Устройство для осушки воздуха Советский патент 1983 года по МПК B01D53/26 

Изобретение относится к устройствам для осушки воздуха и газа в герметичных камерах и может быть исполь зовано для обеспечения влажностного режима а таре, в которой оеуществляется транспортировка и длительное хранение сложного оборудования, например приборов. Известны устройства для осушки воздуха, содержащие корпус с сорбен том, патрубки для ввода и вывода воз духа и вентилятор. Подача атмосферного воздуху в осушаемую полость тары (контейнера) осуществляется посредством вентилятора, (органа для при нудительной циркуляции воздуха), снабженного источником питания и аппаратурой управления 1 J Одна,ко известные устройства характеризуются сложностью наличия большого количества элементов, наличием обслуживающего персонала для управления их работой; большим количеством сорбента, требующегося для осушения вновь поступающего атмосферного воздуха. Для поддержания в таре относительной влажности kQ% в течение нескольких лет при осушаемой полости 15-20 м (осушаемая полость - это внутренний объем тары, не занятой оборудованием) требуется 100-2000 кг силикагеля. Известно устройство для осушки воздуха, включающее корпус с сорбентом, патрубки ввода и вывода воздуха и буферную камеру, соединенную с корпусом. Буферная камера соединена с патрубком ввода воздуха, а патрубок вывода воздуха соединен с осушаемой полостью тары. Перетекание {Воздуха из буферной камеры в тару че рез корпус с сорбентом и обратно осу ществляется под действием суточного изменения атмосферного давления. Таким образом, буферная камера, корпус с сорбентом м тара образуют замкнутую систему, в которой находится постоянное , неизменяемое количество воздуха. Известное устройство практически исключает воздействие перепада давления на стенки тары, что предотвращает проникновение влажного атмосферного воздуха в осушаемую полость и не требует дополнительного упрочнения стенок тары. Поэтому для поддержания влажностного режима в осушаемой полости тары требуется небольшое количество сорбента обеспечивающего заданный ресурс работоспособности . Так, например, для поддержания в таре относительной влажности 0% в течение нескольких лет при осушаемой полости 15-20 м требуется 120-270 кг силикагеля, а внутренний объем буферной камеры составляет 1-2 ft . Внутренний объем буферной камеры должен быть не меньше разности объемов воздуха, находящегося в замкнутой системе, при максимальном и минимальном давлениях атмосферного воздуха 2 J. Недостатком известного устройства являются его невысокие эксплуатационные качества из-за больших габаритов буферной емкости и низкой надежности эластичной камеры в процессе длительного использования, Цель изобретения - повышение надежности при эксплуатации устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус с сорбентом, буферную камеру и патрубки и вывода воздуха, буферная камера снабжена -установленной с возможностью перемещения мембраной С приспособлениями для ее фиксации, каждое из которых выполнено в виде двух коаксиально установленных стаканов, внутренний из которых выполнен перфорированным и снабжен подпружиненной перегородкой , На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - приспособление для фиксации мембраны (узел I на фиг. 1). Устройство состоит из корпуса 1 с сорбентом (силикагелем) 2, буферной камеры вьптолненной в виде трубы 3 и патрубков ввода А и вывода 5 воздуха. Патрубок k ввода воздуха соединен с полостью трубы 3, а патрубок 5 вывода воздуха - с осушаемой полостью тары 6. В патрубок k помещена разделительная мембрана 7 а на кон14ах трубы установлены приспособления 8 и 9 АЛЯ фиксации мембраны 7- Каждое приспособление 8 и 9 выполнено в виде цилиндрических стаканов 10 и 11. Стакан 10 с меньшим диаметром размещен внутри стакана 11 и имеет перфорированные стенки, на которых подвижно закреплена перегородка 12. Последняя опирается на пружину 13 и ограничивает перемещение мембраны 7. Внутренняя полость трубы 3 сообщается с атмосферой через приспособление

9t а с сорбентом 2 - через приспособление 8.

Устройство для осушки воздуха работает следующим, образом.

В процессе транспортировки и длительного хранения тары с оборудованием при повышении давления вне осушаемой похюсти тары 6(или при понижении давления внутри осушаемой полости тары 6 при снижении температуры воздуха) атмосферный воздух поступает через приспособление в трубу 3. Под действием перепада давления разделительная мембрана 7 движется в направлении корпуса 1 с сорбентом 2, при этом давление в осушаемой полости тары 6 начинает повышаться. В том случае, если давление в осушаемой полости тары 6 становится равным давлению атмосферного воздуха до попадания разделительной мембраны 7 в приспособление 8, мембрана 7 прекращает движение и занимает определенное положение внутри трубы 3, сохраняемое на протяжении всего времени , пока давление в осушаемой полости тары 6 равно атмосферному. Для предотвращения возможного движения мембраны 7 под действием собственного веса сила трения мембраны 7 о внутреннюю поверхность трубы 3 должна быть не меньше собственного веса мембраны 7. 6 том случае, если под действием перепада давления мембрана 7 попадает в приспособление 8, где ее дальнейшее движение ограничивается перегородкой 12, атмосферный воздух поступает в корпус 1 с сорбентом 2 через отверстия в стакане 10. Из корпуса 1 осушенный воздух поступает в полость тары 6, при этом давление в ней повышается. Когда давление в осушаемой полости тары 6 станет равHbtM атмосферному, мембрана 7 с помощью перегородки 12 и пружины 13 возвращается в трубу 3 (рабочее положение) , .

При понижении давления вне осушаемой полости тары 6 (или при повышении давления внутри осушаемой полости тары 6, например, за счет повышения температуры воздуха) воздух из полости тары 6 поступает через корпус 1 с сорбентом 2 и приспособление 8 в трубу 3, при этом мембрана 7

движется в направлении приспособления 9. Давление в атмосферной полос-, ти тары 6 снижается и достигает значения атмосферного, при этом мембрана 7 или прекращает движение (до попадания в приспособление 9) или попадает в приспособление, где ее дальнейшее движение ограничивается- перегородкой 12. В последнем случае часть

воздуха из осушаемой полости тары 6 стравливае тся в атмосферу.

Подвижная разделительная мембрана 7 предотвращает смещение внутри буферной емкости сухого воздуха из осушаемой полости тары 6 и влажного атмосферного воздуха (исключает диффузионный и конвективный массоперенос влаги), Труба 3, в зависимости от требуемой компановки, может располагаться как вертикально, так и горизонтально, а также может быть изогнута по радиусу под некоторым углом.

Объем буферной камеры определяют исходя из известного объема осушаемой полости тары 6 и значений амплитуд колебаний атмосферного давления и температуры воздуха в предполагаемых районах эксплуатации. Так как расчитывать объем буферной камеры на

0 основе максимально возможных в процессе эксплуатации перепадов давления и температуры нерационально (частота больших перепадов мала и количество влагопоступлений за счет таких по- ступлений также мало), то за основу расчета можно принимать, например, среднесуточные перепады давления атмосферы и температуры воздуха. При перепадах давления и Температуры,

Q превышающих среднесуточные, разделительная мембрана 7 попадает в одно из приспособлений 8 или 9 и открывает доступ воздуха в корпус 1 с сорбентом 2 или в атмосферу, исключая нагружение тары 6 избыточным давлением, ,

Для поддержания в таре 6 с осуша емой полостью 15-20 м относительной (влажности 40% в течении нескольких лет требуется 150-300 кг силикагеля. При этом буферная камера имеет объем

0,1-0,2 м.

Таким образом, предлагаемая конструкция обеспечит надежность работы осушителя при невысоком расходе адсорбента и небольших габаритах.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУШКИ ВОЗДУХА, включающее корпус с сорбентом, патрубки ввода и вывода воздуха, буферную камеру, соединенную с корпусом, отличающееся тем, .что, с целью повышения надежности при эксплуатации, буферная камера снабжена установленной с возможностью перемещения мембраной с приспособлениями для ее фиксации, каждое из которых выпол нено в виде двух коаксиально установленных стаканов, внутренний из которых выполнен перфорированным и снабжен подпружиненной перегородкой.