установка для осушки сжатого воздуха на локомотивах

Формула изобретения

Установка для осушки сжатого воздуха на локомотивах, содержащая компрессор с приводным двигателем, управляемым реле давления, два адсорбера с верхним, нижним и боковым входами, напорную магистраль, соединяющую через отсечные клапаны компрессор с адсорберами, питательную магистраль, соединяющую верхние входы в адсорберы с группой резервуаров, служащих для естественного охлаждения воздуха и снабженных сепаратором-накопителем конденсата с клапаном продувки, магистраль сухого воздуха, подключенную через другие отсечные клапаны к адсорберам, блок управления, причем установка выполнена с возможностью подачи от компрессора горячего воздуха в один из адсорберов в каждом цикле работы установки, отличающаяся тем, что магистраль сухого воздуха подключена через нормально-открытые отсечные клапаны к боковым входам в адсорберы, а напорная магистраль соединяет компрессор с нижними входами в адсорберы через нормально-закрытые отсечные клапаны.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается системы снабжения сжатым воздухом автотормозов транспортного средства.

Известна система воздухоснабжения транспортного средства, состоящая из компрессора с приводным двигателем, управляемым реле давления, двух адсорберов с отсечными клапанами на входе и в нижней части, при этом вход каждого адсорбера связан с компрессором через отсечной клапан, теплообменника с сепаратором-накопителем и клапаном продувки, магистрали сухого воздуха, блока управления (а.с. СССР №1675140, МКл⁴ В 60 Т 17/02, 1991, Бюл. №33).

Недостатком этой системы является расход сжатого воздуха на регенерацию адсорбента, что увеличивает стоимость ее эксплуатации.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является система воздухоснабжения транспортного средства, содержащая компрессор с приводным двигателем, управляемым реле давления, два адсорбера, вход каждого из которых связан с компрессором через отсечной клапан, напорную магистраль, магистраль сухого воздуха, блок управления, выполненная с возможностью подачи от компрессора в один из адсорберов горячего воздуха в каждом цикле работы устройства, при этом адсорберы связаны через группу резервуаров, служащих для естественного охлаждения воздуха. Система снабжена также сепаратором-накопителем с клапаном продувки, а в нижней части каждого адсорбера установлен другой отсечной клапан, через который внутренняя полость адсорбера связана с магистралью сухого воздуха (патент РФ №2200680, МКл⁴ В 60 Т 17/02, 2003, Бюл. №8). В рассмотренной установке отсутствует расход воздуха на регенерацию адсорбента.

Недостатком прототипа является нерациональное распределение потоков. В данной установке воздух поступает на регенерацию в один из адсорберов через боковой патрубок, а выходит осушенным из второго адсорбера через нижний. При такой компоновке возможны случаи попадания влаги в магистраль сухого воздуха. Это бывает, когда по какой-либо причине нарушилась оптимальная технология сорбционных режимов (повышенная температура адсорбции вследствие длительной напряженной работы компрессора, низкая температура десорбции и др.).

Задачей изобретения является повышение эффективности осушки сжатого воздуха во всем диапазоне температур окружающей среды.

Поставленная задача достигается тем, что установка для осушки сжатого воздуха на локомотивах, содержащая компрессор с приводным двигателем, управляемым реле давления, два адсорбера с верхним, нижним и боковым входами, напорную магистраль, соединяющую через отсечные клапаны компрессор с адсорберами, питательную магистраль, соединяющую верхние входы в адсорберы с группой резервуаров, служащих для естественного охлаждения воздуха и снабженных сепаратором-накопителем конденсата с клапаном продувки, магистраль сухого воздуха, подключенную через другие отсечные клапаны к адсорберам, блок управления, выполнена с возможностью подачи от компрессора горячего воздуха в один из адсорберов в каждом цикле работы установки.

В установку введены новые признаки: магистраль сухого воздуха подключена через нормально открытые отсечные клапаны к боковым входам в адсорберы, а напорная магистраль соединяет компрессор с нижними входами в адсорберы через нормально закрытые отсечные клапаны.

В предложенной установке при работе компрессора горячий сжатый воздух вначале проходит в один из адсорберов через его нижний вход, регенерирует адсорбент воздухом, имеющим высокую температуру и низкую относительную влажность, и поступает в группу резервуаров. Здесь он охлаждается естественным путем до температуры, лишь на 20-25°С превышающей температуру окружающей среды, с конденсацией водяных паров и последующим удалением конденсата. После этого сжатый воздух проходит через верхний вход во второй адсорбер, осушается в слое адсорбента и через боковой вход адсорбера направляется в магистраль сухого воздуха для использования потребителем. После остановки компрессора и затем повторного его включения происходит переключение адсорберов на выполнение противоположных режимов и цикл повторяется.

Таким образом, в заявленной установке рационально организовано движение влажного и сухого воздуха, вследствие чего при стечении неблагоприятных обстоятельств проскок влаги в магистраль сухого воздуха значительно затруднен, что повышает эффективность осушки воздуха.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная электропневматическая схема установки для осушки сжатого воздуха на локомотивах.

Схема содержит компрессор 1 с приводным двигателем 2, управляемым реле давления 3, имеющим контакт 4. Последовательно к компрессору 1 подключены через напорную магистраль 5 соединенные между собой параллельно адсорберы 6 и 7, заполненные адсорбентом. При этом адсорбер 6 подключен к компрессору 1 через нормально закрытый отсечной клапан 8, управляемый электромагнитным вентилем 9, а адсорбер 7 - через отсечной клапан 10, управляемый электромагнитным вентилем 11. Адсорберы 6 и 7 соединены через питательную магистраль 12 группой резервуаров 13, снабженных сепаратором-накопителем 14 с клапаном продувки 15, управляемым электромагнитным вентилем 16. К боковому входу адсорбера 6 подключен отсечной клапан 17, управляемый электромагнитным вентилем 18, к боковому входу адсорбера 7 - отсечной клапан 19, управляемый электромагнитным вентилем 20. Отсечные клапаны 17 и 19 сообщают внутренние полости соответственно адсорберов 6 и 7 с магистралью сухого воздуха 21. Работой отсечных клапанов 8, 10, 17 и 19, а также клапаном продувки 15 группы резервуаров 13 управляет блок управления 22. Приводной двигатель 2 включается контактором 23, получающим питание от источника 24 через кнопку 25.

Установка для осушки сжатого воздуха на локомотивах работает следующим образом.

Нажатием кнопки 25 через замкнутые контакты 4 реле давления 3 включается приводной двигатель 2 и приводит в работу компрессор 1. Одновременно блоком управления 22 подается электрическое питание на электромагнитные вентили 9 и 18 или на 11 и 20, например на 9 и 18. При этом открывается отсечной клапан 8, а закрывается отсечной клапан 17 и сжатый воздух, подогретый при сжатии в применяемых в настоящее время на транспорте поршневых компрессорах до температуры, превышающей температуру окружающей среды на 160°С и имеющей, например, при температуре окружающей среды 0°С относительную влажность 1,5%, поступает в адсорбер 6, регенерирует в нем адсорбент и направляется в группу резервуаров 13. Здесь сжатый воздух естественным путем охлаждается. Извлеченная из адсорбера 6 при регенерации парообразная влага конденсируется, накапливается в сепараторе-накопителе 14 и через клапан продувки периодически по команде блока управления 22 отводится в атмосферу. В дальнейшем очищенный от капельной влаги воздух поступает в адсорбер 7, осушается в слое адсорбента и через нормально открытый отсечной клапан 19 подается в магистраль сухого воздуха 21 и далее к потребителю. При достижении в магистрали сухого воздуха 21 давления сжатого воздуха, равного уставке выключения реле давления 3 оно срабатывает, его контакты 4 размыкаются, выключая двигатель 2, что приводит к остановке компрессора 1. Во время стоянки компрессора 1 потребителем продолжается отбор воздуха из магистрали сухого воздуха 21. При снижении в магистрали сухого воздуха 21 давления сжатого воздуха до величины уставки включения реле давления 3 оно срабатывает, замыкаются его контакты 4, включается приводной двигатель 2, запускается компрессор 1. Одновременно по команде блока управления 22 обесточиваются электромагнитные вентили 9 и 18, закрывается отсечной клапан 8, а открывается отсечной клапан 17, включаются электромагнитные вентили 11 и 20, открывая отсечной клапан 10 и закрывая отсечной клапан 19. Теперь сжатый воздух поступает в адсорбер 7, регенерирует в нем адсорбент, затем приходит в группу резервуаров 13, где конденсируются водяные пары, и идет на осушку в адсорбер 6, затем через нормально открытый отсечной клапан 17 в магистраль сухого воздуха 21 и далее к потребителю. В дальнейшем циклы повторяются.

При обесточенном локомотиве его пневматические системы продолжают питаться из резервуаров 13 вплоть до полной их разрядки, осушаясь в обоих адсорберах 6 и 7 и проходя в магистраль сухого воздуха 21.