姜啟樹（貴陽久聯(lián)化工有限責(zé)任公司，貴州　貴陽　550028）

淺析真空系統(tǒng)對(duì)膨化硝銨炸藥的影響

姜啟樹
（貴陽久聯(lián)化工有限責(zé)任公司，貴州貴陽550028）

摘要：本文主要對(duì)膨化硝銨炸藥的真空系統(tǒng)的影響因素進(jìn)行分析，針對(duì)膨化硝銨炸藥真空系統(tǒng)低，不穩(wěn)定，造成膨化效果較差、水份高，等因素進(jìn)行了分析改進(jìn)；改進(jìn)后膨化真空系統(tǒng)真空度較為穩(wěn)定，膨化硝銨炸藥產(chǎn)品的性能得到了提高，產(chǎn)品穩(wěn)定，而且節(jié)約了能源。

關(guān)鍵詞：膨化硝銨炸藥；真空系統(tǒng)；分析；改進(jìn)

我公司從2011年引進(jìn)南京理工大學(xué)連續(xù)膨化硝銨炸藥生產(chǎn)線，在投產(chǎn)的初期，存在真空系統(tǒng)低，進(jìn)料后，相對(duì)真空度下滑較快，不穩(wěn)定；膨化效果差，產(chǎn)品的水份高、堆積密度時(shí)常不合格，膨化硝銨炸藥易接塊硬化等現(xiàn)象。對(duì)此，我們對(duì)影響膨化硝銨炸藥的因素進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)真空系統(tǒng)是影響膨化硝銨炸藥產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。對(duì)影響膨化硝銨炸藥的真空系統(tǒng)的影響因素進(jìn)行測(cè)試及分析，確定真空系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝不合理，通過改造后，相對(duì)真空度有了很大的提高，滿足了膨化硝銨炸藥的生產(chǎn)需要。

1　膨化硝銨炸藥膨化的工藝過程

膨化硝銨炸藥膨化主要是通過達(dá)到一定的工藝要求的水相溶液和油相溶液通過曲桿泵經(jīng)過動(dòng)態(tài)混合器至結(jié)晶機(jī)進(jìn)行膨化的過程，通過結(jié)晶機(jī)吸料管連續(xù)均勻地吸入連續(xù)膨化結(jié)晶內(nèi)，利用真空系統(tǒng)，水油相溶液立即沸騰，產(chǎn)生的蒸氣被抽走，蒸氣帶走了水份和汽化熱，使溶液的濃度增加，而溫度下降，當(dāng)溶液溫度降至沸點(diǎn)之前，溶液溫度先降到了飽和溫度，則在此時(shí)沸騰狀態(tài)下硝酸銨結(jié)晶析出，同時(shí)放出的結(jié)晶熱支持溶液溫度基本上不在下降，保持著沸騰狀態(tài)，直至硝酸銨全部析晶出來。通過瞬間蒸發(fā)、干燥、降溫，而得到多孔蓬松膨化硝銨炸藥半成品的過程。膨化真空度的高低，決定了膨化硝銨炸藥的水份、溫度、膨化的效果及后續(xù)加工的難易程度。而真空系統(tǒng)能否運(yùn)行正常，是保證連續(xù)膨化硝銨炸藥的重要因素。

表1　硝酸銨溶液的濃度對(duì)真空系統(tǒng)的影響

2　影響真空系統(tǒng)的因素分析

我公司膨化真空系統(tǒng)是2臺(tái)采用2BE110-2BE125型水環(huán)式真空泵、采用管道連接至板式換熱器及緩沖罐，再到膨化結(jié)晶機(jī)通過螺旋送藥到螺旋尾端安裝旋片閥形成的一套密封的系統(tǒng)。要保障系統(tǒng)有效運(yùn)行，必須從進(jìn)入真空泵的水溫、水質(zhì)、板式換熱器的冷凝效果、管道的設(shè)計(jì)、進(jìn)入膨化結(jié)晶機(jī)的硝銨溶液的濃度、溫度及整個(gè)系統(tǒng)的嚴(yán)密性進(jìn)行分析，提高真空度，實(shí)現(xiàn)連續(xù)膨化。

2.1進(jìn)入真空泵的水溫、水壓、水質(zhì)、板式換熱器的冷凝效果對(duì)真空系統(tǒng)的影響分析、改進(jìn)

由于我公司采用的是2BE110-2BE125型水環(huán)式真空泵，要使其工作良好，提高真空效率，就要做到進(jìn)入真空泵的水的品質(zhì)良好，對(duì)水溫進(jìn)行控制，保證水流具有足夠的壓力和流量，才能提高真空度。真空泵如水質(zhì)不好，在真空泵內(nèi)易形成水垢，影響真空泵的利用效率；沒有充足的水壓和足夠的流量，真空泵內(nèi)不能產(chǎn)生足夠大的速度，對(duì)接收室內(nèi)的氣體易進(jìn)行裹挾夾帶，密封不好，接收室產(chǎn)生度真空有限。當(dāng)達(dá)到一定的真空度后，開始膨化，高溫水蒸氣進(jìn)入，真空泵內(nèi)水溫上升，水流里包含的氣體會(huì)在接收室里產(chǎn)生“爆炸”及氣化現(xiàn)象，破壞了水流的正常狀態(tài)，影響了真空度的提高。因此，我們對(duì)原有的真空泵進(jìn)水口進(jìn)行了改進(jìn)，把?60管改用為?80管，增加了進(jìn)水量；同時(shí)提高循環(huán)水池水位的高度保證足夠的水壓，并在真空泵進(jìn)水管上安裝壓力表和溫度計(jì)，隨時(shí)觀察進(jìn)入真空泵內(nèi)的水壓和溫度，經(jīng)試驗(yàn)，壓力表一般控制到表壓達(dá)到1.5MPa為宜，進(jìn)入真空泵水的溫度，一般控制在≤40℃為宜。

改善水循環(huán)水池里的水質(zhì)，通過軟水處理系統(tǒng)進(jìn)行水質(zhì)處理，達(dá)到要求后供真空泵使用，真空泵出水通過污水管進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，經(jīng)污水處理后再進(jìn)行軟水處理，循環(huán)使用，降低水資源，同時(shí)減少了因水在真空泵內(nèi)易形成水垢，節(jié)約能源，降低成本，提高真空泵的效率。

2.2板式換熱器的冷凝效果對(duì)真空系統(tǒng)的影響分析、改進(jìn)

我公司的原有的真空系統(tǒng)是在真空泵至真空泵緩沖罐中間安裝兩臺(tái)板式換熱器共用一臺(tái)涼水塔的系統(tǒng)，在連續(xù)膨化生產(chǎn)過程中，由于高溫的水蒸汽進(jìn)入，如在進(jìn)入真空泵前得不到冷卻，將造成真空泵內(nèi)的氣流溫度較高，溫度上升，影響真空泵內(nèi)汽水分離。兩臺(tái)板式換熱器共用一臺(tái)涼水塔的系統(tǒng)，冷凝效果受到一定的限制，造成膨化一段時(shí)間后，真空度下滑，不穩(wěn)定。通過改進(jìn)：增加一臺(tái)涼水塔，分別一臺(tái)真空泵安裝一臺(tái)板式換熱器和一臺(tái)涼水塔后，冷凝效果大大提高。

2.3真空管路設(shè)計(jì)對(duì)真空系統(tǒng)的影響因素分析、改進(jìn)

原有的管路距離較遠(yuǎn)，彎道較多，管道采用的是?120管，管道沒經(jīng)過任何的冷凝處理，單靠板式換熱器進(jìn)行降溫處理，未能滿足連續(xù)膨化的需求，真空下滑較快，不能保持衡定。經(jīng)測(cè)定，在相同的真空度前提下，不同管徑大小的真空抽氣速率明顯不同。因此，通過改造原有的管路重新設(shè)計(jì)，縮短真空泵與結(jié)晶機(jī)的距離，減少彎道連接，管道采用?150管，同時(shí)在管道中加裝夾套和管道清洗裝置，利用水循環(huán)對(duì)管道進(jìn)行降溫，定期清洗真空管路殘藥，保持管道暢通，提高抽氣速率，穩(wěn)定了真空度。

2.4進(jìn)入膨化結(jié)晶機(jī)的硝銨溶液的濃度對(duì)真空系統(tǒng)的影響因素分析

為使真空系統(tǒng)滿足連續(xù)膨化工藝需要，真空系統(tǒng)越高，膨化效果越好，膨化炸藥水份越低，有利于穩(wěn)定后續(xù)質(zhì)量。膨化硝銨炸藥主要是已達(dá)到一定溫度、濃度的硝酸銨、膨化劑和油相均勻混合，以霧狀進(jìn)入結(jié)晶機(jī)，利用真空系統(tǒng)，使硝酸銨溶液的沸點(diǎn)降低有利于析晶，使膨化硝銨水份含量小于0.15%的過程。然而硝酸銨溶液的濃度、溫度又進(jìn)一步影響真空度的提高，因此，在滿足工藝要求的情況下，對(duì)硝酸銨溶液的濃度對(duì)真空系統(tǒng)的影響進(jìn)行分析，在同等初始真空度0.093MPa的條件下，對(duì)連續(xù)膨化進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表1。

實(shí)驗(yàn)表明，硝酸銨溶液的濃度控制在90%以上對(duì)膨化真空度較為穩(wěn)定，膨化水份滿足工藝要求。

2.5相同真空度情況下，膨化的時(shí)間對(duì)連續(xù)膨化硝銨炸藥的影響

連續(xù)膨化硝銨炸藥，在相同真空度、工藝配方的情況下，膨化時(shí)間長(zhǎng)短，對(duì)膨化硝銨炸藥的水份受到一定的影響。我公司在生產(chǎn)的初期，從進(jìn)料到完全膨化時(shí)間只有4分鐘，通過對(duì)密封螺旋、膨硝螺旋加變頻裝置后，可根據(jù)不同的真空度調(diào)節(jié)延長(zhǎng)膨化的時(shí)間，使其生產(chǎn)過程進(jìn)行有效的控制，滿足工藝要求。

2.6過程設(shè)備對(duì)真空系統(tǒng)的影響

要提高真空度，系統(tǒng)必須進(jìn)行有效的密封，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)而言，系統(tǒng)的其它部份的泄露，可通過檢修即可進(jìn)行，可旋片閥是既要滿足整個(gè)密封系統(tǒng)的密封需要，又要滿足連續(xù)膨化出藥的裝置。因此，必須對(duì)旋片閥定期強(qiáng)制更換密封件，滿足膨化硝銨真空要求。

結(jié)語

真空系統(tǒng)是影響膨化硝銨炸藥重要因素，通過對(duì)膨化硝銨炸藥的真空泵進(jìn)水管道進(jìn)行改進(jìn)、優(yōu)化真空泵的水質(zhì)、控制連續(xù)膨化真空泵的進(jìn)水溫度，調(diào)節(jié)硝酸銨溶液的濃度對(duì)真空系統(tǒng)的影響，適當(dāng)增加膨化時(shí)間，促進(jìn)真空度提高，保障真空系統(tǒng)有效運(yùn)行，滿足連續(xù)膨化炸藥自動(dòng)化生產(chǎn)的需求。通過改進(jìn)，大大提高了我公司膨化炸藥的真空度，產(chǎn)品質(zhì)量得到改善，降低膨化硝銨炸藥的不合格品率，提高了企業(yè)效益。

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中圖分類號(hào)：TD235

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