Способ измельчения твердого вещества и устройство для его осуществления

Способ измельчения твердого вещества и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТКНИ

К ПАТЕНТУ

М

ЬЭ

4И

4Р

О

Комитет Россит1ской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5030727/33 (22) 04.03.92 (46) 15.1193 Бюл. Мю 41-42 (76); Остапенко Сергей Николаевич; Зацепин Владимир Гаврилович (54) СПОСОБ ИЗМЕЛЪЧЕНИЯ ТВЕРДОГО ВЕЩЕСТВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУ—

ЩЕСТВЛ ЕНИЯ (57) Использование: при измельчении твердого вещества, преимущественно ракетного топлива в элементе двигателя ракеты. Сущность изобрете— ния: твердое вещество сначала охлаждают до низких температур с одновременным созданием зон (19) U (11) (51) 5 В02 С19 18 В09В 3 00 механического напряжения и ударным разрушением в этих зонах Во время охлаждения ведут захолаживание внешних и внутренних слоев вещества ниже температуры стеклования вещества в виде ракетного топлива. Устройство для измельчения твердого вещества содержит источник захолаживания 2 и размещенный в камере охлаждения 1 вертикальный контейнер 6 с ракетным топливом, оснащенным внутри и с внешней поверхности спиралеобразными трубчатыми теплообменниками 7, соединенными с источником захолаживания. 2 сп.ф — лы, 2 ил.

2002505

Изобретение относится к способам измельчения твердого материала и может быть использовано для измельчения твердого ракетного топлива в элементе двигателя ракеты.

Известен способ измельчения полупроводниковых материалов путем дробления их при низких температурах для уменьшения его пластичности и предохранения их от окисления, когда захолаживание и измельчение производят в инертных криогенных жидкостях, Наиболее близким решением является вибромельница, которая содержит горизонтальную термокамеру измельчения материала, соединенную с системой охла>кдения жидким азотом, ударно-волновой возбудитель и загрузочно-разгрузочные элементы, Устройство позволяет охладить вещество до низких температур с одновременным созданием зон механического напряжения и разрушением ударно-аоп новым воздействием.

Однако эти технические решения в сравнении с изобретением решают другие задачи и другими средствами.

Целью изобретения является снижение загрязнения окружающей среды при измельчении твердого вещества ракетного топлива без его самовозгорания и детонации, Цель достигается тем, что s способе измельчения твердого вещества, преимущественно ракетного топлива, включающем охлаждение вещества до низких температур с одновременным созданием зон механического напряжения и ударное разрушение. перед охлаждением производят насыщение вещества жидкостью, а Do время охлаждения ведут захолаживание внешних и внутренних слоев веществ ниже температуры стеклования вещества, причем ударное разрушение осуществляют в точках максимального механического напряжения.

Устройство для измельчения твердого вещества, преимущественно ракетного топлива, содержащее камеру охлаждения с разгрузочным и загрузочным патрубками, соединенную с ударным разрушающим органом, снабжено источником захолаживания и размещенным в камере охлаждения вертикальным контейнером с веществом, .имеющей внутри и с внешней поверхности спиралеобразные трубчатые теплообменники, соединенные с источником захолаживания, Наиболее взрывоопасный диапазон температур лежит в интервале стеклования вещества и для различных видов топлива составляет 40-100 С, Поэтому захолаживание элемента двигателя с ракетным топливом производится ниже температуры стеклования, при этом используется предварительно разработанная специальная программа захола>кивания для перехода точки остеклования без растрескивания материала, Специальная программа скорости захолаживания рассчитывается на машине для каждой серии выпуска ракеты. Сюда входят физико-химические свойства топлива, коэффициент расширения, термодинамические свойства, коэффициент теплопроводности в функции температуры и плотности, механические свойства, коэффициент чувствительности материала к местным напряжением, связанный с особенностями регулярности структуры и ее дефектами. Учитывается предел выносливости при различных параметрах цикла симметричного и несимметричного растяжения и сжатия и геометрические размеры, Элемент двигателя ракетного топлива в зависимости от серии ракеты имеет в высоту порядка 1-4 м и в диаметре порядка 1 м, Компоненты, входящие в состав топлива, 25 тоже могут отличаться, Исключить возможность возгорания и детонации можно предварительным насыщением ракетного топлива водой и захолаживанием по определенной программе. При насыщении твердого топлива жидкостью, например, водой заполняются его поры и микротрещины, при этом снижается влияние термостатического электричества, Организуя заданную программу охлаждения

З5 внешних и внутренних слоев элемента ракетного топлива достигается требуемая концентрация зон механических напряжений по его телу. Внешнее возбуждение на эти точки напряжения приведет к растрескиваHwIo и крошению элемента, Скорость растрескивания и образования крошки зависит от характера внешнего воздействия и комбинации точек напряжения. Выбор ударного механизма для реализации способа должен исключить возможность возгорания, Для этого можно применять ультразвуковые генераторы или легкие молоточковые устройс гва, Предлагаемый способ может быть реализован с помощью устройства, изображенного на чертеже.

На фиг,1 схематически изображено устройство для измельчения вещества; на фиг.2 — контейнер с элементом твердого вещества ракетного топлива.

Устройство для измельчения твердого вещества содержит термостатическую камеру охлаждения 1, подключенную к источникам хладагента — жидкому азоту 2 для охпа>кдения самой камеры и газообразному

2002505

1. Способ измельчения твердого вещества, преимущественно ракетного топлива, 30 включающий охлаждение вещества до низких температур с одновременным созданием эон механического напряжения и ударное разрушение, отличающийся тем, что перед охлаждением насыщают вещест- 35 во жидкостью, а во время охлаждения ведут захолаживание внешних. и внутренних слоев вещества ниже температуры стекло- вания вещества, причем ударное разрушение осуществляют в точках максимального 40 азоту 3. Источники хладагента подключены к камере с помощью нескольких каналов теплообменного коллектора 4, регулирующего поступление хладагента. Ультразвуковой генератор 5 также подключен к камере охлаждения 1 и стыкуется с вертикальным контейнером 6 ракетного топлива, имеющим спиралеобразные трубчатые теплообменники 7 и лоток 8 для сбора готового вещества-крошки. Злемент двигателя ракетного топлива имеет внешний вертикальный контейнер 6, внутреннюю стенку твердого вещества — топлива 9, соединительную структуру 10, внешний и внутренний теплообменники 7 и крышку 11, Внутренний и внешний теплообменники при помещении в термокамеру контейнера с веществом стыкуется с источником захолаживания и совместно с источником хладагента 2 обеспечивается условие перехода вещества — ракетного топлива в хрупкое состояние, Дополнительно введенный источник захолаживания 3 обеспечивает создание заФормула изобретения

25 данного перепада градиента температур по всему объему элемента топлива с тем, чтобы образовать точки механического напряжения, которые заранее просчитаны на ЭВМ для заданной серии ракет и исключает преждевременное растрески вание вещества — ракетного топлива. Этот процесс контролируется тепловым датчиками, Подготовленный по вышеописанному способу контейнер ракетного топлива помещается в термостатическую камеру.

По завершении процесса захолаживания, подача хладагента прекращается, наносятся удары, ведущие к растрескиванию топлива по всему объему. Внутренний теплообменник с торцовой крышкой и крышкой топлива опускаются вниз таким. образом, чтобы освободившееся топливо ссыпалось в лоток. (56) Авторское свидетельство СССР

N1022735,,кл, В 02 С 19/00, 1979, Патент США N 3739991, кл. В 02 С 19/16, 1973.. механического напряжения.

2. Устройство для измельчения твердого вещества, преимущественно ракетного топлива, содержащее камеру охлаждения с загрузочным и разгрузочным патрубками, соединенную с ударным разрушающим органом, отличающееся тем, что оно снабжено источником захолаживания и размещенным в камере охлаждения вертикальным контейнером с веществом, имеющим внутри и на внешней поверхности спиралеобразные трубчатые теплообменники, соединенные с источником захолаживания.

2002505

Составитель Е.Блинков

Техред М,Моргентал Корректор С.Лисина

Редактор А.Зробок

Тираж Подписное

НПО"Поиск" Роспатента

113035, Москва. Ж-35. Раушская наб., 4/5

Заказ 3201

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101