Результат интеллектуальной деятельности: Вакуумная сушильная камера с инфракрасным нагревом

Изобретение относится к авиационно-ракетной технике, а именно к устройствам сушки баковых отсеков с системой забора топлива (удаление несливаемого остатка воды из его внутренних полостей).

При изготовлении баковых отсеков с системой забора топлива, внутри бакового отсека остаются остатки загрязнений (стружка, ворс и т.д.). После промывки внутренних полостей отсека бака от загрязнений чистота сливаемой из бака воды, должна быть не хуже 8 класса чистоты по ГОСТ 17216-2001. В результате промывки бака у некоторых конструкций бакового отсека остается несливаемый остаток воды во внутренних полостях бакового отсека. Несливаемый остаток воды может располагаться в различных зонах по длине бакового отсекав в зависимости от конструкции и исчисляться в литрах.

Баковые отсеки авиационно-ракетной техники могут изготавливаться из алюминиевого сплава, поэтому температура сушки для таких баков ограничена предельной температурой (не более 110°С).

Удаление воды может производиться одним из следующих методов сушки: конвективным, температурным, односторонним вакуумированием, общим вакуумированием, вакуумно-температурным.

При выборе метода сушки необходимо учитывать особенности изделия и требования, предъявляемые к нему, а также допустимые режимы нагрева материала изделия.

Известны вакуумные сушильные камеры с обеспечением определенного вакуума и температуры изделия для сушки вакуумно-температурным методом. При сушке данным методом сначала необходимо включить нагревательное устройство, а после достижения требуемой температуры сушки включить вакуумный насос и обеспечить необходимый вакуум. Ближайшие аналоги: по учебнику "Научные основы вакуумной техники", Дэшман С. М., 2004. с. 715;

При наличии большого количества воды, приведенные выше сушильные установки имеют следующие недостатки:

- длительный процесс удаления несливаемого остатка воды из бакового отсека;

- большие энергозатраты на удаления воды из бакового отсека.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение является:

- сокращение продолжительности сушки по удалению несливаемого остатка воды из внутренних полостей бакового отсека;

- снижение энергоемкости и трудоемкости процесса сушки.

Вакуумная сушильная камера с инфракрасным нагревом для удаления несливаемого остатка воды из внутренних полостей бакового отсека с системой забора топлива содержит вакуумную камеру с инфракрасными нагревателями, термопары, закрепленные с помощью съемных прижимных хомутов, которые могут перемещаться для выбора зоны с несливаемым остатком воды в баковом отсеке, и управляющие температурные контролеры поддержания температуры по этим зонам бака, а также измеритель температуры и влажности для контроля внутри вакуумной камеры.

Для достижения названного технического результата инфракрасные нагреватели располагаются непосредственно под днищем бакового отсека.

Инфракрасные нагреватели разбиваются на управляемые зоны с баковым отсеком где могут находиться несливаемые остатки воды.

Управление и контроль нагревом ведется автономно по зонам в баковом отсеке в которых предполагается вода.

Задание температурного режима сушки в каждой зоне осуществляется через термопару подсоединенному к цифровому контроллеру, на котором устанавливается предельная температура нагрева.

Термопары установлены на съемные прижимные хомуты и крепятся с их помощью к дну бакового отсека по зонам где находится вода.

От заброса повышения заданной температуры на днище бакового отсека, высота установки бакового отсека относительно нагревателей регулируется стойками с ложементами под баковый отсек.

При нагреве с понижением давления происходит охлаждение днища бака с термопарой где находится вода, т.е. понижение температуры показывает наличие воды в зонах над термопарами. По завершению испарения воды в одной из зон, температура резко возрастает до заданной и отключаются нагреватели в этой зоне и нагрев происходит по тем зонам где остался несливаемый остаток воды.

Данное техническое решение значительно сокращает длительность, энергоемкость и трудоемкость процесса сушки по сравнению с другими устройствами.

Вакуумная сушильная установка с инфракрасным нагревом для сушки баковых отсеков представлена на фиг. 1 и 2.

Сушильная установка работает циклами нагрева-ваккумирования следующим образом:

Разгерметизированный баковый отсек 1, с установленными по зонам нагрева термопарами 2 на съемных прижимных хомутах (показаны 4 зоны), размещают на камерную тележку с регулирующими по высоте ложементами 3 и закатывают по рельсам 4 в камеру сушильной установки 5. Термопары на съемных хомутах должны находится под днищем бакового отсека. Устанавливается предельная заданная температура на шкафу управления 6 с помощью цифровых контроллеров на панели 7 по зонам нагрева бакового отсека.

Включают все инфракрасные нагреватели с отражающим экраном 8. Для алюминиевого бакового отсека температуру задают не более 110°С.

После термостатирования контроль по контроллерам 7 производится цикл нагрева-вакуумирования бакового отсека 1. Включается вакуумный насос 9 и медленно понижается давление в камере до минимально возможного. В процессе понижения давления происходит кипение воды в несливаемых остатках с удалением пара из камеры вакуумным насосом 9. Контроль давления в камере осуществляется по вакуумметру 10. Если температура в зонах установки термопар 3 в процессе нагрева понижается, то это означает наличие воды в этой зоне нагрева. После достижения предельного пониженного значения давления, вакуумный насос выключается, давление в камере доводится до нормального и цикл нагрева-вакуумирования повторяется.

Сушка проводится до тех пор, пока не будет происходить снижение температуры при понижении давления и установится заданная предельная температура во всех зонах бакового отсека 1 по показаниям контроллеров 7.

Окончательный контроль сухости осуществляется по замерам датчика 11 прибора регистрации температуры и влажности 12. После завершения контроля сухости производится вакуумирование до минимально возможного пониженного давления в камере и для выравнивания давления до атмосферного, запускается сухой азот с точкой росы не выше минус 50°С.