Способ измельчения твердого вещества и устройство для его осуществления

(51) 5 В 02 С 19 18 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К ПАТЕНТУ механического напряж ем в этихзонах Во вр лаживание внешних и ниже температуры ст ракетного топлива. У твердого вещества со вания 2 и размещенн вертикальный контейн оснащенным внутри и ралеобразными трубч соединенными с ист сп.ф - лы, 2 ил. Остапенко С Гаврилович ЕРДОГО В ГО ОСУ -ии твердого веого топлива в ость изобретеаждают до низсозданием зон М СР ЬЭ иг,(омддтет Российской Федерации о патеддтам и товарным знакам(54) СПОСОБ ИЗМЕЛЪЧЕНИЯ ТВЩЕСТВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕЩЕСТВЛ ЕНИЯ(57) Использование: при измельченщества, преимущественно ракетнэлементе двигателя ракеты, Сущнния; твердое вещество сначала охпких температур с одновременным ения и ударным разрушениемя охлаждения ведут заховнутренних слоев вещества еклования вещества в виде стройство для измельчения держит источник захолажиый в камере охлаждения 1 ер 6 с ракетным топливом, с внешней поверхности спиатыми теплообменниками 7, очником захолаживания. 2Изобретение относится к способам измельчения твердого материала и можетбыть использовано для измельчения твердого ракетного топлива в элементе двигателя ракеты.Известен способ измельчения полупроводниковых материалов путем дробленияих при низких температурах для уменьшения его пластичности и предохранения их отокисления, когда захолаживание и измельчение производят в инертных криогенныхжидкостях,Наиболее близким решением являетсявибромельница, которая содержит горизонтальную термокамеру измельчения материала, соединенную с системой охлакденияжидким азотом, ударно-волновой возбудитель и загрузочно-разгрузочные элементы,Устройство позволяет охладить вещество донизких температур с одновременным созданием зон механического напряжения и разрушением ударно-волновым воздействием,Однако эти технические решения всравнении с изобретением решают другиезадачи и другими средствами,Целью изобретения является снижениезагрязнения окружающей среды при измельчении твердого вещества ракетноготоплива без его самовозгорания и детонации,Цель достигается тем, что в способе измельчения твердого вещества, преимущественно ракетного топлива, включающемохлаждение вещества до низких температурс одновременным созданием зон механического напряжения и ударное разрушение.перед охлаждением производят насыщениевещества жидкостью, а во время охлаждения ведут захолаживание внешних ивнутренних слоев веществ ниже температурыстеклования вещества, причем ударное разрушение осуществляют в точках максимального механического напряжения,Устройство для измельчения твердоговещества, преимущественно ракетного топлива, содержащее камеру охлаждения с разгрузочным и загрузочным патрубками,соединенную с ударным разрушающим органом, снабжено источником захолаживания и размещенным в камере охлаждениявертикальным контейнером с веществом,,имеющей внутри и с внешней поверхностиспиралеобразные трубчатые теплообменники, соединенные с источником захолаживания,Наиболее взрывоопасный диапазонтемператур лежит в интервале стеклованиявещества и для различных видов топливасоставляет 40-100 С, Поэтому захолаживание элемента двигателя с ракетным топливом производится ниже температуры стеклования, при этом используется предварительно разработанная специальнаяпрограмма захолаживания для перехода5 точки остеклования без растрескивания материала, Специальная программа скоростизахолаживания рассчитывается на машинедля каждой серии выпуска ракеты. Сюдавходят физико-химические свойства топ"0 лива, коэффициент расширения, термодинамические свойства, коэффициенттеплопроводности в функции температурыи плотности, механические свойства, коэффициент чувствительности материала к местным напряжением, связанный сособенностями регулярности структуры и еедефектами. Учитывается предел выносливости при различных параметрах цикла симметричного и несимметричного растяжения20 и сжатия и геометрические размеры,Элемент двигателя ракетного топлива взависимости от серии ракеты имеет в высотупорядка 1-4 м и в диаметре порядка 1 м,Компоненты, входящие в состав топлива,25 тоже могут отличаться,Исключить воэможность возгорания идетонации можно предварительным насыщением ракетного топлива водой и захолаживанием по определенной программе. ПриЗ 0 насыщении твердого топлива жидкостью,например, водой заполняются его поры имикротрещины, при этом снижается влияние термостатического электричества, Организуя заданную программу охлажденияЗ 5 внешних и внутренних слоев элемента ракетного топлива достигается требуемая концентрация зон механических напряженийпо его телу, Внешнее возбуждение на этиточки напряжения приведет к растрескива 40 нию и крошению элемента, Скорость растрескивания и образования крошки зависитот характера внешнего воздействия и комбинации точек напряжения. Выбор ударного механизма для реализации способадолжен исключить возможность возгорания, Для этого можно применять ультразвуковые генераторы или легкие молоточковыеустройства,Предлагаемый способ может быть реа 50 лизован с помощью устройства, изображенного на чертеже.На фиг,1 схематически изображено устройство для измельчения вещества; нафиг.2 - контейнер с элементом твердого ве 55 щества ракетного топлива,Устройство для измельчения твердоговещества содержит термостатическую камеру охлаждения 1, подключенную к источникам хладагента - жидкому азоту 2 дляохпакдения самой камеры и газообразному2002505 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 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 б ракетного топлива, имеющим спиралеобразные трубчатые теплообменники 7 и лоток 8 для сбора готового вещества-крошки. Злемент двигателя ракетного топлива имеет внешний вертикальный контейнер б, 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 5 10 15 20 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 растрескивание 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 М 1022735, кл, В 02 С 19/00, 1979,Патент США М 3739991,кл, В 02 С 19/1 б, 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,БлинкоТехред М,Моргентал ректор С.У 1 ис едактор Тираж Подписное НПО"Поиск" Роспатента13035, Москва. Ж. Раушская наб 4/5 Заказ 3 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10