УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОЧИЩЕННОГО И ОСУШЕННОГО СЖАТОГО ВОЗДУХА НА ТРАНСПОРТНОМ СРЕДСТВЕ

Полезная модель относится к области пневматической техники, преимущественно к системам подготовки сжатого воздуха на транспортных средствах.
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: F04В 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 зависимость 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 (блоком) 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: F04В 41/02, В60Т 11/10, опубл. 10.02.2002 г., 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 осушения воздуха и ограниченный ресурс адсорбера.
Данное устройство выбрано авторами в качестве прототипа.
Техническим результатом является повышение степени осушки сжатого воздуха и увеличение ресурса работы адсорбера.
Технический результат достигается тем, что в устройство для получения очищенного и осушенного сжатого воздуха, содержащее компрессор с приводом, на линии нагнетания которого установлены нагнетательный трубопровод, холодильник сжатого воздуха, адсорбер с электропневматическим клапаном, первый обратный клапан, параллельно которому подключен к линии нагнетания трубопровод продувочного воздуха с размещенным на нем дросселем, воздухосборник и регулятор давления компрессора, связанный с компрессором, электронный блок управления временем продувки холодильника и адсорбента, вход которого связан с регулятором давления компрессора, а выход - с электропневматическим клапаном, для обеспечения соответствия количества воздуха, идущего на регенерацию адсорбента, и осушенного сжатого воздуха за цикл нагнетания компрессора, и второй обратный клапан, установленный непосредственно перед адсорбером, для медленного заполнения адсорбера через дроссель сжатым воздухом после продувки адсорбента редуцированным воздухом и создания режима очистки сжатого воздуха, электроуправляемый клапан установленный на трубопроводе продувочного воздуха на линии подачи воздуха к адсорберу через дроссель, дополнительно введены в устройство испаритель холодильной машины, дроссель, теплообменник-охладитель, компрессор с приводом, система оттаивания, электроуправляемый клапан и аккумулятор, холодильник сжатого воздуха выполнен в виде герметичного корпуса со спускным электропневматическим клапаном, в котором установлены испаритель холодильной машины, в ее оборотную линию включены последовательно дроссель, теплообменник охладитель, компрессор с электроприводом, и система оттаивания, в оборотной линии которой последовательно соединены аккумулятор и электроуправляемый клапан, а на выходе адсорбера установлен третий обратный клапан, причем все привода компрессоров, электропневматических и электроуправляемых клапанов соединены с электронным блоком управления временем продувки холодильника и адсорбента.
Выполнение холодильника сжатого воздуха в виде герметичного корпуса с установленным в нем испарителем холодильной машины и содержащий компрессор с электроприводом, теплообменник охладитель и дроссель, и системой оттаивания с питанием от аккумулятора приводимой в действие через электроуправляемый клапан электронным блоком управления временем продувки холодильника и адсорбента, со спускным электропневматическим клапаном и обратным клапаном позволит повысить степень осушки сжатого воздуха и увеличить ресурс адсорбера.
На фиг.1. изображена блок-схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит компрессор 1 с приводом, нагнетательный трубопровод 2, холодильник сжатого воздуха 3, который выполнен в виде герметичного корпуса, с установленным в нем испарителем холодильной машины 4, систему оттаивания 5, компрессор с электроприводом 6, теплообменник охладитель 7, дроссель 8, спускной электропневматический клапан 9, электроуправляемый клапан 10, с питанием от аккумулятора 11, первый обратный клапан 12, установленный непосредственно перед адсорбером 13 с электропневматическим клапаном сброса конденсата 14, второй обратный клапан 15, установленный после испарителя и перед адсорбером, третий обратный клапан 16, параллельно которому подключен к линии нагнетания трубопровод 17 продувочного воздуха с размещенным на нем дросселем 18 и электроуправляемым клапаном 19, воздухосборник 20, регулятор 21 давления компрессора и электронный блок 22 управления временем продувки холодильника 3 и адсорбента.
Устройство работает следующим образом.
Атмосферный воздух всасывается компрессором 1 и нагнетается по трубопроводу 2, поступает в холодильник сжатого воздуха 3, где охлаждается и очищается от паров воды и капельной влаги за счет вымораживания на испарителе холодильной машины 4 по оборотной линии, состоящей из последовательно включенных дросселя 8, теплообменника-охладителя 7, компрессора 6 с электроприводом, и через первый обратный клапан 12 попадает в адсорбер 13, где предварительно очистившись в первой ступени от капельной влаги и масла, попадает на слой адсорбента, поглощающего из воздуха оставшуюся влагу, находящуюся в мелкодисперсном и парообразном состоянии. Из адсорбера 13 сухой очищенный сжатый воздух через третий обратный клапан 16 поступает в воздухосборник 20. При достижении в воздухосборнике 20 верхнего установленного предела давления, срабатывает регулятор давления 21 воздуха за компрессором и подает сигнал на средства перевода (на фиг.1 не показаны) компрессора 1 в режим работы на холостом ходу или на отключение привода (на фиг.1 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 22 временем продувки холодильника 3 и адсорбента, который путем подачи сигналов на электропневматические клапаны 9, 14 открывает их и электроуправляемый клапан 10, который замыкается. При срабатывании электроуправляемого клапана 10 включается в работу система оттаивания 5, питание на которую подается по оборотной линии, состоящей из последовательно включенных аккумулятора 11 и электроуправляемого клапана 10. Вымороженная вода оттаивает. Сжатый воздух к электропневматическим клапанам 9 и 14 подается из пневматической системы, находящейся за третьим обратным клапаном 16, например из воздухосборника 20. Электропневматические клапаны 9 и 14 открываются и сообщают холодильник 3 сжатого воздуха и адсорбер 13 с атмосферой. Происходит сброс давления воздуха, а также задержанной в холодильнике 3 вымороженной влаги и в адсорбере 13 пыли, продуктов износа адсорбента, частиц масла и неадсорбированной влаги. После сброса давления начинается продувка (регенерация) холодильника 3 и адсорбента сухим, редуцированным в дросселе 18 воздухом по линии: воздухосборник 20, трубопровод 17 продувочного воздуха, дроссель 18, электроуправляемый клапан 19, адсорбер 13, открытый электропневматический клапан 14. Ранее уловленные водяные пары удаляются из адсорбента, находящегося в адсорбере 13, адсорбент восстанавливает свои поглощающие свойства. Продувка холодильника 3 осуществляется через последовательно включенные воздухосборник 20, дроссель 18, электроуправляемый клапан 19, трубопровод 17 продувочного воздуха, второй обратный клапан 15, холодильник сжатого воздуха 3 и электропневматический клапан 9. По истечении времени, пропорционального времени работы компрессора 1 или количеству поданного воздуха за цикл нагнетания, определяемого электронным блоком управления 22 временем продувки холодильника 3 и адсорбента, или при достижении в воздухосборнике 20 нижнего установленного предела давления электронный блок управления 22 временем продувки холодильника и адсорбента путем подачи сигналов на электропневматические клапаны 9, 14, закрывая их, и на электроуправляемый клапан 10, размыкая его, 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 закрытия электропневматических клапанов 9, 14, размыкания электроуправляемого клапана 10 и окончания продувки холодильника 3 и адсорбента редуцированным воздухом (регенерации), сжатый воздух по трубопроводу 17 продувочного воздуха медленно заполняет адсорбер 13 через дроссель 18 сжатым воздухом до второго обратного клапана 15, установленного непосредственно перед адсорбером 13, выравнивая давление в адсорбере 13 и воздухосборнике 20, 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 20 до нижнего установленного предела срабатывает регулятор 21 давления компрессора и подает сигнал на отключение средств перевода (на фиг.1 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 13 был предварительно наполнен сжатым воздухом из воздухосборника 20, 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 19, установленный на трубопроводе 17 продувочного воздуха на линии подачи воздуха к адсорберу 13 через дроссель 18, служит для перекрытия трубопровода 17 продувочного воздуха в период проверки пневматической системы на наличие утечек и может быть установлен как до, так и после дросселя 18.
Предлагаемое устройство для получения очищенного и осушенного сжатого воздуха на транспортном средстве позволяет повысить степень осушки сжатого воздуха и увеличить ресурс адсорбера в 1,5-2 раза.