УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОЧИЩЕННОГО И ОСУШЕННОГО СЖАТОГО ВОЗДУХА НА ТРАНСПОРТНОМ СРЕДСТВЕ

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к области систем снабжения и подготовки сжатым воздухом тормозов транспортного средства.
Известно устройство для получения сжатого осушенного воздуха на транспортном средстве, содержащее компрессор с приводом, на линии нагнетания которого установлены нагнетательный трубопровод, специальный теплообменник (холодильник сжатого воздуха), адсорбер с дренажным клапаном и с исполнительным механизмом дренажного клапана, обратные клапаны, параллельно которым подключен к линии нагнетания трубопровод продувочного воздуха с размещенным на нем дросселем и регулирующим клапаном, связанным линией управления с линией нагнетания, воздухосборник и регулятор давления компрессора, связанный с компрессором и через электропневматический клапан, исполняющий роль исполнительного механизма дренажного клапана, с дренажным клапаном, второй регулятор давления, установленный на линии управления регулирующим клапаном, управляющий продувкой адсорбера, начиная с "давления начала продувки" (RU, патент №2062905, МПК: F04B 41/02, опубл. 27.06.96 г., БИ №18, авторы: Арбузов Ю.Н. и др. «Устройство для получения сжатого осушенного воздуха на транспортном средстве»).
Недостатком известного устройства является существенная низкая степень осушки сжатого воздуха на транспортном средстве, в виду зависимости расхода воздуха на регенерацию от продолжительности включения компрессора. При технически обоснованных средних расходах воздуха на регенерацию и небольших продолжительностях включения это приводит к перерасходу продувочного воздуха, а при больших продолжительностях включения расход воздуха на регенерацию недостаточен, что приводит к увеличению прохода влаги. Недостатком также являются резкие перепады давления, приводящие к большим знакопеременным скоростям воздуха между частицами адсорбента в начале каждого полуцикла адсорбции и регенерации, вследствие чего происходит увеличение износа адсорбента, часть влажного воздуха с большой скоростью проходит через слой адсорбента в период смены режима продувки адсорбента редуцированным воздухом (регенерации) на режим осушки, подхватывая пыль, продукты износа адсорбента, частицы масла и влагу в тормозную магистраль.
Известно устройство для получения очищенного и осушенного сжатого воздуха на транспортном средстве, содержащее компрессор с приводом, на линии нагнетания которого установлены нагнетательный трубопровод, холодильник сжатого воздуха, адсорбер с дренажным клапаном и с исполнительным механизмом дренажного клапана, обратный клапан, параллельно которому подключен к линии нагнетания трубопровод продувочного воздуха с размещенным на нем дросселем, воздухосборник и регулятор давления компрессора, связанный с компрессором, снабжено дополнительно электронным аппаратом управления временем продувки адсорбента, вход которого связан с регулятором давления компрессора, а выход - с исполнительным механизмом дренажного клапана, для обеспечения соответствия количества воздуха, идущего на регенерацию адсорбента, и осушенного сжатого воздуха за цикл нагнетания компрессора, и снабжено дополнительным обратным клапаном, установленным непосредственно перед адсорбером, для медленного заполнения адсорбера через дроссель сжатым воздухом после продувки адсорбента редуцированным воздухом и создания режима очистки сжатого воздуха, а также дополнительно снабжено краном на трубопроводе продувочного воздуха на линии подачи воздуха к адсорберу через дроссель (RU, патент №2179263, МПК: F04B 41/02, B60T 11/10, опубл. 10.02.2002, БИ №4, авторы: Редин А.Л. и др. «Устройство для получения очищенного и осушенного сжатого воздуха на транспортном средстве»).
Недостатком известного устройства является недостаточная степень очистки и осушки сжатого воздуха.
Данное устройство выбрано автором в качестве прототипа.
Техническим результатом является повышение степени очистки и осушки сжатого воздуха.
Технический результат достигается тем, что в устройство для получения очищенного и осушенного сжатого воздуха на транспортном средстве, содержащее компрессор с приводом, на линии нагнетания которого установлен нагнетательный трубопровод, теплообменник охладитель, адсорбер с дренажным клапаном, обратные клапаны, параллельно которым подключен к линии нагнетания трубопровод продувочного воздуха с размещенными на нем дросселем и регулирующим клапаном, связанным линией управления с линией нагнетания, воздухосборник и регулятор давления компрессора, связанный с компрессором и дренажным клапаном, регулятор давления компрессора установлен на линии управления регулирующим клапаном, его вход подключен к линии нагнетания, а выход - к линии управления регулирующим клапаном, трубопровод продувочного воздуха подключен к выходу регулятора давления компрессора и снабжен обратным клапаном, дополнительно введены электронный блок, сепаратор-влагоотделитель с автоматическим конденсатоотводчиком и водомасляным сепаратором, которые соединены друг с другом, фильтр грубой очистки, который установлен между сепаратором влагоотделителем и первым обратным клапаном, фильтр общей очистки, который установлен после второго обратного клапана на линии вывода из адсорбера, на первом байпасном отводе за дросселем установлен первый электроуправляемый клапан, на линии соединения адсорбера и воздухосборника за первым байпасным отводом выполнен второй байпасный отвод, на котором размещен второй электроуправляемый клапан и фильтр тонкой очистки, причем все электроуправляемые клапаны соединены с электронным блоком управления временем продувки адсорбента, который в свою очередь соединен с регулятором давления компрессора.
Применение в устройстве сепаратора влагоотделителя и фильтров грубой, общей и тонкой очистки в управлении технологическим процессом позволит повысить степень очистки и осушки сжатого воздуха.
На фиг. изображена блок-схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит компрессор 1 с приводом, нагнетательный трубопровод 2, теплообменник охладитель 3, сепаратор влагоотделитель 4, автоматические конденсатоотводчики 5, водомасляный сепаратор 6, фильтр грубой очистки 7, первый обратный клапан 8 установленный непосредственно перед адсорбером 9 с автоматическим конденсатоотводчиком 5, второй обратный клапан 10, параллельно которому подключен к линии нагнетания первый байпасный отвод 11 продувочного воздуха с размещенным на нем дросселем 12 и электроуправляемым клапаном 13, фильтр общей очистки 14, второй байпасный отвод 15 с размещенным на нем электроуправляемым клапаном 16 и фильтром тонкой очистки 17, электроуправляемый клапан 21, воздухосборник 18, регулятор 19 давления компрессором и электронным блоком управления 20.
Устройство работает следующим образом.
Атмосферный воздух всасывается компрессором 1 и нагнетается по трубопроводу 2 в охладитель-теплообменник 3 и поступает на сепаратор влагоотделитель 4, где происходит частичное охлаждение воздуха и отделение некоторого количества влаги и масла за счет изменения скоростей потока и конденсации, затем сжатый воздух проходит через фильтр грубой очистки, где удаляются твердые частицы, а конденсат с сепаратора влагоотделителя 4 поступает через автоматический конденсатоотводчик 5 на водомасляный сепаратор 6. Через обратный клапан 8 сжатый воздух поступает в адсорбер 9, где попадает на слой адсорбента. Воздух, проходя через адсорбент, находящийся внутри осушителя, отдает влагу, которая через автоматический конденсатоотводчик 5 попадает в водомасляный сепаратор 6. Из адсорбера 9 сжатый воздух через обратный клапан 10 попадает на фильтр общей очистки 14, где происходит очистка сжатого воздуха от пыли, продуктов износа адсорбента, частиц масла и неадсорбированной влаги. После фильтра общей очистки сжатый воздух через электроуправляемый клапан 21 поступает в воздухосборник 18. Если же требования к чистоте воздуха особенно жесткие, после адсорбционного фильтра 14, при закрытом электроуправляемом клапане 21 и открытом электроуправляемом клапане 16 сжатый воздух через байпасный отвод поступает в фильтр тонкой очистки 17 и далее в воздухосборник 18. При достижении в воздухосборнике 18 верхнего установленного предела давления срабатывает регулятор давления 19 воздуха за компрессором и подает сигнал на средства перевода (на фиг. не показаны) компрессора 1 в режим работы на холостом ходу или на отключение привода (на фиг. не показан) компрессора в зависимости от принятого способа регулирования производительности компрессора, при этом компрессор 1 или работает в режиме холостого хода или останавливается. Подача сжатого воздуха в трубопровод 2 прекращается. Одновременно подается сигнал на электронный блок управления 20 временем продувки адсорбента, который путем подачи сигнала на электроуправляемый клапан 13 открывает его. Происходит сброс давления воздуха, а также задержанной в адсорбере 9 пыли, продуктов износа адсорбента, частиц масла и неадсорбированной влаги. После сброса давления начинается продувка (регенерация) адсорбента сухим, редуцированным в дросселе 12 воздухом по линии воздухосборник 18 трубопровод 11 продувочного воздуха дроссель 12, электроуправляемый клапан 13, адсорбер 9, автоматический конденсатоотводчик 5. Ранее уловленные водяные пары удаляются из адсорбента, находящегося в адсорбере 9, адсорбент восстанавливает свои поглощающие свойства.
По истечении времени, пропорционального времени работы компрессора 1 или количеству поданного воздуха за цикл нагнетания, определяемого электронным блоком 20 управления временем продувки адсорбента, или при достижении в воздухосборнике 18 нижнего установленного предела давления, тем самым, поддерживая соответствие количества воздуха, идущего на регенерацию адсорбента, и осушенного сжатого воздуха за цикл нагнетания компрессора 1, а также создавая предпосылки для режима очистки сжатого воздуха. После окончания продувки адсорбента редуцированным воздухом (регенерации), сжатый воздух по трубопроводу 11 продувочного воздуха медленно заполняет адсорбер 9 через дроссель 12 сжатым воздухом выравнивая давление в адсорбере 9 и воздухосборнике 18, тем самым, предотвращая излишний износ адсорбента от высоких знакопеременных скоростей, снижая проход пыли, продуктов износа адсорбента, частиц масла и влаги в момент начала работы компрессора 1 в режиме нагнетания. При снижении давления воздуха в воздухосборнике 18 до нижнего установленного предела срабатывает регулятор 19 давления компрессора и подает сигнал на отключение средств перевода (на фиг. не показаны) компрессора 1 в режим работы на холостом ходу или на включение привода компрессора 1. Компрессор 1 начинает работать в режиме нагнетания. Так как адсорбер 9 был предварительно наполнен сжатым воздухом из воздухосборника 18, режим осушки начинается сразу с оптимальных скоростей сжатого воздуха, задерживая пыль, продукты износа адсорбента, частицы масла и капельной влаги в застойных зонах между гранулами адсорбента. Тем самым создается оптимальный режим очистки сжатого воздуха.
Электроуправляемый клапан 13, установленный на трубопроводе 11 продувочного воздуха на линии подачи воздуха к адсорберу 9 через дроссель 12, служит для перекрытия трубопровода 11 продувочного воздуха в период проверки пневматической системы на наличие утечек и может быть установлен как до, так и после дросселя 12.
Предлагаемое устройство для получения очищенного и осушенного сжатого воздуха на транспортном средстве позволяет повысить степень очистки и осушки сжатого воздуха на 10-15%, повысить его надежность и эффективность.