RU2183799C2 - Method of removal of condensate from moisture receiver of heat exchanger-condenser with hydrophilic material and device for realization of this method - Google Patents
Method of removal of condensate from moisture receiver of heat exchanger-condenser with hydrophilic material and device for realization of this method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2183799C2 RU2183799C2 RU2000122601A RU2000122601A RU2183799C2 RU 2183799 C2 RU2183799 C2 RU 2183799C2 RU 2000122601 A RU2000122601 A RU 2000122601A RU 2000122601 A RU2000122601 A RU 2000122601A RU 2183799 C2 RU2183799 C2 RU 2183799C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- condensate
- shut
- moisture
- valve
- hydrophilic material
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 claims 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 11
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 9
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000004794 expanded polystyrene Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Drying Of Gases (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к космической технике, конкретно к способам удаления конденсата из теплообменников-конденсаторов систем кондиционирования воздуха обитаемых отсеков космических аппаратов различного назначения. Кроме того, изобретение может использоваться в наземных системах кондиционирования воздуха, обслуживающих помещения, особо чувствительных к капельной влаге. The invention relates to space technology, specifically to methods for removing condensate from heat exchangers-condensers of air conditioning systems of the inhabited compartments of spacecraft for various purposes. In addition, the invention can be used in ground-based air conditioning systems serving rooms that are particularly sensitive to drip moisture.
В наземной холодильной технике широко используются способы удаления конденсата из влагосборников теплообменников-конденсаторов, именуемых в холодильной технике воздухоохладителями. В этих теплообменниках при работе холодильной установки конденсируется влага из циркулирующего через них воздуха, стекает под действием силы тяжести во влагосборник, конструктивно выполненный в виде поддона и установленный в нижней части теплообменника-конденсатора, из которого конденсат самотеком удаляется, например, в канализацию. In ground-based refrigeration, methods are widely used to remove condensate from the moisture collectors of heat exchangers-condensers, referred to as air coolers in refrigeration. In these heat exchangers, during operation of the refrigeration unit, moisture condenses from the air circulating through them, drains under the action of gravity into a moisture collector, structurally made in the form of a tray and installed in the lower part of the heat exchanger-condenser, from which the condensate is gravity removed, for example, into the sewer.
Такой способ удаления конденсата самотеком описан на с.171 справочника серии "Холодильная техника" под названием "Малые холодильные установки и холодильный транспорт", изд. Пищевая промышленность, М., 1978. В космических условиях, где отсутствует сила тяжести, использование способа удаления конденсата из влагосборника самотеком не представляется возможным. Поэтому в системах кондиционирования воздуха космических аппаратов применяются специальные теплообменники-конденсаторы, которые одновременно конденсируют и собирают влагу из атмосферы отсека. Сконденсировавшаяся влага собирается гидрофильными фитилями, проложенными вдоль холодной поверхности и за счет капиллярных сил поступает во влагосборник, заполненный гигроскопичным материалом. Из влагосборника конденсат по мере накопления откачивается в емкости для его хранения путем выжимания его как губки с помощью поршня. Такой способ удаления конденсата выжиманием описан на стр.213 книги под ред. К.П. Феоктистова, Космические аппараты, Москва, изд. Военное издательство, 1983. Such a method of gravity removal by gravity is described on p.171 of the reference book of the series "Refrigeration" under the name "Small refrigeration units and refrigeration transport", ed. Food industry, M., 1978. In space conditions, where there is no gravity, the use of the method of removing condensate from the moisture collector by gravity is not possible. Therefore, in air conditioning systems of spacecraft, special heat exchangers-condensers are used, which simultaneously condense and collect moisture from the atmosphere of the compartment. Condensed moisture is collected by hydrophilic wicks laid along a cold surface and, due to capillary forces, enters a moisture collector filled with hygroscopic material. Condensate is pumped out of the moisture collector as it accumulates in a container for storage by squeezing it like a sponge using a piston. This method of condensate removal by squeezing is described on page 213 of the book, edited by K.P. Feoktistova, Spacecraft, Moscow, ed. Military Publishing House, 1983.
Его недостатком является невысокая надежность и большое энергопотребление привода отжимного механизма. Its disadvantage is the low reliability and high power consumption of the drive of the squeezing mechanism.
Наибольшее распространение в космической технике получил способ удаления конденсата из влагосборников теплообменников-конденсаторов с гидрофильным материалом путем создания разрежения в капиллярной структуре насосом откачки конденсата. Такой способ описан в статье К.А. Коптелова и др. "Кондиционирование воздуха на пилотируемых орбительных станций", опубликованной на с.6-7 в журнале "Холодильный бизнес", 3, 1999. Most widely used in space technology is the method of removing condensate from moisture collectors of heat exchangers-condensers with hydrophilic material by creating a vacuum in the capillary structure by a condensate pump. This method is described in an article by K.A. Koptelova et al. "Air conditioning in manned orbiting stations", published on p.6-7 in the magazine "Refrigeration business", 3, 1999.
Прототипом предлагаемого авторами решения выбран способ удаления конденсата из влагосборника с гидрофильным материалом путем создания разрежения во влагосборнике с помощью гидронасоса. Способ описан на с.175 в книге А.С. Елисеева "Техника космических полетов". Машиностроение, М., 1983. The prototype of the solution proposed by the authors selected a method of removing condensate from the moisture reservoir with a hydrophilic material by creating a vacuum in the moisture reservoir using a hydraulic pump. The method is described on p. 175 in the book of A.S. Eliseeva "Space Flight Technique". Engineering, M., 1983.
Данный способ хорошо зарекомендовал себя в длительных космических полетах на орбитальной станции "Мир" и пристыкованных к ней модулях в части энергопотребления и надежности. Однако в ходе беспилотных участков эксплуатации станции выявился существенный недостаток этого способа. This method has proven itself in long space missions at the Mir orbital station and the modules docked to it in terms of power consumption and reliability. However, during the unmanned areas of operation of the station revealed a significant drawback of this method.
Этот недостаток связан с тем, что в процессе беспилотной эксплуатации станции происходит высыхание капиллярной структуры влагосборника, в результате часто наблюдается ее пересыхание и растрескивание. Поэтому при включении насоса откачки конденсата в работу после длительного периода беспилотной эксплуатации в течение длительного периода времени (10-15 суток) откачать конденсат из влагосборника не удается. Это связано с тем, что в гидрофильном материале влагосборника вблизи подключения входного штуцера насоса происходит наибольшее пересыхание гидрофильного материала и образование трещин в капиллярной структуре, через которые при работе насоса проходит воздух, блокируя поступление конденсата из гидрофильного материала на вход насоса, поскольку гидравлическое сопротивление образовавшихся трещин на порядок меньше гидравлического сопротивления капиллярной структуры. This drawback is due to the fact that during the unmanned operation of the station, the capillary structure of the moisture collector dries, and as a result, its drying and cracking is often observed. Therefore, when the condensate pump is turned on after a long period of unmanned operation for a long period of time (10-15 days), condensate cannot be pumped out from the moisture collector. This is due to the fact that in the hydrophilic material of the moisture collector near the connection of the pump inlet, the hydrophilic material is most dried up and cracks form in the capillary structure, through which air passes during the pump operation, blocking the condensate from the hydrophilic material entering the pump inlet, since the hydraulic resistance of the cracks formed an order of magnitude less hydraulic resistance of the capillary structure.
Следует подчеркнуть, что на беспилотном участке эксплуатации выделение влаги идет только из панелей интерьера станции, а также из воздуха, поскольку он постоянно осушается до минимально-возможного содержания влаги (парциальное давление водяного пара на беспилотном участке не должно превышать 6-7 мм рт. ст.). При длительной работе насоса откачки конденсата на беспилотном участке за счет малого поступления влаги во влагосборник происходит высыхание и растрескивание гидрофильного материала, что делает практически невозможным в дальнейшем откачку конденсата из влагосборника теплообменника-конденсатора в течение нескольких дней. It should be emphasized that in the unmanned operation area, moisture is released only from the interior panels of the station, as well as from the air, since it is constantly dried to the lowest possible moisture content (the partial pressure of water vapor in the unmanned area should not exceed 6-7 mm Hg. .). During long-term operation of the condensate pump in an unmanned area due to the small amount of moisture entering the moisture collector, drying and cracking of the hydrophilic material occurs, which makes it practically impossible to pump the condensate from the moisture collector of the heat exchanger-condenser in the future for several days.
Кроме того, недостатком способа-прототипа является выброс в атмосферу обитаемого отсека капельной влаги из теплообменника-конденсатора за счет того, что капельная влага конденсируется на холодных поверхностях теплообменника конденсатора, но не откачивается из влагосборника и воздушным потоком выносится в атмосферу отсека. In addition, the disadvantage of the prototype method is the discharge into the atmosphere of the habitable compartment of droplet moisture from the heat exchanger-condenser due to the fact that the droplet moisture condenses on the cold surfaces of the condenser heat exchanger, but does not pump out of the moisture collector and is carried out into the compartment atmosphere by air flow.
Известно также устройство для удаления конденсата из влагосборника теплообменника-конденсатора для наземных холодильных установок, включающее дренажный поддон и дренажную трубу. В поддон конденсат стекает по действием силы тяжести по мере накопления на теплообменной поверхности теплообменника-конденсатора. Из поддона по дренажной трубе также самотеком конденсат стекает в канализацию. A device is also known for removing condensate from a moisture collector of a heat exchanger-condenser for above-ground refrigeration units, including a drain pan and a drain pipe. Condensate flows into the pan by gravity as it accumulates on the heat exchange surface of the heat exchanger-condenser. From the drain pan, condensate also flows by gravity into the sewer.
Недостатком устройства является невозможность его работы в условиях невесомости. Поэтому в космических аппаратах используются устройства для удаления конденсата с использованием механических отжимных устройств или насосов откачки конденсата, с помощью которых осуществляется удаление конденсата из капиллярной структуры гидрофильного материала. The disadvantage of this device is the impossibility of its work in zero gravity. Therefore, spacecraft use devices to remove condensate using mechanical squeezing devices or condensate pumping pumps, which remove condensate from the capillary structure of a hydrophilic material.
Устройство для регулирования влажности воздуха обитаемых отсеков орбитальных станций путем удаления капельной влаги с помощью гидрофильного материала описано в патенте 2118759 от 10.09.98. Данное устройство имеет термоэлектрический охладитель, вентилятор, конденсатор, выполненный в виде основания с ребрами, примыкающими торцами к соответствующей боковой поверхности пластины гидрофильного фитиля, а также патрубком для откачки конденсата и полостью для сбора конденсата, имеющей один слой капиллярной сетки. A device for controlling the humidity of the inhabited compartments of orbital stations by removing droplet moisture using a hydrophilic material is described in patent 2118759 from 09/10/98. This device has a thermoelectric cooler, fan, condenser, made in the form of a base with ribs adjacent to the corresponding lateral surface of the plate of the hydrophilic wick, as well as a nozzle for condensate pumping and a condensate collection cavity having one layer of capillary mesh.
Недостатком данного устройства является его высокое энергопотребление вследствие низкой термодинамической эффективности термоэлектрического охладителя. The disadvantage of this device is its high power consumption due to the low thermodynamic efficiency of the thermoelectric cooler.
Устройство удаления конденсата с помощью поршня описано на с.213 в книге под ред. К.П. Феоктистова "Космические аппараты", изд. Машиностроение, М., 1983 г. Его недостатками являются невысокая надежность и большое энергопотребление в момент работы. Кроме того, при работе с конденсатом при длительных перерывах, например на беспилотных участках, происходит залипание подвижных деталей отжимного механизма вследствие высыхания конденсата на стенках поршня. Из-за этого недостатка в настоящее время от этих устройств отказались практически все разработчики систем кондиционирования воздуха для космических аппаратов и перешли к использованию для удаления конденсата из гидрофильного материала влагосборника теплообменника-конденсатора электромеханических насосов откачки конденсата. С помощью этого насоса вакуумируется капиллярная структура гидрофильного материала влагосборника и за счет перепада давления конденсат удаляется из пористой структуры гидрофильного материала влагосборника теплообменника-конденсатора. A device for removing condensate using a piston is described on page 213 in a book under the editorship of K.P. Feoktistova "Spacecraft", ed. Engineering, M., 1983. Its disadvantages are low reliability and high energy consumption at the time of operation. In addition, when working with condensate during long breaks, for example in unmanned areas, sticking of the moving parts of the squeezing mechanism occurs due to drying of the condensate on the piston walls. Due to this drawback, at present, almost all developers of air conditioning systems for spacecraft have abandoned these devices and switched to using electromechanical condensate pumps to remove condensate from the hydrophilic material of the moisture collector of the heat exchanger-condenser. Using this pump, the capillary structure of the hydrophilic material of the moisture collector is evacuated and, due to the pressure drop, the condensate is removed from the porous structure of the hydrophilic material of the moisture collector of the heat exchanger-condenser.
Такое устройство, выбранное авторами за прототип, описано на с.175-176 в книге А.С. Елисеева "Техника космических полетов", изд. Машиностроение, М., 1983. Such a device, selected by the authors for the prototype, is described on p.175-176 in the book of A.S. Eliseeva "Space Flight Technique", ed. Engineering, M., 1983.
В прототипе устройства имеется влагосборник теплообменника-конденсатора, заполненный гигроскопичным материалом, и насос откачки конденсата, вход которого связан трубопроводом с влагосборником теплообменника-конденсатора, а выход связан трубопроводом со сборником конденсата. In the prototype of the device there is a moisture collector of the heat exchanger-condenser filled with hygroscopic material, and a condensate pump, the inlet of which is connected by a pipeline to the moisture collector of the heat exchanger-condenser, and the outlet is connected by a pipeline to the condensate collector.
Его основным недостатком является невысокая надежность удаления конденсата из пористой структуры гидрофильного материала влагосборника теплообменника-конденсатора после длительного режима консервации. Это связано с тем, что в процессе работы по осушению атмосферы гермоотсека на беспилотном участке эксплуатации происходит пересыхание фитиля и его растрескивание, в результате чего образуются сквозные трещины в его структуре. Эти трещины в несколько раз снижают гидравлическое сопротивление фитиля, поэтому через эти трещины при создании разрежения при работе насоса откачки конденсата проходит воздух, блокируя откачку конденсата. Its main disadvantage is the low reliability of condensate removal from the porous structure of the hydrophilic material of the moisture collector of the heat exchanger-condenser after a long preservation mode. This is due to the fact that in the process of draining the atmosphere of the pressurized compartment in the unmanned operation area, the wick dries and crackes, resulting in through cracks in its structure. These cracks several times reduce the hydraulic resistance of the wick, therefore, through these cracks when creating a vacuum during operation of the condensate pump, air passes, blocking the condensate pump.
Задачей изобретения является повышение надежности способа удаления конденсата и устройства для его осуществления за счет понижения уровня влажности на начальном этапе эксплуатации после длительной консервации и исключения выбросов конденсата в атмосферу гермоотсека за счет восстановления влагопроводящих свойств капиллярной структуры гидрофильного материала после длительной консервации. The objective of the invention is to increase the reliability of the method of removing condensate and the device for its implementation by lowering the humidity level at the initial stage of operation after long-term preservation and eliminating the emission of condensate into the atmosphere of the pressurized compartment by restoring the moisture-conducting properties of the capillary structure of the hydrophilic material after long-term preservation.
Поставленная задача решается тем, что в способе удаления конденсата из теплообменника-конденсатора с гидрофильным материалом после консервации, включающем вакуумирование капиллярной структуры гидрофильного материала, перед каждым вакуумированием после консервации проводят заполнение капиллярной структуры гидрофильного материала водой до максимальной насыщенности при повышении температуры воздуха до максимально-допустимой комфортной температуры воздуха гермоотсека, причем заполнение капиллярной структуры водой ведут в направлении, обратном направлению движения конденсата при удалении влаги, выдерживают максимальное заполнение капиллярной структуры не менее времени набухания гидрофильного материала. The problem is solved in that in the method of removing condensate from a heat exchanger-condenser with a hydrophilic material after preservation, including evacuating the capillary structure of the hydrophilic material, before each evacuation after preservation, the capillary structure of the hydrophilic material is filled with water to maximum saturation with increasing air temperature to the maximum allowable comfortable air temperature of the pressurized compartment, and the filling of the capillary structure with water leads to In the opposite direction to the condensate movement during moisture removal, the maximum filling of the capillary structure is maintained for at least the swelling time of the hydrophilic material.
В части устройства для реализации способа удаления конденсата по п.1 поставленная задача решается тем, что в устройство удаления конденсата, включающее насос откачки конденсата, вход которого связан трубопроводом с влагосборником теплообменника-конденсатора, а выход связан трубопроводом со сборником конденсата, введены емкость, разделенная эластичным разделителем сред на газовую и жидкостную полости, и четыре запорных клапана, первый запорный клапан установлен на входе в насос откачки конденсата, второй запорный клапан установлен на трубопроводе, связывающем выход насоса и сборник конденсата, трубопровод между входом насоса и первым запорным клапаном связан через третий запорный клапан с окружающей атмосферой, газовая полость емкости связана с трубопроводом, соединяющем выход насоса откачки конденсата и сборник конденсата, жидкостная полость емкости через четвертый запорный клапан гидравлически связана с трубопроводом, соединяющем первый запорный клапан и влагосборник теплообменника-конденсатора, и заправлена водой, в количестве не менее объема жидкости, содержащейся во влагосборнике теплообменника-конденсатора при его максимальном заполнении. In the part of the device for implementing the condensate removal method according to claim 1, the problem is solved in that a condensate removal device including a condensate pump, the inlet of which is connected by a pipe to a moisture collector of a heat exchanger-condenser, and the output is connected by a pipe to a condensate collector, a container is divided an elastic separator of the media into the gas and liquid cavities, and four shut-off valves, the first shut-off valve is installed at the inlet to the condensate pump, the second shut-off valve is set to the pipeline connecting the pump outlet and the condensate collector, the pipeline between the pump inlet and the first shut-off valve is connected through the third shut-off valve to the surrounding atmosphere, the gas cavity of the tank is connected to the pipeline connecting the condensate pump and the condensate collector, the liquid cavity through the fourth shut-off valve is hydraulically connected to the pipeline connecting the first shutoff valve and the moisture collector of the heat exchanger-condenser, and is filled with water, in an amount not less than the volume of liquid, contains ascheysya water trap in the heat exchanger-condenser at its maximum level.
Заполнение капиллярной структуры водой в направлении, обратном направлению движения конденсата при его откачке насосом, позволяет практически за 1-2 минуты гарантированно заполнить все поры и капилляры гидрофильного материала влагосборника. Температура окружающей среды, равная максимально-допустимой комфортной температуре, позволяет ускорить процесс восстановления пересохшей капиллярной структуры, не принося никаких неудобств членам экипажа, выполняющим эту работу. Время набухания капиллярной структуры, при котором в гидрофильном материале устраняются возникшие от пересыхания трещины, определяется экспериментальным путем для каждого типа материала. Например, для пенополивинилформали, наиболее широко использующейся во влагосборниках, оно составляет около 2 часов. Нагрев окружающего воздуха, в нашем случае атмосферы гермоотсека, может осуществляться с помощью бортовых воздушных электронагревателей. Filling the capillary structure with water in the direction opposite to the direction of condensate movement when it is pumped out by the pump makes it possible to fill all pores and capillaries of the hydrophilic material of the moisture collector in almost 1-2 minutes. The ambient temperature, equal to the maximum permissible comfortable temperature, allows you to speed up the process of restoring a dry capillary structure, without causing any inconvenience to the crew members performing this work. The time of swelling of the capillary structure, in which cracks arising from drying out are eliminated in the hydrophilic material, is determined experimentally for each type of material. For example, for expanded polystyrene formal, the most widely used in moisture collectors, it is about 2 hours. The heating of the ambient air, in our case the atmosphere of the pressurized compartment, can be carried out using airborne electric heaters.
Что касается устройства, то введение в его состав емкости с водой и четырех клапанов, соединенных в соответствии с формулой изобретения, позволяет реализовать этой способ без всяких проблем. As for the device, the introduction of a water tank and four valves connected in accordance with the claims, allows to implement this method without any problems.
Таким образом, все указанные признаки предлагаемого способа и устройства являются необходимыми и достаточными для достижения поставленной цели. Thus, all these features of the proposed method and device are necessary and sufficient to achieve the goal.
Рассмотрим конкретно предложенный способ удаления конденсата и устройство для его реализации применительно к служебному модулю российского сегмента международной космической станции. Consider specifically the proposed method of condensate removal and a device for its implementation in relation to the service module of the Russian segment of the international space station.
На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство для удаления конденсата из влагосборника теплообменника-конденсатора. The drawing schematically shows the proposed device for removing condensate from the moisture reservoir of the heat exchanger-condenser.
Теплообменник-конденсатор 1 содержит влагосборник 2, выполненный из гидрофильного материала с пористой структурой. Влагосборник 2 связан трубопроводом, включающим запорный клапан 7, с входом насоса откачки конденсата 3, а выход насоса связан трубопроводом, включающим запорный клапан 9, со сборником конденсата 4. Емкость 5 с эластичным разделителем сред имеет газовую полость, связанную трубопроводом с участком трубопровода, соединяющим выход насоса 3 и запорный клапан 9. Жидкостная полость емкости через запорный клапан 6 гидравлически связана с трубопроводом, соединяющим влагосборник 2 и запорный клапан 7. Трубопровод между входом насоса откачки конденсата 3 и запорным клапаном 7 связан через запорный клапан 8 с окружающей атмосферой. The heat exchanger-condenser 1 contains a moisture collector 2 made of a hydrophilic material with a porous structure. The moisture collector 2 is connected by a pipeline including a shut-off valve 7 to the inlet of the condensate pump 3, and the pump outlet is connected by a pipeline including a shut-off valve 9 and a condensate collector 4. The tank 5 with an elastic medium separator has a gas cavity connected by a pipeline to a pipeline section connecting pump outlet 3 and shut-off valve 9. The fluid cavity of the tank through the shut-off valve 6 is hydraulically connected to the pipeline connecting the moisture collector 2 and the shut-off valve 7. The pipeline between the inlet of the condensate pump and 3 and a shut-off valve 7 is connected through a shut-off valve 8 with the surrounding atmosphere.
Предложенный способ удаления конденсата реализуется с помощью описанного устройства следующим образом. The proposed method for removing condensate is implemented using the described device as follows.
После длительной консервации перед вакуумированием влагосборника 2 путем включения насоса 3 на откачку конденсата закрывают запорные клапаны 7 и 9, при этом открывают запорные клапаны 6 и 8. После этого, включив насос откачки конденсата 3 в работу, заполняют гидрофильный материал влагосборника 2 теплообменника-конденсатора 1 водой при температуре окружающей среды, равной максимально-допустимой комфортной температуре воздуха в гермоотсеке, из жидкостной полости емкости 5, контролируя заполнение влагосборника 2 по выходу капельной влаги из корпуса теплообменника-конденсатора 1. После этого закрывают запорные клапаны 6 и 8. After prolonged preservation, before evacuating the moisture collector 2 by turning on the pump 3, the shut-off valves 7 and 9 are closed, and the shut-off valves 6 and 8 are opened. After that, turning the condensate pump 3 on, the hydrophilic material of the moisture collector 2 of the heat exchanger-condenser 1 is filled water at an ambient temperature equal to the maximum allowable comfortable air temperature in the pressurized compartment, from the liquid cavity of the tank 5, controlling the filling of the moisture collector 2 at the outlet of the drop of moisture from the body of the heat exchanger-condenser 1. Then close the shut-off valves 6 and 8.
Затем выдерживают заполненное состояние влагосборника 2 в течение времени, достаточного для максимального набухания гидрофильного материала, в нашем случае не менее 2-3 часов для пенополифинилформали, используемой в качестве капиллярной структуры влагосборника теплообменника-конденсатора. Then, the filled state of moisture collector 2 is maintained for a time sufficient for maximum swelling of the hydrophilic material, in our case, at least 2-3 hours for polyfoam foam used as the capillary structure of the moisture collector of the heat exchanger-condenser.
По истечении этого времени открывают запорные клапаны 7 и 9 и включают в работу насос откачки конденсата 3, который удаляет конденсат из влагосборника 2 путем вакуумирования пористой структуры гидрофильного материала. After this time, the shut-off valves 7 and 9 are opened and the condensate pump 3 is switched on, which removes condensate from the moisture collector 2 by evacuating the porous structure of the hydrophilic material.
Предложенный способ удаления конденсата и устройство для его реализации в полном объеме предлагается использовать при натурной эксплуатации служебного модуля российского сегмента международной космической станции. Экспериментальную проверку предложенные способ и устройство прошли на заключительном этапе эксплуатации долговременной орбитальной станции "Мир", где были определены времена набухания гидрофильного материала, а также влияние температуры заправляемой воды на время набухания. Проведенные эксперименты подтвердили правильность и эффективность предложенных авторами решений. До внедрения данных решений система кондиционирования воздуха по 15-20 часов после длительной консервации работала без откачки конденсата, что приводило к значительному повышению уровня влажности воздуха в гермоотсеке и даже конденсации его на металлическом корпусе гермоотсека. The proposed method of condensate removal and a device for its implementation in full are proposed to be used for field operation of the service module of the Russian segment of the international space station. The proposed method and device were tested experimentally at the final stage of operation of the Mir long-term orbital station, where the swelling times of the hydrophilic material were determined, as well as the effect of the temperature of the charge water on the swelling time. The experiments carried out confirmed the correctness and effectiveness of the solutions proposed by the authors. Prior to the implementation of these solutions, the air conditioning system worked for 15-20 hours after a long preservation without condensate evacuation, which led to a significant increase in the level of air humidity in the pressurized compartment and even its condensation on the metal case of the pressurized compartment.
В настоящее время после проведения описанных работ на орбитальной станции "Мир" насос откачки конденсата после включения системы кондиционирования в работу начал работать сразу после выдержки влагосборника в режиме максимального заполнения, что позволило снизить уровень влажности воздуха в гермоотсеке в период расконсервации станции после длительно беспилотного участка полета до требуемого уровня, исключающего выпадение конденсата на стенках гермоотсека. Currently, after carrying out the described work at the Mir orbital station, the condensate pump, after turning on the air conditioning system, began to work immediately after the moisture collector was kept at maximum filling, which allowed to reduce the air humidity in the pressurized compartment during the station’s re-conservation after a long unmanned flight to the required level, eliminating the loss of condensate on the walls of the pressurized compartment.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000122601A RU2183799C2 (en) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | Method of removal of condensate from moisture receiver of heat exchanger-condenser with hydrophilic material and device for realization of this method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000122601A RU2183799C2 (en) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | Method of removal of condensate from moisture receiver of heat exchanger-condenser with hydrophilic material and device for realization of this method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2183799C2 true RU2183799C2 (en) | 2002-06-20 |
Family
ID=20239616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000122601A RU2183799C2 (en) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | Method of removal of condensate from moisture receiver of heat exchanger-condenser with hydrophilic material and device for realization of this method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2183799C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2361789C2 (en) * | 2007-06-01 | 2009-07-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Device to control air humidity in manned space vehicle crew compartment |
| CN107869813A (en) * | 2017-10-27 | 2018-04-03 | 北京空间技术研制试验中心 | A kind of nacelle anti-condensation method of spacecraft transfer |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1183789A1 (en) * | 1984-01-26 | 1985-10-07 | Войсковая Часть 25840 | Compressed air drier |
| GB2186959A (en) * | 1984-03-23 | 1987-08-26 | Sheffield Metropolitan Distric | Dehumidifier incorporating a heat exchanger |
| US4987952A (en) * | 1990-04-26 | 1991-01-29 | Dumont Holding Company | Apparatus for use in dehumidifying and otherwise conditioning air within a room |
| SU1707438A1 (en) * | 1990-06-15 | 1992-01-23 | Бакинское Опытно-Конструкторское Бюро "Климат" | Moisture separator |
| RU2094715C1 (en) * | 1990-10-29 | 1997-10-27 | Арендная Организация Научно-Исследовательского И Проектного Института Химико-Фотографической Промышленности | Method and device for drying gases by freezing |
-
2000
- 2000-08-28 RU RU2000122601A patent/RU2183799C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1183789A1 (en) * | 1984-01-26 | 1985-10-07 | Войсковая Часть 25840 | Compressed air drier |
| GB2186959A (en) * | 1984-03-23 | 1987-08-26 | Sheffield Metropolitan Distric | Dehumidifier incorporating a heat exchanger |
| US4987952A (en) * | 1990-04-26 | 1991-01-29 | Dumont Holding Company | Apparatus for use in dehumidifying and otherwise conditioning air within a room |
| SU1707438A1 (en) * | 1990-06-15 | 1992-01-23 | Бакинское Опытно-Конструкторское Бюро "Климат" | Moisture separator |
| RU2094715C1 (en) * | 1990-10-29 | 1997-10-27 | Арендная Организация Научно-Исследовательского И Проектного Института Химико-Фотографической Промышленности | Method and device for drying gases by freezing |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЕЛИСЕЕВ А.С. Техника космических полетов, Москва, Машиностроение, 1983, с.175. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2361789C2 (en) * | 2007-06-01 | 2009-07-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Device to control air humidity in manned space vehicle crew compartment |
| CN107869813A (en) * | 2017-10-27 | 2018-04-03 | 北京空间技术研制试验中心 | A kind of nacelle anti-condensation method of spacecraft transfer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1563229B1 (en) | Air conditioning system and methods | |
| US4173994A (en) | Solar energy heating and cooling apparatus and method | |
| KR101433977B1 (en) | System and method for managing water content in a fluid | |
| US5191771A (en) | Polymer desiccant and system for dehumidified air conditioning | |
| JP5599565B2 (en) | System and method for managing the water content of a fluid | |
| US11976445B2 (en) | Atmospheric water generation method and device | |
| Cerci | A new ideal evaporative freezing cycle | |
| EP2643639A1 (en) | Air conditioning system | |
| JP2011185598A (en) | Expansion piston assembly, apparatus for use as heat pump, refrigerator and heat engine | |
| CN113544446A (en) | Climate control system with absorption cooler | |
| US20150260420A1 (en) | Desiccant-based cooling system | |
| WO2001018467A1 (en) | Refrigerating device | |
| US4418547A (en) | Thermally powered heat transfer systems | |
| RU2183799C2 (en) | Method of removal of condensate from moisture receiver of heat exchanger-condenser with hydrophilic material and device for realization of this method | |
| US9737844B2 (en) | Water absorption using an insulated housing | |
| RU2361789C2 (en) | Device to control air humidity in manned space vehicle crew compartment | |
| US4354483A (en) | Closed loop solar collector system with dual reservoirs and fluid bypass | |
| KR102718828B1 (en) | Closed liquid desiccant air conditioning apparatus including a pressure vessel | |
| US4412529A (en) | Closed loop solar collector system with dual reservoirs and fluid bypass | |
| US4397300A (en) | Closed loop solar collector system with dual chamber fluid supply arrangement | |
| RU2165380C1 (en) | Refrigerating-dehumidifying unit | |
| HK1086324B (en) | Air conditioning system and methods | |
| RU2300056C2 (en) | Method for utilizing heat of gas (air) flow | |
| JPH0743039A (en) | Micro wave type cooling method and its device | |
| JPS59173661A (en) | Solar heat pump equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140829 |