Способ ликвидации крупногабаритных зарядов твердого ракетного топлива



Способ ликвидации крупногабаритных зарядов твердого ракетного топлива
Способ ликвидации крупногабаритных зарядов твердого ракетного топлива

 

F23B90/00 - Устройства для сжигания твердого топлива (для одновременного или попеременного сжигания кускового с другим видом топлива F23C 1/00; устройства для сжигания в псевдоожиженном слое F23C 10/00; сжигание низкосортного топлива и мусора F23G; колосниковые решетки F23H; подача твердого топлива в устройства для сжигания F23K; конструктивные элементы камер сгорания, не отнесенные к другим подклассам F23M; бытовые отопительные устройства F24; котлы центрального отопления F24D; автономные компактные котлы F24H)

Владельцы патента RU 2604612:

Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" (RU)

Изобретение относится к области ликвидации крупногабаритных зарядов твердого ракетного топлива на стенде, а именно к способам сжигания канальных зарядов твердого ракетного топлива непосредственно в корпусах ракетных двигателей. Способ ликвидации крупногабаритных зарядов, скрепленных с корпусом, без соплового блока осуществляют путем сжигания на горизонтальном стенде с подачей дисперсной жидкости в канал заряда со стороны переднего днища через распылительные модули. В качестве жидкости в канал заряда подают воду в мелкодисперсном или парообразном состоянии. Изобретение позволяет уменьшить содержание токсичных веществ в продуктах сгорания, в особенности молекулярного хлора. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области ликвидации крупногабаритных зарядов твердого ракетного топлива (ТРТ) на стенде, а именно к способам сжигания канальных зарядов ТРТ непосредственно в корпусах ракетных двигателей.

Из уровня техники известен способ по патенту РФ №2087804 (дата публикации 20.08. 1997 г.), заключающийся в сжигании заряда твердого ракетного топлива в камере сгорания.

Недостатком этого способа является потребность в больших накопителях продуктов сгорания, сохранение в течение длительного времени продуктов неполного сгорания совмещено с хлорсодержащими продуктами, что способствует образованию токсичных веществ (диоксинов и фуразанов), полное уничтожение которых при обычном факельном дожигании невозможно.

Известен также способ ликвидации заряда твердого топлива по патенту РФ №2021560 (дата публикации 15.10.1994 г.), заключающийся в сжигании на стенде заряда твердого ракетного топлива, размещенного в корпусе ракетного двигателя с подачей жидкости в корпус двигателя.

К недостаткам описанного способа следует отнести вертикальное расположение двигателя на стенде, что делает данный способ практически неприменимым для крупногабаритных и многотоннажных ракетных двигателей, так как вертикальное положение стенда требует разработки сложных крепежных устройств.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ ликвидации зарядов ракетного двигателя на твердом топливе по патенту РФ №2347180 (дата публикации 20.09.2008 г.), включающий сжигание на горизонтальном стенде заряда ракетного двигателя на твердом топливе, скрепленного с корпусом, без соплового блока путем сжигания на горизонтальном стенде с подачей дисперсной жидкости в канал заряда со стороны переднего днища через распылительный модуль.

К недостаткам прототипа следует отнести высокую токсичность продуктов горения - окислов алюминия, окиси углерода и бензапиренов - которая усиливается солевыми добавками, и особенно, образование молекулярного хлора, которое происходит из-за пониженной температуры горения топлива. Молекулярный хлор обладает мощным отравляющим действием и имеет предельно низкую допустимую концентрацию вещества в воздухе.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа ликвидации крупногабаритных зарядов твердого ракетного топлива, позволяющего уменьшить содержание токсичных веществ в продуктах сгорания, и, в особенности, молекулярного хлора.

Поставленная задача решается предлагаемым способом ликвидации крупногабаритных зарядов твердого ракетного топлива, скрепленных с корпусом, без соплового блока путем сжигания на горизонтальном стенде с подачей дисперсной жидкости в канал заряда со стороны переднего днища через распылительный модуль, при этом, в качестве жидкости в канал заряда подают воду в мелкодисперсном или парообразном состоянии.

Поскольку сжигание зарядов, особенно крупногабаритных, проводят без сопла, т.е. при атмосферном давлении, температура, создаваемая в зоне горения, понижается, снижение температуры приводит к неполному протеканию реакций и увеличенному содержанию токсичных веществ, в том числе и молекулярного хлора. В предлагаемом техническом решении в качестве жидкости в канал заряда подается вода в мелкодисперсном состоянии, которая при температуре горения топлива распадается на водород и кислород. Кислород стимулирует процессы горения, а водород, как правило, увеличивает температуру горения. На выходе из канала заряда водород сгорает, вызывая повышение температуры в зоне интенсивного горения. За счет чего увеличивается температура в зоне горения, что обеспечивает более полное течение и завершение реакций окисления, в том числе и с хлором. Проведенные термодинамические расчеты процесса разложения воды представлены на чертеже, из которого видно, что температура, которая заставляет разлагаться воду на кислород и водород, находится в интервале от 1900 до 2000 K.

В прототипе в качестве подаваемой жидкости используется водно-солевой раствор хлорида кальция, который замедляет распад воды на водород и кислород, образуя при этом дополнительный объем соединений молекулярного хлора:

CaCl2→Са+Cl2

Подача воды в парообразном состоянии будет способствовать еще более полному протеканию реакций окисления.

В таблице приведен расчетный состав продуктов сгорания в зависимости от количества подаваемой воды.

Расчет характеристик выполнен при условии идеального смешения воды с продуктами сгорания топлива, полном химическом равновесии, отсутствии тепловых потерь.

Проведенные расчеты показывают, что в продуктах сгорания уменьшается содержание молекулярного хлора, алюминия и оксидов азота.

Осуществляется способ следующим образом - ракетный двигатель без соплового блока устанавливают на горизонтальном стенде, в канал заряда на переднее днище устанавливают распылительные модули, количество и конструкция которых определяется индивидуальными особенностями сжигаемого заряда, количество подаваемой воды определяется величиной газоприхода. Воду в полость заряда подают с некоторой задержкой 1-10 секунд после воспламенения, задержка по времени позволяет заряду разгореться и не потухнуть при подаче воды.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1.

Крупногабаритное изделие массой 20 тонн устанавливают на горизонтальном стенде, в цилиндрический канал заряда длинной 5 метров устанавливают 6 распылительных форсунок пневматического типа с щелевыми цилиндрическими отверстиями и конусовидной формой факела распыла для подачи воды в канал заряда, форсунки соединяются с системой водоснабжения. После инициирования заряда ракетного двигателя, с задержкой в 5 секунд в канал ликвидируемого заряда через форсунки подают 400 литров мелкодисперсной воды. После выгорания заряда корпус изделия может быть применен для дальнейшего использования или утилизирован.

Пример 2

Крупногабаритное изделие массой 10 тонн устанавливают на горизонтальном стенде, в цилиндрический канал заряда длинной 3 метра устанавливают 5 распылительных паромеханических форсунок с щелевыми цилиндрическими отверстиями для подачи пара в канал заряда, форсунки соединяются с системой подачи пара. После инициирования заряда ракетного двигателя, с задержкой в 2 секунды в канал ликвидируемого заряда через распылительные форсунки подают 300 м3 пара. После выгорания заряда корпус изделия может быть применен для дальнейшего использования или утилизирован.

В настоящее время проводятся опытно-конструкторские разработки по внедрению промышленного использования предлагаемого технического решения для ликвидации дефектных или снимаемых с вооружения крупногабаритных зарядов твердого ракетного топлива.

Способ ликвидации крупногабаритных зарядов твердого ракетного топлива, скрепленных с корпусом, без соплового блока путем сжигания на горизонтальном стенде с подачей дисперсной жидкости в канал заряда со стороны переднего днища через распылительные модули, отличающийся тем, что в качестве жидкости в канал заряда подают воду в мелкодисперсном или парообразном состоянии.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области специальной техники и может быть использовано для подавления осколочного и фугасного действий взрывов, происходящих в результате террористических или криминальных актов.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для взврывозащиты технологического оборудования. Технический результат - повышение эффективности защиты технологического оборудования от взрывов путем увеличения быстродействия и надежности срабатывания разрывных элементов.

Изобретение относится к стендам для определения эффективности предохранительных конструкций. Стенд содержит систему мониторинга и обработки полученной информации об опасной зоне.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к предохранительным устройствам систем безопасности для взрывоопасного оборудования. Технический результат - повышение эффективности защиты технологического оборудования от аварийных ситуаций путем увеличения быстродействия и надежности срабатывания системы.

Изобретение относится к области испытаний взрывозащитных конструкций технологического оборудования. Стенд содержит размещенный в испытательном боксе макет взрывоопасного объекта с установленным в нем взрывным осколочным элементом с инициатором взрыва, защитный чехол с поддоном, выполненные в виде единой замкнутой конструкции, образованной вокруг упомянутого макета, систему мониторинга и обработки информации о взрывоопасной зоне, транспортную систему для перемещения поддона с макетом и подвесную систему для крепления защитного чехла.

Изобретение относится к машиностроению к способам определения эффективности взрывозащиты в испытательном макете взрывоопасного объекта. В боксе устанавливают макет взрывоопасного объекта, а по его внутреннему и внешнему периметрам устанавливают видеокамеры для видеонаблюдения.

Изобретение относится к оборудованию для подъёма объектов со дна моря и может быть использовано при подъёме боеприпасов. Спасательный контейнер для спасения боеприпаса, который был сброшен в воду, на поверхность воды, содержит корпус (30) контейнера и крышку (40).

Изобретение относится к средствам обеспечения безопасности взрывных работ. Взрывозащитная камера включает переднюю, заднюю, боковые стенки и потолочину, боковые и задняя стенки выполнены сдвоенными и содержат внутренние и наружные стенки, расположенные на определенном расстоянии друг от друга и снабженные окнами и проемами, которые во внутренних стенках смещены относительно окон и проемов в наружных стенках, в потолочине также выполнено окно, перекрытое крышкой, размещенной на определенном расстоянии от потолочины, передняя стенка снабжена подвижными воротами, внутренние боковые стенки имеют возможность перемещения по направляющим для изменения внутреннего объема камеры, дополнительно оснащена взрывозащитным устройством с индикатором безопасности на разрывном элементе, монтируемым в расширительной горловине цистерны с люком-лазом и содержащим корпус клапана, теплоизолирующий и разрывной элементы, футерованный грузовой затвор, перекрывающий отверстие в корпусе защищаемого объекта, а в верхней цилиндрической части корпуса клапана размещены теплоизоляционный элемент и герметизирующая мембрана, прижимаемая к корпусу клапана посредством крышки, шарнирно соединенной с рычагом, взаимодействующим с отбойником, а узел крепления разрывного элемента крепится своей верхней частью на рычаге, а нижней - к верхней цилиндрической части корпуса клапана, а разрывной элемент состоит из проволоки, стопорного болта, вилки, рычага крышки клапана, гайки, двух барабанов, расположенных соответственно в вилке рычага крышки клапана и в вилке верхней цилиндрической части корпуса клапана, при этом концы проволоки вставляются в отверстия барабанов и затем наматываются на них, а зазор h между вилками составляет порядка (1,5÷3) от диаметра проволоки, а параметры клапана находятся в следующих оптимальных интервалах величин: c=H/Dy=2,5÷3,0, где Dy - диаметр верхней цилиндрической части корпуса клапана, равный максимальному размеру отверстия корпуса защищаемого объекта; H - высота клапана в сборе, при этом на проволоке разрывного элемента закреплен индикатор безопасности в виде датчика, реагирующего на деформацию, например тензорезистора, выход которого соединен с усилителем сигнала, например тензоусилителем, а выход тензоусилителя соединен со входом устройства оповещения об аварийной ситуации, а проволока разрывного элемента, на которой закреплен датчик индикатора безопасности, выполнена упругой и имеет несколько витков в части, соединенной с датчиком индикатора безопасности.

Изобретение относится к области хранения и транспортировки взрывчатых веществ (ВВ) и взрывоопасных, легковоспламеняющихся жидких грузов. Транспортно-технологический взрывобезопасный контейнер включает емкость в виде металлического сосуда с узлами заполнения и опорожнения.

Изобретение относится к технике защиты окружающей среды от опасного и вредного воздействия высокотоксичных и экологически опасных веществ и может быть использовано для предотвращения последствий аварийных ситуаций при проведении в горной выработке взрывных работ с зарядами или взрывными устройствами.

Изобретение относится к области снаряжения боеприпасов, а именно к матрицам для заделки гильз патронов охотничьих ружей. Матрица для заделки гильз патронов охотничьих ружей выполнена в виде тела вращения, имеющего углубление с формообразующей внутренней поверхностью.

Изобретение относится к расснаряжению боеприпасов, в частности к отвинчиванию деталей боеприпасов. Устройство для отвинчивания деталей боеприпасов состоит из рамы, устройства зажима боеприпаса, работающего в автоматическом режиме, рабочего механизма для отвинчивания и его привода.

Изобретение относится к технологии конверсионных производств и может быть использовано для изготовления кумулятивных зарядов для дробления негабаритов горных пород, пробития металлических преград.

Изобретение относится к технологии конверсионных производств и может быть использовано для изготовления кумулятивных зарядов для дробления негабаритов горных пород.

Изобретение относится к военной технике, в частности к утилизации артиллерийских снарядов, срок хранения которых истек. Система утилизации артиллерийских снарядов сформирована в технологическую линию, состоящую из площадок фиксирования снарядов, извлечения взрывателей, вскрытия снарядов и топки тепловой электростанции, соединенных транспортером и расположенных друг от друга на расстоянии, безопасном по детонации, причем работы со снарядами выполняются роботами.
Изобретение относится к боеприпасам, в частности к способу повышения мощности взрыва и к устройству для его осуществления. .

Изобретение относится к способам изготовления электрических инициирующих элементов, а более конкретно к способам изготовления электромеханических инициаторов. .
Изобретение относится к боеприпасам, в частности к их ремонту с разборкой и последующей сборкой. .

Изобретение относится к области расснаряжения детонаторных шашек взрывателей мощностью от 5 до 50 г в тротиловом эквиваленте. .

Изобретение относится к ликвидации заряда ракетного двигателя на твердом топливе на стенде, оборудованном камерой локализации, и охлаждению продуктов сгорания. .

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для подготовки твердого топлива к сжиганию на тепловых электрических станциях (ТЭС). Установка подготовки твердого топлива к сжиганию содержит технологически соединенные между собой тракт сырого топлива, бункер сырого топлива, обезвоживающее устройство, соединенное с трактом горячего воздуха, бункер запаса топлива, измельчающее устройство, тракт топливоподачи, соединенный с бункером запаса топлива.
Наверх