Спосіб автоклавної обробки матеріалів і виробів

Спосіб автоклавної обробки матеріалів і виробів, що включає підвищення температури і тиску, витримку матеріалів і виробів у повітряному середовищі при підвищених температурі і тиску, зменшення температури і тиску до атмосферного, який відрізняється тим, що тиск у замкнутому просторі теплоізольованої камери створюють за допомогою стисненого повітря, яке подають від зовнішнього нагнітача під необхідним тиском, а задану температуру створюють шляхом відбору теплової енергії з теплообмінної поверхні нагрівального пристрою циркуляційними конвективними потоками повітря. Корисна модель належить до способів обробки матеріалів і виробів при надлишковому тиску і заданій температурі, зокрема, до автоклавного обладнання, яке призначене для технологічної обробки цих матеріалів і виробів з метою досягнення необхідних властивостей і характеристик. Відомий спосіб роботи автоклавної установки термообробки парою під тиском хПатент України на винахід № 77856, МПК (2006) B01J 3/04, Бюл. № 1, 15.01.2007 p.ї, що включає процеси термічної обробки матеріалу в автоклаві-джерелі парою високого тиску, перепуску пари високого тиску, відпрацьованої в автоклаві-джерелі, до автоклаваприймача, завантаженого сирим матеріалом, із підйомом тиску в автоклаві-приймачі вище атмосферного, подачі в автоклав-приймач гострої пари високого тиску, а перед пуском відпрацьованої пари до автоклава-приймача його нагрівають відпрацьованими газами, в які упорскують дрібнорозпилену воду, і за рахунок випаровування води підвищують тиск відхідних газів. Недоліком існуючого способу є низька енергетична ефективність через значні втрати тепла з відпрацьованою парою, яка викидається в атмосферу. Даний спосіб вимагає розміщення автоклавної установки поблизу котельні, а величина робочого тиску в автоклаві повністю залежить від тиску в котельні. Прототипом корисної моделі, що заявляється, є спосіб термовологісної обробки вапняковокремнієвих будівельних виробів автоклавного твердіння [Патент Російської Федерації на винахід №2115635, МПК С04В 40/02, Бюл. № 20, 20.07.1998 p.], що включає підвищення температури і тиску, витримку виробів у пароповітряному середовищі, в подальшому повітряне середовище, при підвищених температурі і тиску, зменшення температури і тиску до атмосферного, причому повітряне середовище створюють безпосередньо в автоклаві, використовуючи як джерело теплоти продукти згорання природного газу, а як джерело пари - вільну воду, що подають в кількості, яку розраховують за формулою: m=12·Т·(V1-V2)·ехр(0,9-471/Т), де m - маса вільної води, що подається, кг; Т - температура всередині автоклава, °C; 3 V1 - внутрішній об'єм автоклава, м ; V2 - об'єм завантаження вапняково-кремнієвих 3 будівельних виробів, м , до того ж, повітряне середовище створюють з температурою 180-190 °C і тиском 1,0-1,2 МПа. Недоліком цього способу є необхідність використання автономного теплогенеруючого устаткування, яке базується на спалюванні газоподібного палива, а також необхідність застосування пароутворюючого обладнання для створення необхідного тиску і температури в замкнутому просторі автоклава, що суттєво ускладнює конструктивне виконання обладнання. Даний спосіб має відносно малу енергоефективність, внаслідок значних теплових втрат із продуктами згорання - димовими газами, які викидаються в навколишнє середовище. (19) UA (11) 63561 (13) U 6 3 В основу корисної моделі поставлено задачу створення такого способу автоклавної обробки матеріалів і виробів, в якому за рахунок повної автономії установки від котельні чи будь-якого джерела пари, шляхом організації технологічного процесу і необхідних технічних заходів забезпечується підвищення енергоефективності автоклавної обробки матеріалів і виробів, а саме створення для реалізації цього процесу необхідного закону зміни тиску і температури, витримки цих параметрів протягом визначеного часу, які відповідають встановленим нормативам і правилам обробки відповідних матеріалів і виробів, що підлягають автоклавній обробці у різних галузях промисловості. Поставлена задача розв'язується завдяки тому, що запропонований спосіб автоклавної обробки матеріалів і виробів включає підвищення температури і тиску, витримку матеріалів і виробів у повітряному середовищі при підвищених температурі і тиску, зменшення температури і тиску до атмосферного, причому тиск у замкнутому просторі теплоізольованої камери створюють за допомогою стисненого повітря, яке подають від зовнішнього нагнітача під необхідним тиском, а задану температуру створюють шляхом відбору теплової енергії з теплообмінної поверхні нагрівального пристрою циркуляційними конвективними потоками повітря. На кресленні зображено принципову схему автоклава, в якому реалізується запропонований спосіб автоклавної обробки матеріалів і виробів. Автоклав складається з теплоізольованої камери 1, в якій встановлений циркуляційний вентилятор 2, що приводиться в рух електродвигуном 3. В замкнутому просторі робочої зони теплоізольованої камери 1 влаштований нагрівальний пристрій 4 та розміщений оброблюваний матеріал чи виріб 5. Внутрішня порожнина теплоізольованої камери 1 автоклава сполучена з лінією нагнітання 63561 4 стисненого повітря від зовнішнього нагнітача за допомогою пневмопроводу 6 через зворотний клапан 7. З метою запобігання надмірного тиску в замкнутому просторі робочої зони теплоізольованої камери встановлено запобіжний клапан 8. Для видалення повітря із замкнутого простору робочої зони теплоізольованої камери передбачено випускний вентиль 9. Спосіб автоклавної обробки матеріалів і виробів здійснюють так. Підготовлений для обробки матеріал чи виріб 5 розміщують в замкнутому просторі робочої зони теплоізольованої камери 1. Потім теплоізольовану камеру 1 герметично закривають. З лінії нагнітання стисненого повітря по пневмопроводу 6 через зворотний клапан 7 до замкнутого простору робочої зони теплоізольованої камери 1 надходить стиснене повітря. Далі по черзі вмикають електродвигун 3 та нагрівальний пристрій 4. Згідно з запропонованим способом автоклавної обробки матеріалів і виробів у замкнутому просторі робочої зони теплоізольованої камери 1 створюють та підтримують необхідні для реалізації технологічного процесу тиск та температуру. Внаслідок обертального руху циркуляційного вентилятора 2 підтримують циркуляцію стисненого повітря. В разі перевищення тиску в замкнутому просторі робочої зони теплоізольованої камери вище допустимого, спрацьовує запобіжний клапан 8. Після закінчення автоклавної обробки матеріалу чи виробу 5, що передбачає протягом визначеного часу підтримання необхідної температури і тиску повітряного середовища, подачу стисненого повітря зовнішнім нагнітачем призупиняють, а електродвигун 3 та нагрівальний пристрій 4 вимикають. Видалення повітря із замкнутого простору робочої зони теплоізольованої камери здійснюють за допомогою випускного вентиля 9. 5 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 63561 6 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601