RU2395138C1

RU2395138C1 - Air dehydration method and device for dehydration of antenna waveguide

Info

Publication number: RU2395138C1
Application number: RU2009108238/09A
Authority: RU
Inventors: Михаил Иванович Синиченко (RU); Михаил Иванович Синиченко; Геннадий Иванович Овечкин (RU); Геннадий Иванович Овечкин; Василий Васильевич Смирнов (RU); Василий Васильевич Смирнов; Анатолий Васильевич Леканов (RU); Анатолий Васильевич Леканов; Юрий Николаевич Рубцов (RU); Юрий Николаевич Рубцов; Александр Васильевич Кораблев (RU); Александр Васильевич Кораблев; Александр Иосифович Длоуги (RU); Александр Иосифович Длоуги
Original assignee: Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева"
Priority date: 2009-03-06
Filing date: 2009-03-06
Publication date: 2010-07-20

Abstract

FIELD: radio engineering. ^ SUBSTANCE: device includes air line for supply of dehydrated air to antenna waveguide, two absorbers provided with blown desiccants and with their air inlets and outlets for wet and dehydrated air, two electric heaters installed with uniform distribution of their surfaces in mass of desiccant, two pumps made in outlet lines of absorbers connected to antenna waveguide. Desiccant of each absorber is located on the grid, above the bottom of absorber housing so that a cavity is formed, and outlet of absorber is connected to central part of the above bottom. In the device there performed is alternate activation of one and the other absorbers to mode of moisture absorption from blown air and to dehydration mode of desiccant by heating it. ^ EFFECT: simplifying the method and device for its implementation, improving the device operating reliability, reducing its energy consumption. ^ 2 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к радиотехнике и предназначено для защиты волновода антенны от воздействия факторов окружающей среды (влаги, пыли) путем подачи в защищаемые полости осушенного воздуха под избыточным давлением в защищаемые полости.The present invention relates to radio engineering and is intended to protect the antenna waveguide from environmental factors (moisture, dust) by supplying dry air under pressure to the protected cavities in the protected cavities.

Известно устройство климатической защиты телескопического волноводного тракта (Traeger A. Aufbau von Hohlkabel über tragungs wegen. Der Fermelde-Ingenieur, Zeitschrift für Ausbildung und Fortbildung. ISSN 0015-01x, 1976, Мау, № 5, v/30, s/10), складной гофрированный воздухонепроницаемый кожух вокруг телескопической волноводной секции, снабженной фланцами, источник осушенного воздуха.A device for climate protection of a telescopic waveguide tract (Traeger A. Aufbau von Hohlkabel über tragungs wegen. Der Fermelde-Ingenieur, Zeitschrift für Ausbildung und Fortbildung. ISSN 0015-01x, 1976, Mau, No. 5, v / 30, s / 10), folding corrugated airtight casing around a telescopic waveguide section equipped with flanges, a source of dried air.

Недостаток названного устройства заключается в сложности его конструкции и изготовления из-за применения в нем сильфонов и телескопических деталей, а также из-за того, что оно требует обеспечения его источником осушенного воздуха. Как следствие этого, обеспечить достаточную надежность данного устройства сложно как с точки зрения изготовления, так и в процессе его эксплуатации.The disadvantage of this device is the complexity of its design and manufacture due to the use of bellows and telescopic parts in it, and also because it requires providing it with a source of dried air. As a consequence of this, it is difficult to ensure sufficient reliability of this device both from the point of view of manufacturing and during its operation.

Известна «Установка для осушки сжатого воздуха» (а.с. СССР № 243769, М. кл. F25В 21/02, опубл. 22.10.1969), содержащая регенеративный теплообменник для предварительного охлаждения воздуха и одновременного выделения капельной влаги, охладитель-вымораживатель для окончательной сушки воздуха, выполненный в виде термоэлектрического холодильника. В устройстве осуществлен способ, включающий сжатие воздуха, предварительное охлаждение его в регенеративном теплообменнике при одновременном отделении капельной влаги, окончательную сушку воздуха вымораживанием влаги в термоэлектрическом холодильнике.The well-known "Installation for drying compressed air" (AS USSR No. 243769, M. class F25B 21/02, publ. 10/22/1969), containing a regenerative heat exchanger for pre-cooling the air and at the same time drop moisture, cooler-freezer for final air drying, made in the form of a thermoelectric refrigerator. A method is implemented in the device, including compressing air, pre-cooling it in a regenerative heat exchanger while separating droplet moisture, and finally drying the air by freezing moisture in a thermoelectric refrigerator.

Недостаток описанного устройства заключается в его сложности, ненадежности и повышенном энергопотреблении. Причиной этому служит то что, в его состав входят сложные по конструкции и в изготовлении составные элементы. Термоэлектрический холодильник имеет низкий коэффициент полезного действия, что приводит к значительному увеличению энергопотребления устройства.The disadvantage of the described device is its complexity, unreliability and increased power consumption. The reason for this is that its composition includes components that are complex in design and manufacturing. Thermoelectric refrigerator has a low efficiency, which leads to a significant increase in power consumption of the device.

В качестве прототипа способа и устройства выбран «Способ осушения воздуха для дегидрации волновода антенны и устройство для его осуществления» (патент РФ № 2231871, М. кл. 7 Н01Р 1/30). Указанный способ включает поочередное включение одного и другого абсорберов, соответственно в режим поглощения влаги из продуваемого воздуха и в режим осушения поглотителя влаги путем его нагрева, при этом осушение поглотителя одного абсорбера осуществляют частью осушенного другим абсорбером потока с предварительным его подогревом.As a prototype of the method and device selected "Method of drying air for dehydration of the antenna waveguide and a device for its implementation" (RF patent No. 2231871, M. CL 7 H01P 1/30). The specified method includes the alternate inclusion of one and the other absorbers, respectively, in the mode of moisture absorption from the purged air and in the mode of drying the moisture absorber by heating it, while drying the absorber of one absorber is carried out by a portion of the stream dried by another absorber with its preliminary heating.

Данное техническое решение содержит два перепускных клапана, каждый из которых выполнен с одним входом и двумя выходами, один электронагреватель воздуха, который поочередно подключается для подогрева воздуха для просушки поглотителей влаги абсорберов. Это приводит к увеличению длины магистралей и увеличению сопротивления потокам воздуха, увеличивает энергопотребление воздушных насосов и дополнительно за счет переключений перепускных клапанов. Увеличение энергопотребления происходит также за счет того, что нагрев поглотителей влаги осуществляется не непосредственно от поверхности электронагревателя, а посредством воздуха. Наличие перепускных клапанов как активных электромеханических элементов с вероятностью безотказной работы ниже единицы существенно снижают надежность работы в целом. И таким образом недостаток данного технического решения заключается в его сложности, недостаточной надежности и в повышенном энергопотреблении.This technical solution contains two bypass valves, each of which is made with one input and two outputs, one electric air heater, which is connected in turn to heat the air to dry the absorbers moisture absorbers. This leads to an increase in the length of the mains and an increase in resistance to air flow, increases the energy consumption of air pumps, and additionally due to the switching of the bypass valves. The increase in energy consumption also occurs due to the fact that the heating of moisture absorbers is carried out not directly from the surface of the electric heater, but through air. The presence of bypass valves as active electromechanical elements with a probability of failure-free operation below unity significantly reduces the overall reliability. And so the disadvantage of this technical solution lies in its complexity, lack of reliability and increased power consumption.

Задача изобретения - упрощение способа и устройства для его осуществления, повышение надежности работы устройства, снижение его энергопотребления.The objective of the invention is to simplify the method and device for its implementation, increasing the reliability of the device, reducing its energy consumption.

Поставленная цель достигнута за счет того, что поочередную подачу осушенного воздуха от одного и другого абсорберов в волновод антенны осуществляют поочередным включением в работу автономных для каждого из абсорберов нагнетателей воздуха, а нагрев поглотителя влаги осуществляют путем равномерного распределения поверхности источника тепла в массе поглотителя влаги с отводом от него влаги путем естественной конвекции; вход каждого абсорбера для влажного воздуха выполнен в верхней его части с проходным сечением по всему периметру его корпуса над верхним слоем поглотителя влаги, а электронагреватель с дополнительно введенным нагревателем установлены с равномерным распределением их поверхностей в массе поглотителя влаги соответственно каждого абсорбера, воздушный насос с дополнительно введенным воздушным насосом, выполненными соответственно в выходных магистралях абсорберов, подключенных к волноводу антенны; поглотитель влаги каждого абсорбера выполнен лежащим на сетке, расположенной над днищем корпуса абсорбера с образованием между ними полости, а выход абсорбера подключен в центральной части указанного днища.This goal was achieved due to the fact that the alternate supply of dried air from one and the other absorbers to the antenna waveguide is carried out by switching on the air blowers autonomous for each of the absorbers, and the moisture absorber is heated by uniform distribution of the surface of the heat source in the mass of the moisture absorber with removal moisture from it by natural convection; the inlet of each absorber for moist air is made in its upper part with a cross-section along the entire perimeter of its body above the upper layer of the moisture absorber, and an electric heater with an additional heater is installed with a uniform distribution of their surfaces in the mass of the moisture absorber, respectively of each absorber, an air pump with an additional an air pump, respectively, made in the output lines of the absorbers connected to the antenna waveguide; the moisture absorber of each absorber is made lying on a grid located above the bottom of the absorber body with the formation of a cavity between them, and the output of the absorber is connected in the Central part of the specified bottom.

Суть технического решения заключается в том, что поочередную подачу осушенного воздуха от одного и другого абсорберов в волновод антенны осуществляют поочередным включением в работу автономных для каждого из абсорберов нагнетателей воздуха, а нагрев поглотителя влаги осуществляют путем равномерного распределения поверхности источника тепла в массе поглотителя влаги с отводом от него влаги путем естественной конвекции. Это позволило обеспечить упрощение способа и устройства для его осуществления, повышение надежности работы устройства, снижение его энергопотребления.The essence of the technical solution lies in the fact that the alternate supply of dried air from one and the other absorbers to the antenna waveguide is carried out by turning on the air blowers autonomous for each of the absorbers, and the moisture absorber is heated by uniformly distributing the surface of the heat source in the mass of the moisture absorber with a tap moisture from it by natural convection. This allowed us to simplify the method and device for its implementation, increasing the reliability of the device, reducing its energy consumption.

Предложенное изобретение проиллюстрировано на чертеже, на котором показан общий вид устройства.The proposed invention is illustrated in the drawing, which shows a General view of the device.

Предложенное устройство содержит: воздушную магистраль 1 для подачи осушенного воздуха к волноводу антенны 2, первый 3 и второй 4 абсорберы, выполненные с продуваемыми поглотителями влаги соответственно 5 и 6 и со своими входами 7 и 8, выполненными в верхних их, с проходными сечениями по всему периметру их корпусов над верхними слоями поглотителей влаги 5 и 6, и выходами 9 и 10, соединенными через основной 11 и дополнительный 12 воздушные насосы с воздушной магистралью 1, основной 13 и дополнительный 14 электронагреватели, установлены с равномерным распределением их поверхностей соответственно в массах поглотителей влаги 5 и 6, удерживаемых сетками 15 и 16, расположенными над днищами 17 и 18 корпусов абсорберов 3 и 4 с образованием между ними полостей 19 и 20, а выходы 9 и 10 абсорберов 3 и 4 подключены к центральным частям их днищ 17 и 18.The proposed device contains: an air line 1 for supplying dried air to the waveguide of the antenna 2, the first 3 and second 4 absorbers made with purged moisture absorbers 5 and 6, respectively, and with their inputs 7 and 8 made in their upper sections with passage sections throughout the perimeter of their bodies above the upper layers of moisture absorbers 5 and 6, and outputs 9 and 10 connected through the main 11 and additional 12 air pumps with the air line 1, the main 13 and additional 14 electric heaters, are installed with a uniform the distribution of their surfaces, respectively, in the masses of moisture absorbers 5 and 6, held by grids 15 and 16 located above the bottoms 17 and 18 of the bodies of the absorbers 3 and 4 with the formation of cavities 19 and 20 between them, and the outputs 9 and 10 of the absorbers 3 and 4 are connected to the central parts of their bottoms 17 and 18.

Способ осушения воздуха для дегидрации волновода антенны реализуется при помощи описанного выше устройства следующим образом. Перед началом включения устройства в режим подачи сухого воздуха в волновод 2 антенны включают в работу основной электронагреватель 13. При этом поглотитель влаги 5 будет прогреваться с выделением влаги из него, которая будет испаряться через вход 7 в окружающую среду. Интенсивность испарения влаги в окружающую среду обеспечивается тем, что вход абсорбера 3 (как и абсорбера 4) выполнен в верхней его части с проходным сечением по всему периметру его корпуса. По истечении определенного времени поглотитель влаги 5 осушится, при этом основной электронагреватель 13 выключается, а дополнительный электронагреватель 14 и основной воздушный насос 11 включаются в работу. При этом основной воздушный насос 11 осуществляет осушающую продувку наружного воздуха через поглотитель влаги 5 и подачу одной его части под избыточным давлением по воздушной магистрали 1 в волновод 2 антенны, а другой его части через неработающий дополнительный насос 12 и выход 10 - на осушающую продувку поглотителя влаги 6 абсорбера 4. При этом эффективность осушения поглотителя влаги 6 дополнительно интенсифицируется за счет нагрева его электронагревателем 14 и испарением нагретой влаги в окружающую среду через вход 8 за счет естественной конвекции.The method of drying air for dehydration of the antenna waveguide is implemented using the device described above as follows. Before starting to turn on the device in the mode of supplying dry air to waveguide 2, the antennas turn on the main electric heater 13. In this case, the moisture absorber 5 will be heated with the release of moisture from it, which will evaporate through the inlet 7 into the environment. The rate of moisture evaporation into the environment is ensured by the fact that the inlet of the absorber 3 (as well as the absorber 4) is made in its upper part with a through section along the entire perimeter of its body. After a certain time, the moisture absorber 5 is drained, while the main electric heater 13 is turned off, and the additional electric heater 14 and the main air pump 11 are turned on. In this case, the main air pump 11 carries out a drainage purge of external air through a moisture absorber 5 and delivers one part of it under excess pressure through the air line 1 to the waveguide 2 of the antenna, and the other part through an idle additional pump 12 and exit 10 to a drainage purge of a moisture absorber 6 of the absorber 4. Moreover, the drying efficiency of the moisture absorber 6 is further intensified by heating it with an electric heater 14 and the evaporation of heated moisture into the environment through the inlet 8 due to the natural convection.

По истечении определенного времени, когда поглотитель влаги 5 увлажнится и перестанет осушать проходящий через него воздух, то выключают электронагреватель 13 и основной воздушный насос 11, а в работу включают дополнительный электронагреватель 14 и дополнительный воздушный насос 12. При этом дополнительный воздушный насос 12 осуществляет осушающую продувку наружного воздуха через поглотитель влаги 6 и подачу одной его части под избыточным давлением по воздушной магистрали 1 в волновод 2 антенны, а другой его части через неработающий основной насос 11 и выход 9 - на осушающую продувку поглотителя влаги 5 абсорбера. Поочередность смены описанных режимов осуществляется на протяжении всей работы устройства. Продолжительность того или иного режима определяется в зависимости от влажности окружающего воздуха, автоматически устанавливается и осуществляется блоком управления устройства (на чертеже не показан).After a certain time, when the moisture absorber 5 is humidified and ceases to drain the air passing through it, the electric heater 13 and the main air pump 11 are turned off, and an additional electric heater 14 and an additional air pump 12 are turned on, while the additional air pump 12 carries out a drying blowdown external air through a moisture absorber 6 and the supply of one part of it under excessive pressure through the air line 1 to the waveguide 2 of the antenna, and the other part of it through the idle main Pump 11 and outlet 9 - by blowing dried desiccant absorber 5. The sequence of change of the described modes is carried out throughout the operation of the device. The duration of a particular mode is determined depending on the humidity of the surrounding air, is automatically set and carried out by the control unit of the device (not shown in the drawing).

Полости 19 и 20 обеспечивают равномерную продувку поглотителей влаги 5 и 6 по всему их поперечному сечению и тем самым повышают эффективность их работы.Cavities 19 and 20 provide uniform purging of moisture absorbers 5 and 6 over their entire cross section and thereby increase their efficiency.

В настоящее время устройство проходит испытания перед запуском в серийное производство.Currently, the device is being tested before being launched into mass production.

Из известных заявителю патентно-информационных источников не известна совокупность признаков, схожая с совокупностью признаков заявляемого решения.From the patent information sources known to the applicant, a set of features is not known, similar to the set of features of the proposed solution.

Claims

1. A method of drying air for dehydration of an antenna waveguide, comprising alternately turning one and the other absorbers into the mode of absorbing moisture from the purged air and into the mode of drying the moisture absorber by heating it, characterized in that the alternate supply of dried air from one and the other absorbers to the waveguide the antennas are carried out by switching on the operation of autonomous air pumps for each of the absorbers, and the moisture absorber is heated by uniform distribution of the surface a heat source in the mass of the moisture absorber with tap water from it by natural convection.

2. An air drying device for dehydration of an antenna waveguide, comprising an air line for supplying dried air to the antenna waveguide and including an air pump, two absorbers made with purged moisture absorbers and with their inputs and outputs, respectively, for humid and dried air, an electric heater, characterized in that the input of each absorber for moist air is made in its upper part with a bore around the entire perimeter of its body, an electric heater is additionally introduced, which, to k and the main heater is mounted with a uniform distribution of the surface of the bulk desiccant its absorber additionally introduced air pump, which, like the primary air pump is mounted in the output line of its absorber, connected as the output line of another absorber to the waveguide antenna.

3. The device according to claim 2, characterized in that the moisture absorber of each absorber is made lying on a grid located above the bottom of the absorber body with the formation of a cavity between them, and the output of each absorber is connected in the central part of the specified bottom.