Материал: Химия и технология баллиститных порохов, твердых ракетных и специальных топлив. Т. 2 Технология

— повышение скорости сушки при вальцевании и, собст­ венно, сушки за счет совершенствования существующих тех­ нологических процессов и оборудования;

—создание принципиально нового процесса переработки, имеющего значительно более высокие технико-экономические показатели.

По первому направлению в конструктивном плане были использованы два вышеуказанных технических решения:

—для снижения влагосодержания в окружающей среде был применен обдув поверхности «чулка» на вальцах и «таб­ летки» в сушилке потоком воздуха с заданными тепло-влажно­ стными параметрами;

—для ускорения термодиффузии внутри высушиваемого пороха был увеличен температурный градиент за счет охлаж­ дения поверхности «чулка» воздухом, а при сушке порохового полуфабриката после вальцев применен осциллирующий ре­ жим (нагрев —■охлаждение), обеспечивающий изменение на­ правление вектора температурного градиента на противопо­ ложное.

На рис. 135, 136 схематично показаны новые вальцы 1500 660/660 и модернизированная сушилка СШТС с более интен­ сивным тепло-массообменом в сравнении со старыми аппара­ тами. В табл. 25 приведены сравнительные характеристики ап­ паратов.

276

Рис. 135. Вальцы 1500 660/660:

1 — загрузочное устройство; 2 — узел механизированного съема «чулка»; 3 — система обдува воздухом; 4 — узел регулирования зазора; 5 — уст­ ройство замера зазора; 6 — узел смыва россыпей

277

1 . Загрузка

Воздух на очистку

Рис. 136. Сушилка СШТС модернизированная:

1 — управляемый привод; 2 — система нагнетания нагретого воздуха; 3 — система отсоса воздуха на очистку; 4 — узел промывки желобов и шне­ ков; 5 — секции сушилки; 6 — межсекционные перегружатели

Вальцы 1500 660/660 имеют более высокую в сравнении со штатными производительность за счет большего диаметра вал­ ков и интенсификации тепло-массообмена с окружающей сре­ дой. В конструкцию аппарата внесен целый ряд изменений, затрагивающих как основные рабочие органы (валки, кольца), так и вспомогательные узлы (загрузочное устройство, измере­ ние и регулирование зазора между валками и т. д.), направлен­ ные на повышение безопасности и создание необходимых ры­ чагов управления процессом в автоматическом режиме.

Модернизированная сушилка СШТС-М в отличие от се­ рийной имеет систему регулирования параметров погранично­ го слоя потоком воздуха с изменяющимися температурой и влагосодержанием. За счет интенсификации процесса испа­ рения влаги с поверхности «таблетки» это позволяет сократить время сушки или при прочих равных условиях повысить про­ изводительность с 800 до 1000 кг/ч. Однако в целом вследст­ вие отрицательного воздействия на процесс диффузии влаги температурного градиента (вектор термодиффузии направлен внутрь материала) параметры сушки остаются неоптимальны­ ми, что приводит к большой загрузке аппарата взрывоопас­ ным продуктом.

2 7 8

С целью создания в материале температурного поля с по­ ложительным градиентом были проведены работы по сушке в осциллирующем режиме.

Проведенные ранее работы по сушке в вакууме с нагревом материала в высокочастотном электрическом поле показали, что при совмещении направлений векторов диффузии и тер­ модиффузии и увеличении градиента влагосодержания поверх­ ность материала — окружающая среда время сушки может быть сокращено на порядок. На рис. 137 приведены графики функции W = У(т) при различной глубине вакуума. Очевиден вклад как того, так и другого факторов, обеспечивающих при совместной реализации ускорение процесса более чем на по­ рядок. Однако применение СВЧ-метода нагрева (рис. 138) в промышленности не обеспечивает необходимой безопасно­ сти вследствие существенной зависимости диэлектрических свойств материала от его влажности.

Примененный искусственный прием поворота термодиф­ фузии (осциллирующий метод) существенно проигрывает СВЧ-сушке в вакууме по двум параметрам:

— время нагрева материала за счет теплопотока извне с последующим охлаждением для создания положительного температурного градиента значительно больше;

— градиент влагосодержания поверхность — окружающая среда не увеличивается вследствие невозможности применения вакуума ниже 8 КПа.

Рис. 137. Кинетика сушки в вакууме с нагревом материала в высокочас­ тотном электрическом поле при давлении:

1 — 8,0 кПа; 2 — 16,0 кПа; 3 — 34,7 кПа; 4 — 48,0 кПа; 5 — без вакуума

279

5

Рис. 138. Схема высокочастотной вакуумной сушильной установки:

1 — генератор ЛГД-10А; 2 — фидер; 3 — рабочие электроды; 4 — шнеко­ вые затворы; 5 — вакуумный насос; 6 — вакуумная камера; 7 — конден­ сат влаги

На рис. 139 представлена схема опытного образца сушиль­ ного аппарата, обеспечивающего проведение процесса в вибро­ кипящем слое и в осциллирующем режиме. Вибрация перфо­ рированного поддона, на котором находится полуфабрикат, осу­ ществляется механически. Воздух, поступающий снизу через отверстия поддона, имеет изменяющиеся по пяти зонам пара­ метры (T, W) и обеспечивает как осциллирующий режим про­ цесса, так и в комбинации с вибрацией создает кипящий слой.

В табл. 26 представлены результаты испытаний сушилки КСВР-4 в опытном производстве. Как видно из таблицы,

280