ТРАНСПОРТНАЯ ВОЗДУХООСУШИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается систем снабжения сухим сжатым 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, МПК 3 В60Т 17/02, 1991, Бюл. №33).
Недостатком этой системы является то, что в ней для регенерации адсорбента используется осушенный воздух. Это снижает количество сжатого осушенного воздуха, подаваемое потребителю, ухудшая тем самым экономические показатели производства сухого воздуха.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является транспортная воздухоосушительная система, содержащая компрессор, предназначенный для работы в повторно-кратковременном режиме, с приводным электродвигателем, управляемым реле давления, установленные последовательно компрессору обратный клапан, теплообменник, воздухосборники, два параллельных адсорбера для осушки сжатого воздуха,
каждый из которых оснащен отсечным клапаном на выходе, параллельную выходам из адсорберов магистраль регенерационного воздуха с дросселем, питательную магистраль с воздухосборником, шунтирующую магистраль с разобщительными кранами, электронный блок управления воздухоосушительной системой (патент РФ №2304534 МПК 7 В60Т 13/26, В60Т 17/02, 2007, Бюл. №23).
Недостатком прототипа, как и рассмотренной выше системы, является применение для регенерации адсорбента части сухого воздуха, предназначенного для использования потребителем. Это снижает экономические показатели системы.
Задачей полезной модели является повышение экономичности процесса производства осушенного сжатого воздуха.
Поставленная задача решается тем, что транспортная воздухоосушительная система, содержащая управляемый реле давления компрессор имеющий рабочий и холостой ход, предназначенный для работы в повторно-кратковременном режиме, с приводным электродвигателем постоянного вращения, подключенные последовательно к компрессору напорную магистраль, обратный клапан, теплообменник, два параллельных адсорбера для осушки сжатого воздуха, каждый из которых оснащен отсечным клапаном на входе, клапаном продувки в нижней части и обратным клапаном на выходе, питательную магистраль с воздухосборником, электронный блок управления воздухоосушительной системой, выполнена со следующими отличиями: она снабжена подключенным к всасывающему коллектору цилиндров низкого сжатия компрессора всасывающим устройством с запорным клапаном, каждый адсорбер имеет магистраль регенерации с запорным клапаном, причем эта магистраль подсоединена одним концом к напорному трубопроводу, а другим к выходу из адсорбера, а верхний коллектор холодильника компрессора содержит отсечной клапан, сообщенный с атмосферой.
В предложенной воздухоосушительной системе для повышения экономичности процесса производства сухого сжатого воздуха во время холостого
хода компрессора регенерируемый адсорбер через клапан продувки сообщается со всасывающим коллектором цилиндров низкого сжатия, а вход в адсорбер - с нагнетательным патрубком цилиндра высокого сжатия.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная схема транспортной воздухоосушительной системы.
Система содержит электродвигатель 1 постоянного вращения для привода компрессора 2, имеющего рабочий и холостой ход и предназначенного для производства сжатого воздуха при работе в повторно-кратковременном режиме. Компрессор 2 управляется реле давления 3. Компрессор 2 сжимает воздух в цилиндрах 4 низкого сжатия (1-я ступень сжатия) и цилиндре 5 высокого сжатия(вторая ступень).Цилиндры 4 и 5 соединены между собой коллектором 6 и межступенчатым холодильником 7. Последовательно к цилиндру 5 высокого сжатия подключены через обратный клапан 8 теплообменник 9, два параллельных адсорбера 10 и 11, каждый из которых оснащен отсечным клапаном 12 и 13 на входе, клапаном продувки 14 и 15 в нижней части и обратным клапаном 16 и 17 на выходе, воздухосборник 18, магистраль 19, на отростке которой установлено реле давления 3. Каждый из цилиндров 4 низкого сжатия через фильтры 20 и 21 и трубопроводы 22 и 23 соединены соответственно с выходами из клапанов продувки 14 и 15 адсорберов 10 и 11. На коллекторе 24 установлен клапан 25, оснащенный воздухозаборным устройством 26, сообщенным с атмосферой. На межступенчатом холодильнике 7 установлен клапан регенерации 27.
Каждый адсорбер 10 и 11 оборудован магистралью регенерации 28 и 29 с запорными клапанами 30 и 31, одним концом подсоединенную к напорному трубопроводу 32, а другим - к выходу из адсорбера 10, 11. Клапаны 12-15, 25, 27, 30 и 31 управляются электромагнитными вентилями 33-40 по командам электронного блока управления 41.
Воздухоосушительная система работает следующим образом. На рабочем режиме (период подачи сжатого воздуха) всасываемый компрессором 2 воздух через открытый по команде блока управления 41 клапан 25 по его воздухозаборному
устройству 26, всасывающему коллектору 24 и фильтрам 20 и 21 поступает в цилиндры низкого сжатия 4, сжимается в них, охлаждается в межступенчатом холодильнике 7 и направляется в цилиндр высокого сжатия 5. После сжатия в нем воздух через обратный клапан 8 приходит в промежуточный холодильник 9 и поступает через открывшийся в момент включения компрессора 2 на рабочий ход отсечной клапан, например 12, в адсорбер 10, где осушается. Клапаны 13-15, 27, 30 и 31 в это время закрыты. Из адсорбера 10 осушенный сжатый воздух через обратный клапан 16 наполняет воздухосборник 18 магистраль 19 для использования потребителем. При достижении в магистрали 19 максимального рабочего давления срабатывает реле давления 3 и воздействует на разгружающие устройства (на рисунке не показаны), удерживающие всасывающие клапаны (на рисунке не показаны) в открытом положении и компрессор начинает работать вхолостую. Одновременно закрываются клапаны 12 и 25, а открываются клапаны 14 и 31. Клапаны 13, 15 и 30 по-прежнему закрыты. В адсорбере 10 начинается регенерация адсорбента. Воздух из цилиндра высокого сжатия 5 через открытый клапан 31 поступает в адсорбер 10, регенерирует в нем адсорбент и через открытый клапан 14 всасывается в цилиндры низкого сжатия 4, откуда проходит в межступенчатый холодильник 7. Определенная часть нагнетаемого цилиндром 4 воздуха из холодильника 7 всасывается в цилиндр высокого сжатия 5, а затем через клапан 31 поступает в адсорбер 10 и через клапан 14 - во всасывающие полости цилиндров 4. Остальная часть нагнетаемого цилиндрами 4 воздуха через клапан 27 отводится в атмосферу.
Регенерация адсорбента в адсорбере происходит за счет образования в нем пониженного давления вследствие разности рабочих объемов цилиндров 4 и 5, сообщающихся между собой через адсорбер на холостом режиме работы компрессора.
При достижении в магистрали 19 минимального рабочего давления реле давления 3 переводит компрессор 2 с режима холостого хода в режим рабочего. Одновременно с блока управления 41 поступает команда на выключение
с работы адсорбера 10 и включения в нее адсорбера 11. Теперь закрываются клапаны 12, 14, 31, 27, а открываются клапаны 13 и 39 и воздух после сжатия в компрессоре 2 поступает на осушку в адсорбер 11 и далее через обратный клапан 17 в воздухосборник 18 и магистраль 19 к потребителю. После достижения максимального рабочего давления закрываются клапаны 13 и 25, открываются клапаны 27, 15, и 30, компрессор 2 переводится на холостой режим и регенерация адсорбента в адсорбере 11 происходит аналогично описанной выше схеме. В дальнейшем цикл повторяется.
Предлагаемая транспортная воздухоосушительная установка более совершенна, так как в ней предусмотрена регенерация адсорбента во время холостого хода компрессора атмосферным воздухом пониженного давления. Для этого регенерируемый адсорбер соединяется со всасывающим коллектором цилиндров низкого сжатия. Это повышает экономичность процесса производства сухого воздуха, так как в ней исключен расход на регенерацию адсорбента сухого воздуха потребителя.