адсорбционная установка для транспорта

Формула изобретения

Адсорбционная установка для транспорта, содержащая компрессор, предназначенный для работы поочередно в режиме нагнетания воздуха и холостого хода, установленные последовательно на линии нагнетания напорный трубопровод, холодильник сжатого воздуха, адсорбер с клапаном продувки в нижней части, предназначенный для работы в режиме осушки сжатого воздуха при подаче его компрессором и в режиме регенерации адсорбента при прекращении подачи, первый обратный клапан с параллельным ему дросселем, воздухосборник с реле давления, связанным с компрессором, блок управления, отличающаяся тем, что в напорном трубопроводе между холодильником и адсорбером установлен двухпозиционный клапан, входом соединенный с выходом из холодильника, общим выходом - с входом в адсорбер, а другим - с магистралью регенерации, содержащей последовательно установленные подогреватель регенерационного воздуха и второй обратный клапан, и подключенной к выходу из адсорбера, а последовательно дросселю установлен отсечной клапан.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области пневматической техники и касается преимущественно систем подготовки сжатого воздуха на подвижном составе железнодорожного транспорта.

Известна адсорбционная установка для транспорта, содержащая компрессор, работающий поочередно в режимах рабочего и холостого хода, установленные на линии нагнетания напорный трубопровод, холодильник сжатого воздуха, адсорбер с клапаном продувки, обратный клапан, параллельно которому подключен к линии нагнетания трубопровод с дросселем, воздухосборники с реле давления, блок управления (патент РФ №2179263, МПК 7 F04В 41/02, В60Т 11/10, 2002, бюл. №4).

Недостатком этой установки является расход сжатого воздуха на регенерацию адсорбента, берущийся из магистрали потребителя, что удорожает ее эксплуатацию.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является адсорбционная установка для транспорта, содержащая компрессор, работающий поочередно в режимах рабочего и холостого хода, установленные на линии нагнетания напорный трубопровод, холодильник сжатого воздуха, адсорбер, работающий в режиме осушки воздуха при подаче его компрессором и в режиме регенерации адсорбента при прекращении подачи, обратный клапан, воздухосборники и реле давления, блок управления (патент Франции №2149525. Кл. В01D 53/00, 1975).

Процесс регенерации в этой установке осуществляется следующим образом. При заданном давлении в питательной магистрали срабатывает реле давления, воздействует на компрессор, который переводится в режим холостого хода. Прекращается подача воздуха в воздухосборники, а адсорбер через открывшийся клапан продувки сообщается с атмосферой. При этом подаваемый компрессором на холостом ходу воздух, имеющий давление ниже давления в воздухосборниках и выше атмосферного и подогретый за счет этого давления, огибает систему охлаждения и подается на регенерацию адсорбента.

Однако как показывает практика, использование воздуха, имеющего невысокую температуру вследствие малого давления при работе компрессора на холостом ходу, приводит к недостаточному восстановлению влагопоглощающей способности адсорбента и, как следствие, к ухудшению эффективности адсорбционной установки. Это является одним из недостатков прототипа. Второй недостаток заключается в ускоренном износе адсорбента из-за больших скоростей воздуха в начале каждого периода адсорбции и регенерации, что снижает эффективность осушки и надежность установки.

Задачей изобретения является повышение эффективности осушки сжатого воздуха и надежности адсорбционной установки, уменьшение эксплуатационных расходов.

Поставленная задача достигается тем, что адсорбционная установка для транспорта, содержащая компрессор, предназначенный для работы поочередно в режимах рабочего и холостого хода, установленные последовательно на линии нагнетания напорный трубопровод, холодильник сжатого воздуха, адсорбер, предназначенный для работы в режиме осушки сжатого воздуха при подаче его компрессором и в режиме регенерации адсорбента при прекращении подачи, клапан продувки в нижней части адсорбера, первый обратный клапан с параллельным ему дросселем, воздухосборник с реле давления, связанным с компрессором, блок управления, выполнена со следующими отличиями: в напорном трубопроводе между холодильником и адсорбером установлен двухпозиционный клапан, входом соединенный с выходом из холодильника, одним выходом - с входом в адсорбер, а другим - с магистралью регенерации, содержащую последовательно установленные подогреватель регенерационного воздуха и второй обратный клапан и подключенную на выход из адсорбера, а последовательно дросселю установлен отсечной клапан.

В предложенной адсорбционной установке для транспорта одновременно с переводом компрессора в режим холостого хода переключается двухходовой клапан, разобщая компрессор с входом в адсорбер и сообщая его магистралью регенерации через подогреватель регенерационного воздуха и второй обратный клапан с выходом из адсорбера. В этот момент также открывается клапан продувки, сообщая адсорбер с атмосферой, и включается подогреватель регенерационного воздуха. Воздух от компрессора, разогретый в подогревателе до нужной температуры и имеющий вследствие этого низкую относительную влажность, проходит через адсорбент, регенерирует его и отводится в атмосферу. Такая установка более экономична, поскольку в ней на нужды регенерации сухой воздух не тратится.

После достижения в воздухосборнике заданного давления выключается клапан продувки, а включается отсечной клапан и за время, оставшееся до перевода компрессора в режим нагнетания, адсорбер из воздухосборника через дроссель заполняется сухим воздухом до равновесного давления. При снижении давления в воздухосборнике до нижнего установленного предела срабатывает реле давления и компрессор начинает работать в режиме нагнетания. Так как адсорбер предварительно был заполнен сжатым воздухом, то он сразу начинает работать с оптимальных скоростей движения воздуха. Этим снижается износ адсорбента, повышается надежность и эффективность установки.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная пневматическая схема адсорбционной установки. Установка содержит компрессор 1, предназначенный для работы поочередно в режимах рабочего и холостого хода, установленные последовательно на линии нагнетания напорный трубопровод 2, холодильник сжатого воздуха 3, двухпозиционный клапан 4, адсорбер 5 с клапаном продувки 6 в нижней части, первый обратный клапан 7 с параллельным ему дросселем 8 и отсечным клапаном 9, воздухосборник 10, реле давления 11 и блок управления 12. Двухпозиционный клапан 4 входом соединен с выходом из холодильника 3, одним выходом сообщен с входом в адсорбер 5, а другим - с магистралью регенерации 13, содержащей последовательно установленные подогреватель 14 регенерационного воздуха и второй обратный клапан 15. При этом магистраль регенерации 13 подключена к выходу из адсорбера 5.

Адсорбционная установка работает следующим образом.

При включении компрессора 1 в режим нагнетания сжатый воздух поступает в холодильник 3, охлаждается в нем и через двухпозиционный клапан 4 поступает в адсорбер 5, осушается в нем и через первый обратный клапан 7 направляется в воздухосборник 10 и далее к потребителю. По достижении в воздухосборнике 10 максимального рабочего давления срабатывает реле давления 11 и подает сигнал на средства перевода (на чертеже не показаны) компрессора 1 в режим работы на холостом ходу. Подача сжатого воздуха в напорный трубопровод 2 прекращается. Одновременно подается сигнал на блок управления 12, который открывает клапан продувки, сообщая адсорбер 5 с атмосферой. Происходит сброс давления, а также выброс продуктов износа адсорбента и других включений. Переключается также двухпозиционный клапан 4, разобщая компрессор 1 с адсорбером 5, а сообщая его с входом в адсорбер 5 через магистраль регенерации 13, включившийся подогреватель 14 регенерационного воздуха и второй обратный клапан 15. Теперь воздух холостого хода компрессора 1, имеющий недостаточную температуру для регенерации адсорбента, в подогревателе 14 нагревается до нужной температуры (при этом его относительная влажность снижается), поступает в адсорбер 5, регенерирует адсорбент и отводится в атмосферу. При снижении давления сжатого воздуха в воздухосборнике 10 до определенной величины блок управления 12 закрывает клапан продувки 6, отключает подогреватель 14 и открывает отсечной клапан 9. За оставшееся время до перевода компрессора 1 в режим нагнетания адсорбер 5 медленным темпом из воздухосборника 10 через дроссель 8 заполняется сжатым воздухом до равновесного давления.

При снижении в воздухосборнике 10 давления до нижнего установленного предела срабатывает реле давления 11, компрессор 1 начинает работу в режиме нагнетания, наполняя адсорбер 5 с оптимальными скоростями. В дальнейшем процесс повторяется.

Предлагаемая адсорбционная установка из-за улучшенной схемы регенерации адсорбента обеспечивает более глубокую осушку воздуха, а благодаря предварительному заполнению адсорбера после регенерации сжатым воздухом уменьшаются нагрузки на адсорбент, чем повышается ее эксплуатационная надежность.