СПОСОБ ПОДГОТОВКИ СЖАТОГО ВОЗДУХА ДЛЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD OF PREPARING COMPRESSED AIR FOR PNEUMATIC SYSTEMS OF RAIL TRANSPORT AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к средствам пневматического оборудования транспортных средств.
Известен способ подготовки сжатого воздуха для рельсового транспорта, заключающийся в том, что периодически сжимают предварительно отфильтрованный атмосферный воздух до заданного давления, подают его в магистраль рельсового транспорта, отфильтровывают из него твердые примеси, сконденсировавшиеся воду и масло, которые сбрасывают путем продувки, осуществляемой периодически, а очищенный сжатый воздух хранят до использования.
Известный способ реализован в пневмосистемах тормозного оборудования, используемых в находящихся в эксплуатации электропоездах ЭР-2Т, ЭТ-2, ЭД-9М (Studopedia.ru), и реализован в устройствах по схеме: фильтр-компрессор-влагомаслоотделитель-потребитель.
Наиболее близким к заявленному является способ подготовки сжатого воздуха для пневматических систем рельсового транспорта, реализованный в оборудовании электропоездов типа ЭР-2Т (сайт Studopedia.ru последнее добавление 12.08.2015 г.).
Указанный способ заключается в том, что периодически с помощью компрессора, куда поступает предварительно отфильтрованный атмосферный воздух, который сжимают до заданного давления, подают в питательную магистраль рельсового транспорта, где отфильтровывают из сжатого воздуха твердые примеси, сконденсировавшееся масло и воду, которые периодически сливают с помощью сливного крана влагомаслоотделителя при остановках транспорта.
Известно устройство подготовки сжатого воздуха для пневматической системы рельсового транспорта, являющееся наиболее близким к заявленному, содержащее последовательно соединенные питательной магистралью компрессор с фильтром и блоком электропитания, влагомаслоотделитель, обратный клапан, регулятор давления, соединенный с блоком электропитания компрессора, и, по меньшей мере, одну емкость для хранения сжатого воздуха. При этом влагомаслоотделитель имеет сливной кран периодического действия, который при движении транспорта закрыт (см. сайт Studopedia.ru с последним добавлением 12.08.2015 г.).
Известные технические решения как в отношении способа, так и в отношении устройств, его реализующих, имеют следующий недостаток.
При остановке компрессора, который работает периодически, сжатый воздух на участке компрессор - обратный клапан охлаждается с выделением водяных паров из парообразной фазы, которые превращаются в жидкость (воду) и при отрицательных температурах - в твердую фазу (лед). Продувка влагомаслоотделителя возможна только в период остановки подвижного состава в специально выделенных местах, где обеспечена личная безопасность локомотивной бригады. В пути следования такую продувку произвести невозможно, вследствие чего в период отрицательных температур на внутренней поверхности трубопровода на участке от компрессора до обратного клапана образуется ледяная рубашка, которая приводит к замерзанию этого участка.
Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанного недостатка.
Техническим результатом изобретения, как способа, так и устройства, является повышение его надежности за счет упрощения процесса продувки влагомаслоотделителя и осуществления его в течение всего процесса подготовки сжатого воздуха, а также существенное снижение стоимости, времени и объема трудозатрат поездной и ремонтной бригад при обслуживании и ремонте питательной магистрали сжатого воздуха на участке компрессор - обратный клапан - главный резервуар.
Технический результат в объекте изобретения «способ» достигается тем, что в способе подготовки сжатого воздуха для пневматических систем рельсового транспорта, заключающемся в том, что периодически сжимают предварительно отфильтрованный сжатый воздух до заданного давления и подают его в питательную магистраль рельсового транспорта, отфильтровывают из него твердые примеси, сконденсировавшиеся воду и масло, которые сбрасывают путем продувки, а очищенный сжатый воздух хранят для использования, продувку твердых примесей и конденсата в виде воды и масла осуществляют постоянно.
Технический результат в объекте изобретения «устройство» достигается тем, что устройство для подготовки сжатого воздуха для пневматических систем рельсового транспорта, содержащее последовательно соединенные питательной магистралью компрессор с установленным перед ним фильтром, влагомаслоотделитель, обратный клапан, регулятор давления, соединенный со входом включения компрессора и, по меньшей мере, одну емкость для хранения сжатого воздуха, при этом влагомаслоотделитель имеет сливной кран периодического действия, снабжено заглушкой в виде полого цилиндрического патрубка, один конец которого соединен с выходом сливного крана, а другой закрыт перегородкой с круглым калиброванным отверстием в центре, размер которого обеспечивает наполнение питательной магистрали до заданного давления в нормативное для данного типа компрессора время, при этом перегородка имеет скругленную форму и вогнутой поверхностью обращена к сливному крану, который постоянно открыт.
Предложенный способ подготовки сжатого воздуха для пневматических систем рельсового транспорта реализуется устройством для его осуществления, выполнение которого поясняется чертежами.
На фиг. 1 чертежей показана блок-схема предлагаемого устройства.
На фиг. 2 - выполнение заглушки с калиброванным отверстием и соединение ее с выходом крана для слива конденсата.
На фиг. 3 - диаграмма потерь воздуха с заглушкой, калиброванное отверстие которой имеет диаметр 0,88 мм.
Предлагаемое устройство состоит из следующих блоков и конструктивных элементов:
1 - фильтр предварительной очистки атмосферного воздуха;
2 - компрессор, производящий сжатый воздух;
3 - влагомаслоотделитель;
4 - обратный клапан, разделяющий систему производства и хранения сжатого воздуха;
5 - регулятор давления, включающий и выключающий компрессор;
6 - главный резервуар для хранения полученного воздуха;
7 - сливной кран для слива конденсата;
8 - питательная магистраль для подачи сжатого воздуха;
9 - заглушка;
10 - полый цилиндрический патрубок;
11 - перегородка;
12 - выходное отверстие сливного крана;
13 - калибровочное отверстие.
Устройство подготовки сжатого воздуха для пневматических систем работает следующим образом.
Фильтр 1 (см. фиг. 1) осуществляет очистку воздуха для компрессора 2, вырабатывающего сжатый воздух, в котором содержатся твердые частицы, вода и масло, которые отфильтровывают во влагомаслоотделителе 3. Отфильтрованный сжатый воздух через обратный клапан 4, разделяющий блоки производства и хранения сжатого воздуха, поступает через магистраль 8 и регулятор давления 5 в главный резервуар 6. Количество главных резервуаров определяется величиной необходимого запаса воздуха. Регулятор давления 5 при достижении максимального заданного давления выключает компрессор, а при снижении давления до минимального заданного - включает его, подавая сигнал на вход питания компрессора, и цикл повторяется.
При этом через сливной кран 7, который постоянно открыт, и заглушку 9, выполненную в виде полого цилиндрического патрубка 10, один конец которого соединен с выходным отверстием сливного крана 12, например, при помощи резьбового соединения, а другой - закрыт перегородкой 11, имеющей скругленную сферическую форму, сливаемый конденсат стекает к калиброванному круглому отверстию 13, расположенному в центре.
Размер отверстия 13 в заглушке 9 (см. фиг. 2) выбирается в соответствии с требованиями о нормативном времени работы компрессора для заполнения сжатым воздухом питательной магистрали с одной стороны и достаточностью для беспрепятственного пропуска твердых частиц и конденсата воды и масла. Компрессор производительностью 600 л/мин с заглушкой с отверстием 0,88 мм достигает заданного максимального давления в питательной магистрали не более чем через 30 секунд по сравнению с существующей практикой.
На фиг. 3 изображена диаграмма потерь воздуха с заглушкой 0,88 мм. Диаграмма необходима для выбора размера отверстия в заглушке для данного типа компрессора. Например, приведенная на фиг. 3 диаграмма показывает результат испытания компрессора производительностью 600 л/мин с отверстием 0,88 мм. Такая диаграмма строится для каждого типа компрессора для оценки величины утечек воздуха, которые не должны снизить производительность компрессора до параметров по производительности ниже нормативных.
Изобретение благодаря постоянной продувке питательной магистрали трубопровода на участке компрессор - обратный клапан через влагомаслоотделитель позволяет повысить безопасность движения поездов, выводит локомотивную бригаду из зоны повышенной опасности, связанной со сливом конденсата из влагомаслоотделителя, предотвращает незапланированный заход подвижного состава в депо для снятия и отогрева замороженного участка трубопровода и, таким образом, увеличивает производительность подвижного состава и снижает стоимость его обслуживания.