CN203095905U - 乳化炸药静态混合器乳化系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种乳化炸药静态混合器乳化系统，包括水相贮罐、油相贮罐、第一输送泵、第二输送泵、第一流量计、第二流量计、静态混合器、乳化器和计算机，所述水相贮罐连接第一输送泵，第一输送泵连接第一流量计，油相贮罐连接第二输送泵，第二输送泵连接第二流量计，第一流量计、第二流量计分别连接到静态混合器，静态混合器连接乳化器，第一流量计、第二流量计分别连接到计算机。本实用新型采用动静结合的模式进行乳化，提高乳化工序能力，提高乳化基质质量，降低生产成本，该套系统适用于固定生产线以及现场混装作业的地面站。
Description
技术领域
本实用新型涉及乳化炸药制造领域，具体涉及一种乳化炸药静态混合器乳化系统。
背景技术
乳化炸药自1961年世以来，因其具备优良爆炸性能、抗水性能及安全性能，很快被人们普遍接受和重视。制造工艺经历了间断式——半连续式——连续式——计算机控制连续式阶段。不论在那个阶段，乳化炸药制造的关键工序始终都是乳化工序。乳化工艺不仅是质量的关键，也是生产安全的关键。
伴随着人类生活水平的提高，对安全也要求更高。对乳化工序经过了乳化罐工艺——一级乳化机工艺和静态乳化工艺，乳化工艺的本质安全性得到了很大程度的提高，但乳化质量有所下降。
在国外，如瑞典尼特罗·诺贝尔公司的乳化工艺是采用固定混合器式，油水相进入固定混合器，在里面混合大约4.5秒，形成乳化基质，如果基质质量不好，则再进入连续在循环混合器进行乳化。该乳化方式属于静态乳化工艺，使乳化质量有所提高，但仍不能令人满意，不适合生产包装型乳化炸药，所以在国外静态乳化工艺多为生产现场混装炸药。目前在国内外，生产包装型乳化炸药，大多采用的是一级乳化器，技术参数为，线速度15m/s，腔体的单边径向间隙为4mm，轴向间隙为8mm，主轴转速1460r/min，所形成的乳化基质质量较低，为了提高乳化质量，国内外很多研究人员从油相材料和乳化剂着手研究，通过这些研究虽然提高了乳化基质的质量，但生产成本也随之增加。
实用新型内容
本实用新型为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种乳化炸药静态混合器乳化系统，采用动静结合的模式进行乳化，提高乳化工序能力，提高乳化基质质量，降低生产成本，该套系统适用于固定生产线以及现场混装作业的地面站。
本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：本乳化炸药静态混合器乳化系统，包括水相贮罐、油相贮罐、第一输送泵、第二输送泵、第一流量计、第二流量计、静态混合器、乳化器和计算机，所述水相贮罐连接第一输送泵，第一输送泵连接第一流量计，油相贮罐连接第二输送泵，第二输送泵连接第二流量计，第一流量计、第二流量计分别连接到静态混合器，静态混合器连接乳化器，第一流量计、第二流量计分别连接到计算机。
所述水相贮罐连接第一输送泵的管道、第一输送泵连接第一流量计的管道、油相贮罐连接第二输送泵的管道、第二输送泵连接第二流量计的管道、第一流量计、第二流量计分别连接到静态混合器的管道、静态混合器的外面都被一层套管包裹，套管中有沿着物料流向的逆方向的85～90℃热水。
所述第一输送泵和第二输送泵为NEMO螺杆泵，保证了其输送流量的稳定性，输送压力小于1MPa。
所述第一流量计、第二流量计为电磁流量计。
所述静态混合器为SH型静态混合器，静态混合器的单元是由双孔道组成，孔道内放置螺旋片，相邻单元双孔道的方位错位90°，单元之间设有流体再分配室，其分散程度将达到1～2μm。
所述乳化器为一级乳化器，一级乳化器的腔体的单边径向间隙为5.5mm，轴向间隙为9.5mm，线速度低于10m/s，主轴转速900r/min。
所述水相贮罐和油相贮罐的出口均设有阀门。
油相为混合物，组成为：
碳素成分的烃类；
衍生物、油脂、生物柴油一种或两种；
乳化剂。
水相为硝酸盐水溶液。
油、水相质量比4～6:94～96。
本实用新型的工作原理为：
打开水相贮罐和油相贮罐的阀门，水相和油相在重力的作用下，通过管道到达NEMO螺杆泵，NEMO螺杆泵输送压力小于1MPa，水相和油相通过电磁流量计进入静态混合器。电磁流量计将计量数据发送至控制室的计算机上进行监控，监控所采用的软件为乳化炸药生产线组态王系统，通过PID调节技术控制流量，保证输送流量的稳定。静态混合器让油相、水相在孔道中流动冲击螺旋片，增加流体层流运动的速度梯度，形成湍流，层流时是“分割-位置移动-重新汇合”，湍流时，流体除上述三种情况外，还会在断面方向产生剧烈的涡流，有很强的剪切力作用于流体，使流体进一步分割混合，以达到油水相充分混合的目的，形成微观结构达微米级别的预乳液，进入乳化器，将预乳液进行精乳，形成乳化炸药的乳化基质。
本实用新型相对于现有技术具有如下的优点：
1、本实用新型实现了静态混合器和一级乳化器有机结合，实现了先初乳再乳化，彻底改变了现有技术的高分散、高剪切的一级乳化。不仅提高了生产本质安全性，更提高了乳化工序能力及质量水平，同时适用于现场混装乳化炸药生产和包装型乳化炸药生产。实现了化学能和机械能完美结合的静态混合、低速搅拌，该套系统生产能力可达5.0t/h，先进、高效、经济、安全。
2、油、水相输送系统及静态混合系统外层都被一层套管包裹，套管中沿着物料流向的逆方向通85～90℃的热水进行保温，这大大提高了生产工艺的安全性。PID调节技术保证了流量稳定。NEMO螺杆泵输送压力小于1MPa，防止硝酸盐水溶液在高压状态下发生燃烧、爆炸，提高生产的本质安全性。
附图说明
图1是本实用新型的乳化炸药静态混合器乳化系统的结构示意图。
图2为图1的工作原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例1：
如图1和图2所示的乳化炸药静态混合器乳化系统，包括水相贮罐、油相贮罐、第一输送泵1、第二输送泵2、第一流量计3、第二流量计7、静态混合器5、乳化器6和计算机4，水相贮罐连接第一输送泵1，第一输送泵1连接第一流量计3，油相贮罐连接第二输送泵2，第二输送泵2连接第二流量计7，第一流量计3、第二流量计7分别连接到静态混合器5，静态混合器5连接乳化器6，第一流量计3、第二流量计7分别连接到计算机4。
水相贮罐连接第一输送泵1的管道、第一输送泵1连接第一流量计3的管道、油相贮罐连接第二输送泵2的管道、第二输送泵2连接第二流量计7的管道、第一流量计3、第二流量计7分别连接到静态混合器5的管道、静态混合器5的外面都被一层套管包裹，套管中有沿着物料流向的逆方向的85～90℃热水。
第一输送泵1和第二输送泵2为NEMO螺杆泵，保证了其输送流量的稳定性，输送压力小于1MPa。第一流量计3、第二流量计7为电磁流量计。静态混合器5为SH型静态混合器，静态混合器5的单元是由双孔道组成，孔道内放置螺旋片，相邻单元双孔道的方位错位90°，单元之间设有流体再分配室，其分散程度将达到1～2μm。乳化器6为一级乳化器，一级乳化器的腔体的单边径向间隙为5.5mm，轴向间隙为9.5mm，线速度低于10m/s，主轴转速900r/min。水相贮罐和油相贮罐的出口均设有阀门8。
实施例2：
采用实施例1的乳化炸药静态混合器乳化系统，应用于包装型乳化炸药生产线。
生产原料为（百分比为重量百分比）：
硝酸铵 68-73%
硝酸钠 8-14%
水 8-15%
生物柴油 3.8-4.8%
K118-b型乳化剂 1.8-2.4%。
将硝酸铵、硝酸钠、水按照配比混合溶解组成水相，存入水相贮罐，并保持温度在85-90℃。将生物柴油、K118-b型乳化剂溶解组成油相，存入油相贮罐，并保持温度在85-90℃。
打开油、水相放料阀门，经过NEMO螺杆泵输送，在油、水相管路中设置了电磁流量计，并连接到控制室的计算机，通过计算机进行流量监控，经过PID控制，调节相应的变频器，控制NEMO螺杆泵转速，达到控制油、水相按比例输送至HS型静态混合器。
混合后形成的预乳液通过管道输送至一级乳化器，乳化成合格的乳化基质，经过敏化后生产的乳化炸药爆速大于4500m/s，殉爆5cm，猛度13.7mm，储存期180d，符合GB18095－2000乳化炸药国家标准。
实施例3：
采用实施例1的乳化炸药静态混合器乳化系统，应用于现场混装作业地面站式的乳化基质。
生产原料为（百分比为重量百分比）：
硝酸铵 60-74%
硝酸钠 7-10%
水 15-27%
生物柴油 3.5-4.7%
K118-b型乳化剂 1.7-2.5%。
将硝酸铵、硝酸钠、水按照配比混合溶解组成水相，存入水相贮罐，并保持温度在85-90℃。将生物柴油、K118-b型乳化剂溶解组成油相，存入油相贮罐，并保持温度在85-90℃。
打开油、水相放料阀门，经过NEMO螺杆泵输送，在油、水相管路中设置了电磁流量计，并连接到控制室的计算机，通过计算机进行流量监控，经过PID控制，调节相应的变频器，控制NEMO螺杆泵转速，达到控制油、水相按比例输送至HS型静态混合器。
混合后形成的预乳液通过管道输送至一级乳化器，形成合格的乳化基质，经过国家民爆中心检测，符合联合国《关于危险货物运输的建议书试验和标准手册》第五修订版试验系列8要求。
上述具体实施方式为本实用新型的优选实施例，并不能对本实用新型进行限定，其他的任何未背离本实用新型的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.乳化炸药静态混合器乳化系统，其特征在于：包括水相贮罐、油相贮罐、第一输送泵、第二输送泵、第一流量计、第二流量计、静态混合器、乳化器和计算机，所述水相贮罐连接第一输送泵，第一输送泵连接第一流量计，油相贮罐连接第二输送泵，第二输送泵连接第二流量计，第一流量计、第二流量计分别连接到静态混合器，静态混合器连接乳化器，第一流量计、第二流量计分别连接到计算机。
2.根据权利要求1所述的乳化炸药静态混合器乳化系统，其特征在于：所述水相贮罐连接第一输送泵的管道、第一输送泵连接第一流量计的管道、油相贮罐连接第二输送泵的管道、第二输送泵连接第二流量计的管道、第一流量计、第二流量计分别连接到静态混合器的管道、静态混合器的外面都被一层套管包裹，套管中有沿着物料流向的逆方向的85～90℃热水。
3.根据权利要求1所述的乳化炸药静态混合器乳化系统，其特征在于：所述第一输送泵和第二输送泵为NEMO螺杆泵。
4.根据权利要求1所述的乳化炸药静态混合器乳化系统，其特征在于：所述第一流量计、第二流量计为电磁流量计。
5.根据权利要求1所述的乳化炸药静态混合器乳化系统，其特征在于：所述静态混合器为SH型静态混合器，静态混合器的单元是由双孔道组成，孔道内放置螺旋片，相邻单元双孔道的方位错位90°，单元之间设有流体再分配室。
6.根据权利要求1所述的乳化炸药静态混合器乳化系统，其特征在于：所述乳化器为一级乳化器，一级乳化器的腔体的单边径向间隙为5.5mm，轴向间隙为9.5mm。
7.根据权利要求1所述的乳化炸药静态混合器乳化系统，其特征在于：所述水相贮罐和油相贮罐的出口均设有阀门。
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Granted publication date: 20130731 Termination date: 20180225 |
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