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 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 осушения воздуха и ограниченный ресурс адсорбера.
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 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, 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 (RU, патент №116915, МПК: F04B 41/00, опубл. 10.06.2012, БИ №16, авторы Носырев Д.Я., Киселев Г.Г. «Устройство для получения очищенного и осушенного сжатого воздуха на транспортном средстве»).
Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность осушки сжатого воздуха.
Данное устройство выбрано авторами в качестве прототипа.
Техническим результатом является повышение качества осушки сжатого воздуха и надежности установки.
Технический результат достигается тем, что в устройство для получения очищенного и осушенного сжатого воздуха на транспортном средстве, содержащее компрессор с приводом; первый модуль, состоящий из холодильника сжатого воздуха 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, первого и второго обратных клапанов, причем второй обратный клапан подключен к трубопроводу продувочного воздуха с размещенными на нем дросселем и электроуправляемым клапаном, а первый обратный клапан установлен непосредственно перед адсорбером, на выходе которого установлены третий обратный клапан, воздухосборник и регулятор давления компрессора, связанный с компрессорами, а также электропневматический клапан сброса конденсата; электронный блок управления временем продувки холодильника и адсорбента, выход которого связан со всеми клапанами, а вход - с регулятором давления компрессора, который связан с компрессорами, согласно полезной модели дополнительно введены электроуправляемый трехходовой клапан, который установлен на входе в холодильник сжатого воздуха первого модуля и параллельно первому модулю установлен второй модуль аналогичный первому, выходы первого и второго обратных и спускного электропневматического клапанов второго модуля соединены с выходами аналогичных клапанов первого модуля, а вход в холодильник сжатого воздуха второго модуля соединен с электроуправляемым трехходовым клапаном, который связан с регулятором давления компрессора.
На фиг. изображена блок-схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит компрессор 1 с приводом, электроуправляемый трехходовой клапан 2, первый модуль 3 и второй модуль 4, включающие в себя холодильник сжатого воздуха 5, который выполнен в виде герметичного корпуса, с установленным в нем испарителем холодильной машины 6, систему оттаивания 7, компрессор с электроприводом 8, теплообменник охладитель 9, дроссель 10, спускной электропневматический клапан 11, электроуправляемый клапан 12, аккумулятор 13, первый обратный клапан 14 и второй обратный клапан 17, причем первый обратный клапан 14 установлен непосредственно перед адсорбером 15 с электропневматическим клапаном сброса конденсата 16, установленный после испарителя и перед адсорбером, третий обратный клапан 18, трубопровод 19 продувочного воздуха с размещенным на нем дросселем 20 и электроуправляемым клапаном 21, воздухосборник 22, регулятор 23 давления компрессора, электронный блок 24 управления временем продувки холодильника 5 и адсорбента.
Устройство для получения очищенного и осушенного сжатого воздуха на транспортном средстве может работать попеременно при осушении и очистке сжатого воздуха, проходящего через первый модуль 3 или второй модуль 4 и одновременно при осушении и очистке сжатого воздуха, проходящего через первый 3 и второй 4 модули.
При осушении и очистке сжатого воздуха, проходящего через первый модуль 3, устройство работает следующим образом.
Атмосферный воздух всасывается компрессором 1 и через электроуправляемый трехходовой клапан 2, поступает в холодильник сжатого воздуха 5 первого модуля 3, где охлаждается и очищается от паров воды и капельной влаги, за счет вымораживания на испарителе холодильной машины 6, включающей компрессор 8 с электроприводом, теплообменник-испаритель 9, дроссель 10 и через первый обратный клапан 14 попадает в адсорбер 15, 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 15 сухой очищенный сжатый воздух через третий обратный клапан 18 поступает в воздухосборник 22. При достижении в воздухосборнике 22 верхнего установленного предела давления срабатывает регулятор давления 23 воздуха за компрессором 1 и подает сигнал на средства перевода (на фиг. не показаны) компрессора 1 в режим работы на холостом ходу или на отключение привода компрессора 1 в зависимости от принятого способа регулирования производительности компрессора 1, при этом компрессор 1 или работает в режиме холостого хода или останавливается. Подача сжатого воздуха прекращается. Одновременно подается сигнал на электронный блок управления 24 временем продувки холодильника 5 и адсорбента, который путем подачи сигналов на электропневматические клапаны 11, 16 открывает их и на электроуправляемый клапан 12, который замыкается. При срабатывании электроуправляемого клапана 12 включается в работу система оттаивания 7, питание на которую подается от аккумулятора 13, вымороженная вода оттаивает и сливается. Сжатый воздух к электропневматическим клапанам 11 и 16 подается из пневматической системы, находящейся за третьим обратным клапаном 18, например, из воздухосборника 22. Электропневматические клапаны 11 и 16 открываются и сообщают холодильник 5 сжатого воздуха и адсорбер 15 с атмосферой. Происходит сброс давления воздуха, а также задержанной в холодильнике 5 вымороженной влаги и в адсорбере 15 пыли, продуктов износа адсорбента, частиц масла и неадсорбированной влаги. После сброса давления начинается продувка (регенерация) холодильника 5 и адсорбента сухим, редуцированным в дросселе 20 воздухом по линии: воздухосборник 22, трубопровод 19 продувочного воздуха, дроссель 20, электроуправляемый клапан 21, адсорбер 15, открытый электропневматический клапан 16. Ранее уловленные водяные пары удаляются из адсорбента, находящегося в адсорбере 15, адсорбент восстанавливает свои поглощающие свойства. Продувка холодильника 5 осуществляется по оборотной линии: воздухосборник 22, дроссель 20, электроуправляемый клапан 21, трубопровод 19 продувочного воздуха, второй обратный клапан 17, холодильник сжатого воздуха 5 и электропневматический клапан 11. По истечении времени, пропорционального времени работы компрессора 1 или количеству поданного воздуха за цикл нагнетания, определяемого электронным блоком 24 управления временем продувки холодильника 5 и адсорбента, или при достижении в воздухосборнике 22 нижнего установленного предела давления, электронный блок управления 24 временем продувки холодильника и адсорбента, путем подачи сигналов на электропневматические клапаны 11 и 16, закрывает их и электроуправляемый клапан 12, 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 11, 16, размыкания электроуправляемого клапана 12 и окончания продувки холодильника 5 и адсорбента редуцированным воздухом (регенерации), сжатый воздух по трубопроводу 19 продувочного воздуха медленно заполняет адсорбер 15 через дроссель 20 сжатым воздухом до первого обратного клапана 14, установленного непосредственно перед адсорбером 15, выравнивая давление в адсорбере 15 и воздухосборнике 22, 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 22 до нижнего установленного предела срабатывает регулятор 23 давления компрессора 1 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 15 был предварительно наполнен сжатым воздухом из воздухосборника 22, 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.
Устройство для получения очищенного и осушенного сжатого воздуха, проходящего через второй модуль 4 при перекрытом трехходовом электроуправляемом клапане 2, работает следующим образом.
Атмосферный воздух всасывается компрессором 1 и через электроуправляемый трехходовой клапан 2 поступает в холодильник сжатого воздуха 5, где охлаждается и очищается от паров воды и капельной влаги за счет вымораживания на испарителе холодильной машины 6, включающей компрессор 8 с электроприводом, теплообменник-испаритель 9, дроссель 10 и через первый обратный клапан 14 попадает в адсорбер 15, 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 15 сухой очищенный сжатый воздух через третий обратный клапан 18 поступает в воздухосборник 22. При достижении в воздухосборнике 22 верхнего установленного предела давления срабатывает регулятор давления 23 воздуха за компрессором 1 и подает сигнал на средства перевода (на фиг. 1 не показаны) компрессора 1 в режим работы на холостом ходу или на отключение привода компрессора 1 в зависимости от принятого способа регулирования производительности компрессора, при этом компрессор 1 или работает в режиме холостого хода или останавливается. Одновременно подается сигнал на электронный блок управления 24 временем продувки холодильника 5 и адсорбента, который путем подачи сигналов на электропневматические клапаны 16, 11 открывает их и электроуправляемый клапан 12, который замыкается. При срабатывании электроуправляемого клапана 12 включаются в работу система оттаивания 7, питание на которую подается от аккумулятора 13, вымороженная вода оттаивает и сливается. Сжатый воздух к электропневматическим клапанам 16, 11 подается из пневматической системы, находящейся за третьим обратным клапаном 18, например, из воздухосборника 22. Электропневматические клапаны 16, 11 открываются и сообщают холодильник 5 сжатого воздуха и адсорбер 15 с атмосферой. Происходит сброс давления воздуха, а также задержанной в холодильнике 5 вымороженной влаги и в адсорбере 15 пыли, продуктов износа адсорбента, частиц масла и неадсорбированной влаги. После сброса давления начинается продувка (регенерация) холодильника 5 и адсорбента сухим, редуцированным в дросселе 20 воздухом по линии: воздухосборник 22, трубопровод 19 продувочного воздуха, дроссель 20, электроуправляемый клапан 21, адсорбер 15, открытый электропневматический клапан 16. Ранее уловленные водяные пары удаляются из адсорбента, находящегося в адсорбере 15, адсорбент восстанавливает свои поглощающие свойства. Продувка холодильника 5 осуществляется по оборотной линии: воздухосборник 22, дроссель 20, электроуправляемый клапан 21, трубопровод 19 продувочного воздуха, второй обратный клапан 17, холодильник сжатого воздуха 5 и электропневматический клапан И. По истечении времени, пропорционального времени работы компрессора 1 или количеству поданного воздуха за цикл нагнетания, определяемого электронным блоком 24 управления временем продувки холодильника 5 и адсорбента, или при достижении в воздухосборнике 22 нижнего установленного предела давления, электронный блок управления 24 временем продувки холодильника и адсорбента путем подачи сигналов на электропневматические клапаны 16, 11 закрывает их, и электроуправляемый клапан 12, 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 16, 11 размыкания электроуправляемого клапана 12 и окончания продувки холодильника 5 и адсорбента редуцированным воздухом (регенерации), сжатый воздух по трубопроводу 19 продувочного воздуха медленно заполняет адсорбер 15 через дроссель 20 сжатым воздухом до первого обратного клапана 14, установленного непосредственно перед адсорбером 15, выравнивая давление в адсорбере 15 и воздухосборнике 22, 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 22 до нижнего установленного предела срабатывает регулятор 23 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 15 был предварительно наполнен сжатым воздухом из воздухосборника 22, 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.
При осушении и очистки сжатого воздуха одновременно проходящего через первый 3 и второй 4 модули работает следующим образом.
Атмосферный воздух всасывается компрессором 1 и через электроуправляемый трехходовой клапан 2, поступает в холодильники сжатого воздуха 5, где охлаждается и очищается от паров воды и капельной влаги за счет вымораживания на испарителе холодильной машины 6, включающей компрессор 8 с электроприводом, теплообменник-испаритель 9, дроссель 10 и через первый обратный клапан 14 попадает в адсорбер 15, 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 15 сухой очищенный сжатый воздух через третий обратный клапан 18 поступает в воздухосборник 22. При достижении в воздухосборнике 22 верхнего установленного предела давления срабатывает регулятор давления 23 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 компрессора 1 в зависимости от принятого способа регулирования производительности компрессора, при этом компрессор 1 или работает в режиме холостого хода или останавливается. Одновременно подается сигнал на электронный блок управления 24 временем продувки холодильника 5 и адсорбента, который путем подачи сигналов на электропневматические клапаны 11, 16 открывает их и электроуправляемые клапаны 12, которые замыкаются. При срабатывании электроуправляемых клапанов 12 включаются в работу системы оттаивания 7, питание на которые подаются от аккумуляторов 13, вымороженная вода оттаивает и сливается. Сжатый воздух к электропневматическим клапанам 11, 16 подается из пневматической системы, находящейся за третьим обратным клапаном 18, например, из воздухосборника 22. Электропневматические клапаны 11, 16 открываются и сообщают холодильники 5 сжатого воздуха и адсорбер 15 с атмосферой. Происходит сброс давления воздуха, а также задержанной в холодильниках 5 вымороженной влаги и в адсорбере 15 пыли, продуктов износа адсорбента, частиц масла и неадсорбированной влаги. После сброса давления начинается продувка (регенерация) холодильников 5 и адсорбента сухим, редуцированным в дросселе 20 воздухом по линии: воздухосборник 22, трубопровод 19 продувочного воздуха, дроссель 20, электроуправляемый клапан 21, адсорбер 15, открытый электропневматический клапан 16. Ранее уловленные водяные пары удаляются из адсорбента, находящегося в адсорбере 15, адсорбент восстанавливает свои поглощающие свойства. Продувка холодильников 5 осуществляется по оборотной линии: воздухосборник 22, дроссель 20, электроуправляемый клапан 21, трубопровод 19 продувочного воздуха, второй обратный клапан 17, холодильники сжатого воздуха 5 и электропневматические клапаны 11. По истечении времени, пропорционального времени работы компрессора 1 или количеству поданного воздуха за цикл нагнетания, определяемого электронным блоком 24 управления временем продувки холодильников 5 и адсорбента, или при достижении в воздухосборнике 22 нижнего установленного предела давления, электронный блок управления 24 временем продувки холодильника и адсорбента путем подачи сигналов на электропневматические клапаны 11, 16 закрывает их и электроуправляемые клапаны 12, размыкая их, 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 11, 16 размыкания электроуправляемых клапанов 12 и окончания продувки холодильников 5 и адсорбента редуцированным воздухом (регенерации), сжатый воздух по трубопроводу 19 продувочного воздуха медленно заполняет адсорбер 15 через дроссель 20 сжатым воздухом до первых обратных клапанов 14, установленных непосредственно перед адсорбером 15, выравнивая давление в адсорбере 15 и воздухосборнике 22, 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 22 до нижнего установленного предела срабатывает регулятор 23 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 15 был предварительно наполнен сжатым воздухом из воздухосборника 22, 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 21, установленный на трубопроводе 19 продувочного воздуха на линии подачи воздуха к адсорберу 15 через дроссель 20, служит для перекрытия трубопровода 19 продувочного воздуха в период проверки пневматической системы на наличие утечек и может быть установлен как до, так и после дросселя 20.
Предлагаемое устройство для получения очищенного и осушенного сжатого воздуха на транспортном средстве позволяет повысить качество осушки сжатого воздуха в 1,5-2 раза.