система подготовки сжатого воздуха на локомотивах

Формула изобретения

Система подготовки сжатого воздуха на локомотивах, содержащая компрессор, предназначенный для работы в повторно-кратковременном режиме, с приводным двигателем, управляемым реле давления, подключенные последовательно к компрессору обратный клапан, теплообменник, резервуары, адсорбционную установку для осушки сжатого воздуха, например двухадсорберную, с электронным блоком управления, питательную магистраль, отличающаяся тем, что резервуары соединены между собой воздухоочистителями, каждый из которых входом подсоединен к размещенному в нижней части выходу из резервуара, выходом - к размещенному в верхней части входу в следующий резервуар, а последний резервуар также через воздухоочиститель соединен со входом в адсорбционную установку, которая в свою очередь соединена воздухоочистителем с питательной магистралью, при этом резервуары установлены наклонно к продольной горизонтальной оси в сторону расположенных в нижней части выходов из них, которые размещены в самой нижней точке резервуаров.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается систем снабжения сухим воздухом пневматического оборудования подвижного состава железнодорожного транспорта.

Известна система подготовки сжатого воздуха на локомотивах, содержащая компрессор, предназначенный для работы в повторно-кратковременном режиме, с приводным двигателем, управляемым реле давления, подключенные последовательно к компрессору обратный клапан, теплообменник, два подсоединенных параллельно адсорбера с отсечными клапанами на входе, клапанами продувки в нижней части, управляемыми электромагнитными вентилями, и обратными клапанами на выходе из каждого адсорбера, подключенные после обратных клапанов магистраль сухого воздуха с резервуарами, имеющими воздухоочистители и клапан продувки, и параллельную обратным клапанам магистраль регенерации адсорберов с дросселем и отсечным клапаном, управляемым электромагнитным вентилем, электронный блок управления установкой (а.с. СССР №1675140, МПК³ B60T 17/02, 1991, Бюл. №33).

Недостатком этой системы является то, что в ней, как и во всех существующих локомотивах, резервуары расположены горизонтально. На горизонтальных профилях железнодорожного полотна выпадающий в резервуарах конденсат распределяется по их длине и не имеет достаточной возможности сливаться полностью в воздухоочистители. На других профилях пути (в зависимости от места установки воздухоочистителей по длине резервуаров) конденсат вообще может не попадать в них, а собираться в противоположном месте резервуаров.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является система подготовки сжатого воздуха на локомотивах, содержащая компрессор, предназначенный для работы в повторно-кратковременном режиме, с приводным двигателем, управляемым реле давления, подключенные последовательно к компрессору обратный клапан, теплообменник, резервуары с воздухоочистителями и клапанами продувки, адсорбционную установку, например, двухадсорберную, с электронным блоком управления, питательную магистраль (Вестник Всерос. н.-и. и проектно-конструкт. ин-та электровозостроения // ОАО «ВЭлНИИ» - Новочеркасск, 2005, №2 (49), с.204-208).

Недостатком этой системы, как и рассмотренной выше, является нерациональная схема монтажа резервуаров, установленных горизонтально, вследствие чего затруднена очистка от капельной влаги резервуаров на всех профилях пути, кроме имеющих наклон в сторону сливного отверстия в резервуарах.

Задачей изобретения является снижение массы и габаритов адсорбционной установки, а также повышение ее экономичности и эффективности за счет более полной очистки от капельной влаги входящего в нее воздуха.

Поставленная задача решается тем, что система подготовки сжатого воздуха на локомотивах, содержащая компрессор, предназначенный для работы в повторно-кратковременном режиме, с приводным двигателем, управляемым реле давления, подключенные последовательно к компрессору обратный клапан, теплообменник, резервуары, адсорбционную установку для осушки сжатого воздуха, например, двухадсорберную, с электронным блоком управления, питательную магистраль, выполнена со следующим отличием: резервуары соединены между собой воздухоочистителями, каждый из которых входом подсоединен к размещенному в нижней части выходу из резервуара, выходом - к размещенному в верхней части входу в следующий резервуар, а последний резервуар также через воздухоочиститель соединен со входом в адсорбционную установку, которая, в свою очередь, соединена воздухоочистителем с питательной магистралью. При этом резервуары установлены наклонно к продольной горизонтальной оси в сторону расположенных в нижней части выходов из них, которые размещены в самой нижней точке резервуаров.

В предложенной системе подготовки сжатого воздуха на локомотивах горячий сжатый воздух, выходящий из компрессора и содержащий твердые примеси, пары влаги и масла, поступает в теплообменник и наклонные резервуары, соединенные между собой воздухоочистителями, например циклонами. По мере продвижения по пневмосистеме сжатый воздух охлаждается и после достижения температуры точки росы пары конденсируются, конденсат и твердые частицы отделяются в воздухоочистителях (количественно - в соответствии с эффективностью последних). Затем очищенный сжатый воздух поступает в адсорбционную установку, осушается в ней и, пройдя последнюю очистку в воздухоочистителе, установленном уже в питательной магистрали, направляется к потребителю.

Таким образом, в заявляемой системе подготовки сжатого воздуха на локомотивах повышается эффективность очистки и осушки воздуха при тех же габаритах адсорберов и расходе регенерационного воздуха, либо при той же эффективности снижается расход регенерационного воздуха, либо при той же эффективности снижаются масса и габариты адсорберов.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная схема системы подготовки сжатого воздуха локомотива.

Система содержит компрессор 1 с приводным двигателем 2, управляемым реле давления 3, подключенные последовательно к компрессору 1 обратный клапан 4, на входе в который подсоединены параллельно ему разгрузочный 5 и предохранительный 6 клапаны. На выходе из обратного клапана 4 также параллельно ему установлен второй предохранительный клапан 7. Далее в системе установлены теплообменник 8, резервуары 9 и 10, смонтированные под углом к горизонтальной оси в сторону расположенных в нижней части выходов из них, которые размещены в самой нижней точке резервуаров, адсорбционная установка 11 для осушки сжатого воздуха, например, двухадсорберная, питательная магистраль 12 с резервуаром 13. Резервуары 9 и 10 (резервуаров может быть несколько) соединены между собой воздухоочистителем 14, который входом подключен к нижней части воздухосборника 9, а выходом - с входом в резервуар 10. В свою очередь, резервуар 10 нижней частью подсоединен через воздухоочиститель 15 и магистраль 16 ко входу в адсорбционную установку 11, которая через питательную магистраль 12 сообщается через воздухоочиститель 17 с потребителем сжатого воздуха. В пневматической системе предусмотрено аварийное шунтирование адсорбционной установки 11 магистралью 18 и разобщительными кранами 19 и 20. Адсорбционная установка 11 управляется электронным блоком управления 21.

Система подготовки сжатого воздуха на локомотивах работает следующим образом.

При включении по команде реле давления 3 компрессора 1 сжатый воздух через обратный клапан 4 поступает в теплообменник 8, где частично охлаждается и направляется для дальнейшего охлаждения в резервуары 9 и 10. С достижением в них температуры сжатого воздуха, равной и ниже температуры точки росы, происходит конденсация паров влаги и масла. Засоренный водомасляным конденсатом сжатый воздух очищается в воздухоочистителях 14 и 15 и поступает в один из адсорберов адсорбционной установки 11 для его осушки и использования потребителем. Во втором адсорбере в это время происходит регенерация адсорбента. С достижением в питательной магистрали 16 максимального рабочего давления реле давления 3 отключает приводной двигатель 2, компрессор 1 останавливается. Адсорберы продолжают работать в прежнем режиме. При снижении в питательной магистрали 16 давления сжатого воздуха до минимального рабочего давления реле давления 3 включает приводной двигатель 2, запускается компрессор 1, электронный блок управления 21 переключает адсорберы на выполнение противоположных режимов. В дальнейшем система работает в описанном выше порядке.

Предлагаемая система подготовки сжатого воздуха локомотива более совершенна, так как в ней предусмотрена более тонкая очистка сжатого воздуха от твердых и жидких примесей перед его поступлением на осушку в адсорбционную установку и на входе в питательную магистраль. Вследствие этого заданная степень осушки сжатого воздуха может быть достигнута при меньшем расходе регенерационного воздуха, что повышает экономичность адсорбционной установки. Неизменные же степень осушки и расходы регенерационного воздуха возможно получить в адсорберах меньшей массы и габаритов, что снижает капитальные затраты и способствует удобству в обслуживании.