[AR] Re: Vacuum processing of solid propellant

  • From: "Troy Prideaux" <troy@xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx>
  • To: <arocket@xxxxxxxxxxxxx>
  • Date: Mon, 8 Jul 2019 15:42:51 +1000

It was too early in the morning for me as illustrated by the myriad of typos 
throughout my postings :(

 

From: arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx [mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On ;
Behalf Of anthony@xxxxxxxxxxx
Sent: Monday, 8 July 2019 12:01 PM
To: arocket@xxxxxxxxxxxxx
Subject: [AR] Re: Vacuum processing of solid propellant

 

I think you are inferring the same thing.

 

“as a general rule, the valve is completely clean and opened only once for the 
discharge. It is never throttled or closed once propellant has been introduced”

 

Anthony J. Cesaroni

President/CEO

Cesaroni Technology/Cesaroni Aerospace

 <http://www.cesaronitech.com/> http://www.cesaronitech.com/

(941) 360-3100 x101 Sarasota

(905) 887-2370 x222 Toronto

 

From: arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx>  
<arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx> > On Behalf 
Of Troy Prideaux
Sent: Sunday, July 7, 2019 9:30 PM
To: arocket@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket@xxxxxxxxxxxxx> 
Subject: [AR] Re: Vacuum processing of solid propellant

 

It’s probably been >10 years since I last used that mixer, but if I ever do 
drag it back into life again, I’ll consider it. Mind you, the propellants I was 
playing with are relatively pretty insensitive and the ball valve is cleaned 
out upon each use.

 

I’m struggling to envisage how much of a trapping issue there is though ie.

 

The process is started with the valve closed (ingredients added & mixed)

When ready for casting, the valve is opened fully.

The ‘fluid’ is transferred (gravity fed) through the fully opened valve until 
the hopper is empty

The hopper with valve attached is removed for cleaning with the valve still in 
the fully open position.

 

There’s no time when the valve (with open ball full of product) is closed like 
a typical cryogenic or even typical industrial fluid processing application.

 

Also, there’s a fair bit of hysteresis with the flow of typical solid 
propellant mixtures so there generally is a workable about of time allowable 
for value opening action without significant concern of creepage into outer 
cavities.

 

Troy

 

 

 

From: arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx>  
[mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On Behalf Of anthony@xxxxxxxxxxx ;
<mailto:anthony@xxxxxxxxxxx> 
Sent: Monday, 8 July 2019 10:33 AM
To: arocket@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket@xxxxxxxxxxxxx> 
Subject: [AR] Re: Vacuum processing of solid propellant

 

Consider a plug instead and here’s why. As with cryogenic systems, it presents 
a trapped working fluid. In this case, the working fluid is propellant. The 
next issue is dependent on the valve and seat design as well as materials. If 
the propellant is at all sensitive or any fines are present (there usually are) 
there is the potential for sufficient shear and/or friction to cause 
initiation. The situation quickly becomes more problematic if the propellant is 
trapped.

 

I have seen ball valves used in industry for propellant discharge but as a 
general rule, the valve is completely clean and opened only once for the 
discharge. It is never throttled or closed once propellant has been introduced.

 

The use of ball valves in propellant discharge equipment is prohibited in our 
facilities. Cove cut valves are used exclusively.  

 

Anthony J. Cesaroni

President/CEO

Cesaroni Technology/Cesaroni Aerospace

 <http://www.cesaronitech.com/> http://www.cesaronitech.com/

(941) 360-3100 x101 Sarasota

(905) 887-2370 x222 Toronto

 

From: arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx>  
<arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx> > On Behalf 
Of Troy Prideaux
Sent: Sunday, July 7, 2019 8:02 PM
To: arocket@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket@xxxxxxxxxxxxx> 
Subject: [AR] Re: Vacuum processing of solid propellant

 

Yup, that’s the dump (actually casting) valve. So the ball’s stem (it’s a ball 
valve) is loosely coupled to an o-ring sealed sleeve with the handle attached 
through the outer stainless steel casing/jacket that allows vacuum operation of 
the valve; which allows the casting whilst still under vac & while even the 
mixing paddle is still rotating. As illustrated this can be removed to enabled 
the main mixing hopper to be removed for cleaning or whatever.

 

BTW: what’s not illustrated there is a paddle height control at the very top of 
the main spindle shaft. This allows for adjustment of mixing paddle during 
operation (under vac mixing). This is a *really* useful function for different 
mix viscosities allowing me to strike the right balance (stuff sticking to 
paddle vs sticking to mixing hopper) for very small mixes and it also helps to 
minimise wastage as I can set it low enough to virtually scape the hopper at 
the end to ensure just about everything is transferring into the casting 
tube(s).

 

Troy

 

From: arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx>  
[mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On Behalf Of anthony@xxxxxxxxxxx ;
<mailto:anthony@xxxxxxxxxxx> 
Sent: Monday, 8 July 2019 9:35 AM
To: arocket@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket@xxxxxxxxxxxxx> 
Subject: [AR] Re: Vacuum processing of solid propellant

 

Well done. Is that a valve at the bottom of the bowl?

 

Anthony J. Cesaroni

President/CEO

Cesaroni Technology/Cesaroni Aerospace

 <http://www.cesaronitech.com/> http://www.cesaronitech.com/

(941) 360-3100 x101 Sarasota

(905) 887-2370 x222 Toronto

 

From: arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx>  
<arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx> > On Behalf 
Of Troy Prideaux
Sent: Sunday, July 7, 2019 7:26 PM
To: arocket@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket@xxxxxxxxxxxxx> 
Subject: [AR] Re: Vacuum processing of solid propellant

 

No, it’s a totally custom made contraption 
http://www.propulsionlabs.com.au/mixer/

 

Mixes and casts under vac with optional dry gas purge/re-pressurizing at the 
end.

 

Cheers,

 

Troy

 

 

From: arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx>  
[mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On Behalf Of William Claybaugh
Sent: Monday, 8 July 2019 8:57 AM
To: arocket@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket@xxxxxxxxxxxxx> 
Subject: [AR] Re: Vacuum processing of solid propellant

 

Troy:

 

What mixer do you use under vacuum?  Is it modified for this use or did you 
find one? If modified, what did you do to it?

 

Bill

 

On Sun, Jul 7, 2019 at 4:53 PM Troy Prideaux <troy@xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 
<mailto:troy@xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx> > wrote:

This is why I do all my mixing and casting under vac. Normally NCO will favour 
H2O over OH in terms of reactivity although OH groups do some in various 
different reactivities.


Troy

 

From: arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx>  
[mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx ;<mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx> ] On 
Behalf Of 1bcjolly
Sent: Monday, 8 July 2019 5:09 AM
To: arocket@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket@xxxxxxxxxxxxx> 
Subject: [AR] Re: Vacuum processing of solid propellant

 

Some suggestions:

 

1)  Do you dry your AP?  I have found that AP contains moisture, supposedly 
from absorption from the atmosphere.  This water can be driven off by drying at 
a temperature of 240 F.  Drying the AP before mixing should also help the cure 
if you are using OH/NCO chemistry since moisture  contamination uses up NCO 
functional groups.

 

2)  Use slow mix speed.  Baking type mixers on almost any speed will introduce 
air into the mix.  

 

Barry C 

 

 

 

Sent from my Sprint Tablet.

 

-------- Original message --------

From: Anthony Cesaroni <anthony@xxxxxxxxxxx <mailto:anthony@xxxxxxxxxxx> > 

Date: 7/7/19 14:43 (GMT-05:00) 

To: arocket@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket@xxxxxxxxxxxxx>  

Subject: [AR] Re: Vacuum processing of solid propellant 

 

Discharge machine extra.:-)

 

 



 

 

Anthony J. Cesaroni

President/CEO

Cesaroni Technology/Cesaroni Aerospace

 <http://www.cesaronitech.com/> http://www.cesaronitech.com/

(941) 360-3100 x101 Sarasota

(905) 887-2370 x222 Toronto

 

 

From: arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx>  
<arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx> > On Behalf 
Of William Claybaugh
Sent: Sunday, July 7, 2019 12:40 PM
To: arocket@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket@xxxxxxxxxxxxx> 
Subject: [AR] Vacuum processing of solid propellant

 

I ran some static tests recently using a modified version of the standard RRS 
composite propellant (10% Al rather than 7%).  Those tests included applying 
vacuum to the fully processed mix ahead of casting (5 minutes); the mix was 
still outgassing when we repressurized

 

This resulted in an about 5.6 % increase in density, of which 0.9% is 
attributable to the increased Al loading.

 

Given that full mixing under vacuum is not viable given the processing 
equipment available at the MTA, is there another vacuum schedule that might 
provide still higher density?

 

Does degassing the liquid components before mixing help or does the subsequent 
mixing just reintroduce air?  Any recommendations on degassing time after 
mixing (recognizing that the catalyst is in the mix at this point).

 

Two static tests, one at 390 psia average and the other at 760 psia average 
showed a decreased burn rate and a slightly higher ISP as compared to the 
original mix, as expected.

 

Bill 

JPEG image

Other related posts:

  1. Home
  2. arocket
  3. Archive
  4. 07-2019