УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭМУЛЬСИОННЫХ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ ТИПА "ВОДА В МАСЛЕ"

Полезная модель относится к области получения эмульсионных промышленных взрывчатых веществ, в частности к промышленному производству водоустойчивых взрывчатых веществ на основе обратных эмульсий "вода в масле".
Известна установка для получения эмульсионных взрывчатых веществ типа "вода в масле" по патенту 1790152, принятая в качестве наиболее близкого по техническим решениям аналога. Установка содержит узлы приготовления дисперсной фазы и дисперсионной среды с дозирующими устройствами и аппаратами с мешалками и узел эмульгирования, который выполнен в виде предварительного смесителя и устройства эмульгирования в виде емкости, образованной верхним и нижним цилиндрами, размещенного между ними ограничительного кольца, причем в емкости установлена камера с загрузочным патрубком, а под камерой размещено перемешивающее устройство, содержащее лопасти и закрепленное на них кольцо с пальцами, кроме того предварительный смеситель снабжен загрузочным патрубком.
В процессе эксплуатации известной установки были выявлены следующие недостатки:
- в полости предварительного смесителя из-за слабого гидродинамического режима перемешивания происходит образование эмульсии низкого качества, которая далее перетекает в устройство эмульгирования;
- необходимость уменьшения производительности путем увеличения времени пребывания эмульсии в полости смесителя и устройства эмульгирования для получения эмульсии хорошего качества;
- сложность конструкции устройства эмульгирования из-за наличия камеры с загрузочным патрубком, расположенной в полости верхнего цилиндра.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение качества эмульсии за счет интенсификации процесса эмульгирования путем дополнительного смешения компонентов в узле эмульгирования, повышение производительности, упрощение конструкции устройства эмульгирования.
Технический результат достигается тем, что в узле эмульгирования предварительный смеситель дополнительно снабжен перемешивающим устройством в виде колеса осевого насоса, размещенного в полости диффузора, на поверхности которого выполнены отверстия в виде вертикальных пазов, равномерно расположенных по периметру диффузора, причем, диаметр колеса осевого насоса составляет 0,8÷0,9 внутреннего диаметра диффузора. Кроме того, загрузочный патрубок камеры, установленный в емкости устройства эмульгирования, расположен в нижнем цилиндре над перемешивающим устройством и сообщен с переливным патрубком предварительного смесителя.
На фиг.1 изображена принципиальная схема установки для получения эмульсионных взрывчатых веществ типа "вода в масле", на фиг.2 - узел эмульгирования, состоящий из предварительного смесителя и устройства эмульгирования.
Установка для получения эмульсионных взрывчатых веществ типа "вода в масле" содержит узлы приготовления дисперсной фазы и дисперсионной среды с дозирующими устройствами (перечисленные узлы и устройства на чертеже не показаны), аппараты 1 и 2 с мешалкой, расходныеемкости 3, 4, узел эмульгирования, включающий предварительный смеситель 5 с мешалкой и устройство эмульгирования 6.
Предварительный смеситель 5 содержит привод 7, на валу 8 которого установлено перемешивающее устройство 9 в виде пропеллерной мешалки. На валу 8 в его нижней части установлено дополнительное перемешивающее устройство в виде колеса 11 осевого насоса, расположенное в полости диффузора 12, на поверхности которого выполнены отверстия 13 в виде вертикальных пазов, равномерно расположенных по периметру диффузора. Емкость 10 снабжена штуцерами 14, 15 для подачи раствора селитры и горючей смеси из расходных емкостей 3, 4 и металлизированной добавки, сливным клапаном 16, переливным патрубком 17. Устройство эмульгирования 6 содержит привод 18, на валу 19 которого установлено перемешивающее устройство 20, содержащее лопасти 21 и закрепленное на них кольцо 22 с пальцами. Емкость 23 устройства состоит из верхнего 24 и нижнего 25 цилиндров, между которыми размещено ограничительное кольцо 26. В нижнем цилиндре 25 над перемешивающим устройством расположен загрузочный патрубок 27, сообщенный с переливным патрубком 17 предварительного смесителя коллектором 28.Устройство эмульгирования также содержит переливной патрубок 29 готовой эмульсии, сливной клапан 30.
Установка для получения эмульсионного взрывчатого вещества типа "вода в масле" работает следующим образом.
Непрерывно готовится эвтектика окислителя аммиачной, натриевой или кальциевой селитр с водой (дисперсная фаза эмульсии) в аппарате 1 при температуре 75-95°С и одновременно приготавливают смесь горючего мазута (масла или парафина) с эмульгатором - эфиром пента-эритрита и жирных кислот (алифатические амины, эфиры глицерина и жирных кислот) при этой же температуре в аппарате 2, которые затем передаются в расходные емкости 3, 4. Далее дисперсная фаза и дисперсионная среда (смесь нефтепродукта с эмульгатором) эмульсии в виде исходных компонентов поступают в предварительный смеситель 5, где при вращении дополнительного перемешивающего устройства в виде колеса осевого насоса, снабженного обечайкой с пазами и расположенного в полости диффузора с минимальным зазором, происходит интенсивное перемешивание, при котором образуется дисперсная эмульсия при ее многократной циркуляции через вертикальные сквозные пазы в диффузоре. Полученная эмульсия, дойдя до переливного патрубка 17 смесителя, самотеком поступает в загрузочный патрубок 27 устройства эмульгирования непосредственно в зону смешения на ротор 20. В результате вращения ротора лопасти захватывают исходную смесь и продавливают ее через вырезы в статоре, кольцевой паз и кольцевой зазор, где она дробится пальцами на мельчайшие частицы. При вращении ротора полученная эмульсия получает движение по спирали вверх и, встретив на своем пути ограничительное кольцо 26, вновь возвращается на лопасти, повторяя свое движение по замкнутому кругу. После заполнения всего объема нижнего корпуса 25 эмульсия через выгрузочный патрубок 29 поступает в машину 31. Одновременно с этим в машину подается горячая вода и раствор газогенерирующей добавки (ГГД), приготовленный в аппарате 32. Окончательное получение эмульсионного взрывчатого вещества происходит при смешении эмульсии с ГГД во время зарядки скважины. В случае производства патронированных эмульсионных взрывчатых веществ полученная эмульсия направляется в узел смешения с ГГД и селитрой, откуда полученная смесь подается в автомат патронирования.
Преимуществом данной установки является то, что смешение производится путем многократного пропускания смеси через перемешивающие устройства предварительного смесителя и устройства эмульгирования,что позволяет обеспечить качественное получение эмульсии и повысить производительность установки. Кроме того, упрощается конструкция устройства эмульгирования за счет отсутствия в устройстве загрузочной камеры.