенерирующих составов, содержащих полимерное связующее и предназначенных для использования в составе пиротехнических устройств, служащих для создания давления в определенном объеме.
Изобретение относится к области получения двухосновных сферических порохов (СФП) для спортивно-охотничьего оружия. Согласно изобретению в аппарат-флегматизатор заливают воду и загружают сферический порох и ведут при перемешивании нагрев суспензии до температуры 76-82°С, одновременно в эмульсификаторе готовят флегматизирующую водную эмульсию, состоящую из динитротолуола (ДНТ), централита I (Ц I) и защитного коллоида с концентрацией в воде 2,0-3,5 мас.% в течение 20-30 минут.

Изобретение относится к проведению работ по уничтожению дымных ружейных порохов и может быть реализовано в качестве способа по уничтожению дымных ружейных порохов в картузах воспламенителей методом растворения в воде с добавлением поверхностно-активных веществ (ПАВ).

Изобретение относится к способу изготовления многослойных панелей с заполнителем из газонаполненной пластмассы. .

Изобретение относится к перемешиванию жидких и порошкообразных веществ и может использоваться в химической, лакокрасочной, пищевой промышленности. .

Изобретение относится к устройству (1) для введения жидкости в сыпучие сухие вещества, прежде всего в муку для приготовления кляра. .

Манжета // 2126725
Изобретение относится к разделу(ам) промышленного изготовления устройств с возможностью экологической защиты окружающей среды от вытекания: воды, нефтепродуктов, щелочных и кислотных составов, используемых в замкнутом цикле технологического обеспечения; бытовой защиты и улучшения экологических свойств упомянутых жидких сред; в пищевой промышленности - для отбора магнитосодержащих включений из жидкого шоколада, молока, сливок, сметаны, пива и др.

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления процесса ми химической и нефтехимической промышленности , в частности к устройствам для приготовления жидкой смеси, и позволяет расширить функциональные возможности за счет автоматического варьирования производительности по смеси с заданной концентрацией контролируемого компонента при приготовлении агрессивных, кристаллизующихся , вязких и т.п.
Изобретение относится к аппаратам для обработки суспензий, используемых в строительном производстве, и позволяет интенсифицировать процесс обработки суспензий. .

Изобретение относится к смешиванию веществ и может использоваться в биотехнологии и химии. Устройство для смешивания вещества включает в себя: два или более проточных каналов (11, 12, 13), в которых формируются отверстия (111, 121, 131), из которых выпускается наружу жидкость, колебательные устройства (112, 122, 132), которые формируют капли жидкости, выпускаемые из каждого отверстия (111, 121, 131) за счет колебаний, по меньшей мере, части проточных каналов, где находятся отверстия (111, 121, 131), на заданной частоте колебаний, и выпускают капли жидкости; а также средства, для того чтобы вызвать столкновение друг с другом капель (A, B, C) жидкости, выпускаемых из отверстий (111, 121, 131) проточных каналов (11, 12, 13). Технический результат состоит в обеспечении равномерности смешивания определенного количества микроэлементов, а также смешивания мельчайших частиц. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 15 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2013-11-10 2013-11-09T00:40:07
Наверх