Устройство для поддержания влажности воздуха в герметизированной камере

 

УСТРОЙСТВО ДПЯ ПОДДЕРЖАНИЯ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА В ГЕРМЕТИЗИРОВАННОЙ КАМЕРЕ, содержащее соединенные последовательно нагнетатель воздуха, нагреватель воздуха и адсорбер, связанный через трубопровод с камерой. исполнительные органы, установле ч(ые на трубопроводе, циклический таймер, выходы которого соединены соответственно с нагнетателем воздуха, нагревателем воздуха и исполнительными органами , причем трубопровод на участке между адсорбером и камерой сообщен с атмосферой через исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит установленный в камере на выходном патрубке трубопровода полый компенсатор с вентилятором , задатчик температуры и размещенный в kdpnyce нагревателя воздуха датчик температуры, блок управления , входы которого соединены (Л соответственно с задатчиком температуры , с датчиком температуры и с одним из выходов .циклического таймера, выход блока управления соединен с нагревателем воздуха, a вентилятор с выходом циклического таймера.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Н

РЕСПУБЛИК ае m) 3цр Ь 05 D 22/02 .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,,:

Н А В ТОРС НОНН СВАСВТВОЬСТВН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪ9 (21) 3399620/24-24 (22) 25.02.82 (46) 23.09.84. Вюп. У 35 (72) Н.И.Игумнов и Г.И.Панфилов (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. 300-летия воссоединения Украины с Россией (53) 621.646 (088. 8) . (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 237842, кл. В 01 D 53/26, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

В 406558, кл. В 01 D 53/26, 1973.

3. Серпионова Е.Н. Промьпппенная адсорбция .газов и паров. М., "Высшая школа", с. 260-261, 1969 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ

ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА В ГЕРМЕТИЗИРОВАННОЙ КАМЕРЕ, содержащее соединенные после довательно нагнетатель воздуха, наг реватель воздуха и адсорбер, связанный через трубопровод с камерой, исполнительные органы, установленфые на трубопроводе, циклический таймер, выходы которого соединены соответственно с нагнетателем воздуха, нагревателем воздуха и исполнительными органами, причем трубопровод. на участке между адсорбером и камерой сообщен с атмосферой через .исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит установленный в камере на выходном патрубке трубопровода полый компенсатор с вентилятором, задатчик температуры и размещенный в корпусе нагревателя воздуха датчик температуры, блок уп- Е равления, входы которого соединены соответственно с задатчиком температуры, с датчиком температуры и с одним из выходов .циклического таймера, выход блока управления соединен с р нагревателем воздуха, а венткпятор— с выходом циклического таймера.

1115028

Изобретение относится к технике регулирования влажности воздуха в герметизированной камере с целью уменьшения и ликвидации вредного воздействия влаги, содержащейся в воздухе, на аппаратуру и материалы, размещенные в этой камере, и может найти применение в передвижной радиоэлектронной аппаратуре, смонтированной в кузове автомобиля, находящейся 10 в выключенном состоянии (хранение, перерывы в работе,, монтаж аппаратуры) и подвергающийся воздействию наружного влажного атмосферного воздуха, проникающего внутрь кузова авто- 15 мобиля через щели.

Кроме того, изобретение может найти применение в производстве и хране-, нии материалов, элементов и приборов, требующих их изготовления и хранения в среде окружающего воздуха с заданной влажностью, например, лекарств, влагочувствительных элементов, точных приборов.

Известно устройство для осушения 25 воздуха в замкнутом объеме, в котором замкнутый объем непрерывно продувается осушенным воздухом, получаемым из двух поочередно осушающих воздух адсорберов $11. 30

Недостатком этого устройства является, во-первых, низкое качество осушения воздуха в замкнутом объеме, так как степень осушения воздуха и в адсорбере, и в замкнутом объеме не регулируется, поэтому это осушение может быть либо недостаточным, либо излишним, во-вторых, наличие двух, поочередно осушающих воздух адсорберов, что усложняет конструкцию уст- 40 ройства.

Известно также устройство для осушения воздуха в герметизированном объеме путем поглощения влаги этого объема влагопоглощающим патроном. В 4> этом устройстве полость герметизированного объема сообщается с полостью патрона, заполненной предварительно высушенным влагопоглощающим материалом. Время эффективной работы патро- 50 на зависит от степени герметичности герметизированного объема и влагоемкости патрона, по истечении этого времени увлажненный влагопоглощающий материал патрона должен быть заменен 55 сухим (23.

Недостатки этого устройства заключаются в следующем: во-первых, степень осушения воздуха внутри объема не регулируется, во-вторых, для герметизированных объемов с низкой степенью герметичности, к которым относится и кузов автомобиля, для обеспечения приемлемого времени эффективной работы патрона необходима его относительно большая масса, в-третьих, по истечении времени эффективной работы патрона необходима его замена (или замена влагопоглотителя в нем), что трудно автоматизировать, в-четвертых, осушение увлажненного влагопоглотителя, изъятого из патрона, производится его дополнительным нагревом, что усложняет обслуживание.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство осуш ки воздуха в поочередно работающих

4 .адсорберах, которое содержит нагнетатель возцуха, нагреватель воздуха, два адсорбера для осушки воздуха, клапаны, задвижки и систему связывающих их трубопроводов. Устройство непрерывно выдает осушенный воздух, забирая из атмосферы воздух и прогоняя его через один из адсорберов, работающих в данное время в режиме осушки воздуха, в другом адсорбере, работающем в это время в режиме регенерации, происходит сушка адсорбента продувкой через него нагретого в нагревателе атмосферного воздуха.

Периодически одновременно в обоих адсорберах производится смена режимов осушки воздуха на регенерацию адсорбента, и наоборот С33.

Однако температура нагрева регенерирующего воздуха не регулируется, поэтому остаточная влажность регенерированного сорбента и соответствующая ей влажность получаемого из адсорбера осушенного воздуха также не регулируются. Кроме того, применение такого осушенного воздуха с неопределенной влажностью для продувки и осушки герметизированного объема приводит к получению внутри объема влажности воздуха, которая может быть недостаточной или излишней.

Целью изобретения является повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для поддержания влажности воздуха в герметизированной камере, содержащем соединенные последовательно нагнетатель воздуха, 11150

3 нагреватель воздуха и адсорбер, связанный через трубопровод с каме-, рой, исполнительные органы,. установленные на трубопроводе, циклический таймер, выходы которого соединены соответственно с нагнетателем воздуха, нагревателем воздуха и исполнительными органами, причем трубопровод на участке между адсорбером и камерой сообщен с атмосферой через исполнительный орган, дополнительно содержится установленный в камере на выходном патрубке трубопровода полый .компенсатор с вентилятором, задатчик температуры и размещенный в корпусе нагревателя воздуха датчик температуры, блок управления, входы которого соединены соответственно с задатчиком температуры, с датчиком температуры и с одним из выходов циклического таймера, выход блока управления соединен с нагревателем воздуха, а вентилятор — с выходом циклического таймера.

На фиг. 1 дано схематическое изображение устройства для поддержания влажности воздуха в герметизированной камере на фиг. 2 — кривые зави1

У симости влажности воздуха а внутри ЗО герметизированной камеры и внутри компенсатора и влажности С влагопоглотителя компенсатора от времени где С (г/м ) — влажность водопоглощающего материала. 35

Устройство содержит нагнетатель воздуха, нагреватель 2 воздуха, адсорбер 3, компенсатор 4, соединенные между собой и с герметизированным 40 объемом трубопроводами с установленными на них исполнительными органами

5 и 6 (клапаны), 7-9 (задвижки), задатчик 10 температуры нагрева регенерируняцего воздуха, блок 11 управле- 45 ния, циклический таймер 12 в корпусе нагревателя 2 воздуха установлен дат-чик 13 температуры нагрева регенерирующего воздуха, адсорбер 3 заполнен сорбентом 14, компенсатор 4 заполнен5О зернистым влагопоглотителем 15, в полости компенсатора установлен вентилятор 16 компенсатор 4 установлен внутри герметизированной камеры 17 в . верхней ее части на выходном конце 55 трубопровода, в герметизированной камере 17 установлены аппаратура и ма1 териалы 18, в стенках камеры имеются

28 4 щели 19, связывающие внутреннюю полость камеры 17 с атмосферой.

Исполнительный орган 7 связан трудопроводом с атмосферой, исполнительный орган 8 — трубопроводами с герметизированной камерой 17 через исполнительный орган 9 и с компенсатором 4

Компенсатор 4 представляет собой полое тело с сетчатыми стенками, на-. пример полый цилиндр . Пространство между стенками заполнено зернистым влагопоглотителем, наприяер древесными опилками, поглощающими и отдающими влагу в окружающий воздух без подогрева.

Устройство работает следующим об- разом.

Циклический таймер 12 работает непрерывно, выдавая последовательно чередующиеся команды заданной длительности на режимы "Продувка" и "Пауза".

В режиме "Продувка" таймером 12 включен нагнетатель 1 воздуха, выключен блок 11 и через него вьпслючен нагреватель 2, закрыт клапан 5, открыт клапан 6, выключен вентилятор 16.

Влажный воздух с влажностью Оц забирается из атмосферы, прогоняется через адсорбер 3, где он контактирует с ранее регенерированным до влажности

1Ъ сорбентом 14, осушается до влажности О<, равновесной с Р и подается внутрь камеры 17 на продувку, при этом часть воздуха поступает непосредственно в камеру 17 через задвижку

9, а остальная часть поступает в компенсатор 4 и через него также в камеру 17,(Qg (r/м ) — абсолютная влажность атмосферного воздуха). Общий секундный расход продувающего воздуха устанавливается задвижкой 8, а доля его в компенсаторе — задвижкой

Вдуваемый в камеру 1? воздух с влажностью с < смешивается с воздухом этого объема, контактирует с аппаратурой и материалами 18, внутренними стенками камеры 17, влагопоглотителем 15 компенсатора 4, отбирает влагу у них и выходит через щели 19 в атмосферу. Абсолютная влажность воздуха 0 внутри камеры 17 и внутри ком" пенсатора 4 в режиме "Продувка", .(фиг. 2) постепенно понижается, достигает установившегося значения а и затем остается на этом уровне до конца продувки. Влажность C. материала влагопоглотителя также постепенно

1115028

$ снижается и достигает установившегося значения С„.

Размеры адсорбера З,,массу и марку сорбента 14 назначают такими, чтобы при принятом секундном расходе продувки и принятой длительности продувки в адсорбере 3 к концу продувки увлажнялась большая часть сорбента по длине, начиная слева, но правые слои сорбента имели влажность „8 и

10 выходящий из адсорбера осушенный воздух имел влажность q за все время

t продувки.

Размеры компенсатора 4, материал и размеры зерен его влагопоглотителя назначают такими, чтобы при принятой продолжительности продувки влажность с влагойоглотителя снижалась к концу продувки до установившегося состояния С„ и оставалась равновесной 20 с влажностью воздуха а,.

По окончании режима "Продувка" таймер 12 переводит все устройство в режим "Пауза", при котором в каме- 25 ре 17 происходит поглощение натекающей из атмосферы влаги, а адсорбер 3 переводится в режим регенерации сорбента 14, при этом нагнетатель 1 включен, блок 11 включен, через него включен нагреватель 2, клапан 5 открыт, клапан б закрыт, вентилятор

1б включен. Воздух забирается из атмосферы, прогоняется через нагреватель 2 воздуха, где нагревается до температуры t (температура нагрева регенерирующего воздуха), измеряемой датчиком 13, проходит через ранее увлажненный сорбент 14, регенерирует его до остаточной влажности 3 и че- 40 рез клапан 5 сбрасывается в атмосферу. Секундный расход регенерирующего воздуха устанавливается задвижкой 7.

Регенерация сорбента 14 до остаточной влажности р обеспечивается зада- 45 кием в задатчике 10 температуры нагрева воздуха соответствующей температуры нагрева регенерирующего воздуха 1» и стабилизацией температуры . нагрева воздуха 1 на заданном уровне t» в течение всего времени регене50 рации посредством автоматического регулятора температуры нагрева регенерирующего воздуха, состоящего из датчика 13 и задатчика 10, блока 11 управления и нагревателя 2. Продолжительность регенерации сорбента 14 выбирается с запасом такой, цтобы за это время в адсорбере 3 была проведена регенерация сорбента по всей его длине.

По окончании регенерации таймером 12 выключается нагнетатель 1, выключается блок 11 и через него выключается нагреватель 2, клапан 5 остается открытым, клапан 6 остается закрытым, вентилятор 16 остается включенным, адсорбер 3 переходит в режим естественного охлаждения, в камере 17 продолжается поглощение натекающей из атмосферы влаги.

В режиме "Пауза" продувка камеры

17 осушенным воздухом не производится, клапан 6. закрыт, поэтому компенсатор 4, аппаратура и материалы

18 и стенки камеры 17 работают параллельно в режиме поглощения влаги, вносимой атмосферным воздухом, натекающим внутрь камеры 17 через щели 19.

В режиме "Пауза" вентилятор 16 включен. Он забирает воздух из камеры 17 через задвижку 9 и прогоняет его через компенсатор 4. Это движение обеспечивает эффективное поглощение влаги всем материалом водопоглотителя 15, находящимся в компенсаторе.

Продолжительность режима "Пауза" назначают такой, чтобы за это время были полностью проведены регенерация сорбента 14 и естественное охлаждение адсорбера 3 после регенерации.

Влажность воздуха с3 внутри камеры 17 и внутри компенсатора 4 в режиме "Пауза" (фиг. 2) постепенно повышаетсся, но к концу этого режима не достигает величины Я,, что обеспечивают соответствующим выбором материала и массы влагопоглотителя 15 компенсатора 4.

По окончании режима "Пауза" заканчивается цикл работы, таймер 12 переводит устройство в режим "Продувка", начинается следующий цикл, как указано выше. При многократном повторении циклов в каждом из них внутри камеры 17 будет обеспечена влажность воздуха с» в интервале

С1» с1 а, при этом влажность аппаратуры и материалов 18 и стенок камеры 17 независимо от исходного увлажнения до работы устройства для поддержания влажности воздуха будет постепенно приближаться к влажности,равновесной с влажностью воздуха °

1115028

Компенсатор и выходные концы трубопровода размещены в верхней части ,герметизнрованной камеры, так как более влажный воздух имеет меньшую плотность н накапливается здесь.

Применение предалагаемого устройства для поддержания влажности возду.ха позволит непрерывно поддерживать влажность воздуха в заданном интервале внутри герметизированного объема с аппаратурой, находящейся в выклю8 ченном состоянии. Этот заданный интервал влажности следует назначать таким, при котором полностью устраняется вредное воздействие влаги5 воздуха, при этом резко повыпается точность устройства, обеспечивается его постоянная готовность к работе, полностью исключаются работы по консервации и расконсервации аппара-.

10 туры, что существенно уменьаает. трудовые и материальные затраты на обслуживание аппаратуры.

11)5028

®CN. 2

Составитель Т.Задворная

Редактор Т.Кугрышева Техред М.Надь Корректор Г.Решетник

" Заказ 6769!34 Тираж 841 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4