Установка для осушки сжатого воздуха Советский патент 1983 года по МПК B01D53/26 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, касается установки для осушки сжатого воздуха пневмомагистрали локомотива и может быть использовано в других устройствах, использующих сухой сжатый воздух в качестве рабочего тела, например, в крано- и экскаваторостроении.

Известна установка для осушки сжатого воздуха тормозной магистрали локомотива, которая содержит компрессор с приводным электродвигателем, управляемым регулятором давления, установленные последовательно в магистрали теплообменник, отсечной клапан, предназначенный для разобщения теплообменника и адсорбента при остановке компрессора, адсорбер, работающий в режиме осущки сжатого воздуха в период подачи воздуха компрессором и в режиме регенерации адсорбента в период прекращения подачи воздуха, обратный клапан, параллельно которому подсоединена магистраль продувки адсорбера с дроссельным устройством, пневматическую магистраль с воздухосборником 1.

Недостатками этой установки являются невысокая эффективность осушки воздуха, повышенный износ адсорбента, что приводит к снижению срока службы адсорбента и надежности установки. Это обусловлено высоким темпом заполнения пустого адсорбера сжатым воздухом из теплообменника при открытии отсечного клапана в момент включения компрессора. В результате резко возрастают объемные скорости воздуха в адсорбере, вследствие чего уменьшается время контакта воздуха с адсорбентом и происходит проскок через него влаги, а также интенсифицируется процесс износа адсорбента.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является установка для осущки сжатого воздуха, включающая компрессор с электродвигателем, регулятор давления, последовательно установленные по ходу воздуха теплообменник, отсечной клапан, с рабочей камерой, адсорбер, обратный клапан и параллельно соединенную с ним магистраль продува с дросселем, пневматическую магистраль воздуха с сборником регулятор цикла регенерации с затвором, магистраль слива с клапаном продувки. В установке предусмотрена зарядка адсорбера (перед включением компрессора или его. переводом в режим рабочего хода) сухим сжатым воздухом из магистрали потребителя через дроссель, находящийся в магистрали регенерационного воздуха 2.

При высоких продолжительностях включения компрессора, когда время его стоянки или холостого хода невелико по сравнению с общей длительностью цикла, зарядка адсорбера происходит до более низкого давления, чем в пневматической магистрали. Это приводит к тому, что в начале подачи

воздуха в адсорбер из теплообменника объемная скорость воздуха в слое адсорбента велика, вследствие чего уменьшается время контакта воздуха с адсорбентом, ухудшается качество воздуха, увеличивается износ адсорбента, снижается его срок службы и надежность установки.

Цель изобретения - улучшение качества осушаемого воздуха, повышение срока службы адсорбента и надежности установки.

Поставленная цель достигается тем, что установка, включающая компрессор с электродвигателем, регулятор давления, последовательно установленные по ходу воздуха теплоообменник, отсечной клапан с рабочей камерой, адсорбер, обратный клапан и парал лельно соединенную с ним магистраль продувки с дросселем, пневматическую магистраль с воздухосборником, регулятор продолжительности цикла регенерации с затвором, магистраль слива с клапаном продувки, снабжена дополнительной магистралью, соединяющей рабочую камеру отсечного клапана с магистралью слива на участке между адсорбером и клапаном продувки, при этом затвор регулятора продолжительности цикла регенерации размещен в этой магистрали.

На чертеже представлена схема установки для осущки сжатого воздуха.

Установка состоит из компрессора 1 с приводным электродвигателем 2, управляемым от регулятора 3 давления, последовательно установленных в пневмомагистрали теплообменника 4, отсечного клапана 5, в корпусе которого размещены затвор 6, пневмопривод 7 и клапан 8 продувки. Выпускной патрубок 9 отсечного клапана 5 магистралью 10 соединен с адсорбером 11. Адсорбер через обратный клапан 12 сообщен с пневмомагистралью 13 и воздухосборником 14. Параллельно обратному клапану 12 подсоединена магистраль 15 продувки адсорбера с дросселем 16. Теплообменник 4 через рабочую камеру 17 отсечного клапана 5 и дополнительную магистраль 18 связан с камерой 19 регулятора 20 продолжительности цикла регенерации. В корпусе регулятора размещены затвор 21 и пневмопривод 22, подрессоренный пружиной 23. Камера 19 магистралью 24 слива соединена с адсорбером 11, а магистралью 25 - с клапаном 8 продувки. ПоДпоршневая камера 26 пневмопривода 22 сообщена каналами 27- 30 с атмосферой. В регуляторе 20 продолжительности цикла регенерации размещен золотник 31, подрессоренный пружиной 32, затяжка которой регулируется стаканом 33. Подпоршневая камера 34 золотника 31 подсоединена к пневмомагистрали 13. Приводной электродвигатель 2 компрессора 1 получает питание от источника 35 через кнопку 36 и размыкающие контакты 37 регулятора 3 давления, рабочая камера которого подсоединена к пневмомагистрали 13. От этой же магистрали запитан через электромагнитный вентиль 38 пневмопривод 7 отсечного клапана 5. Катушка 39 вентиля 38 подключена к замыкающим контактам 40 регулятора 3 давления.

Установка работает следующим образом.

Включением кнопки 36 запускается электродвигатель 2 и приводится в работу компрессор 1. Сжатый воздух поступает через теплообменник 4 в рабочую камеру 17 отсечного клапана 5, перемещает поршень пневмопривода 7 влево и через выпускной патрубок 9 и магистраль 10 направляется в адсорбер 11. Кроме того, некоторая часть воздуха поступает в адсорбер по дополнительной магистрали 18, пропускное сечение которого по крайней мере в 10 раз меньше сечения магистрали 10. Осущившись в адсорбере 11, сжатый воздух через обратный клапан 12 направляется в пневмомагистраль 13, в воздухосборник 14 и далее к потребителю. Одновременно сжатый воздух поступает в подпорщневую камеру 34 золотника 31 регулятора 20 продолжительности цикла регенерации, передвигая его влево. При достижении в пневмомагистрали давления на 0,1-0,2 кгс/см ниже уставки выключения регулятора 3 давления золотник 31 открывает воздуху доступ через канал 27 в подпорщневую камеру 26 пневмопривода 22. Пневмопривод 22 передвигает влево до упора в седло затвор 21, который прекращает поступление воздуха в адсорбер по дополнительной магистрали 18, сообщает адсорбер 11 магистралью 24 слива с клапаном 8 продувки и закрывает его. При достижении в пневмомагистрали давления сжатого воздуха, равного уставке выключения регулятора 3 давления, он срабатывает, размыкая контакты 37, выключая приводной электродвигатель 2, что приводит к остановке компрессора 1. Контакты 40 замыкаются, подавая питание на катушку 39 электромагнитного вентиля 38, что обеспечивает подачу сжатого воздуха в пневмопривод 7. Под действием пневмопривода 7 затвор 6 перекрывает сообщение теплообменника 4 с адсорбером 11, открывает клапан 8 продувки, сообщая адсорбер 11 магистралью 24 слива, камерой 19 и магистралью 25 с атмосферой. После разрядки адсорбера в атмосферу часть осушенного воздуха из пневмомагистрали 13 по магистрали 15 продувки адсорбера и дроссель 16 поступает в ад-сорбер 11, регенерирует адсорбент и через магистраль 24 слива, камеру 19, магист5 раль 25 и клапан продувки отводится в атмосферу. При снижении в пневмо;иагистрали 13 рабочего давления до величины на 0,1-0,2 кгс/см выше уставки включения регулятора 3 давления под действием пружины 32 золотник 31 регулятора 20 продолжительности цикла регенерации перемещается вправо до упора, сообщая каналами 27-30 подпоршневую камеру 26 пневмопривода 22 с атмосферой. Под воздействием пружины 23 поршень пневмоприво5 да 22 смещается вправо, в эту же сторону смещается и затвор 21 под действием усилия сжатого воздуха в камере 17 и разобщает адсорбер 11 с атмосферой, прекращая процесс регенерации адсорбента. Одковрименно затвор 21 сообщает теплообменник 4

через рабочую KaiMepy 17 отсечного клапана 5, дополнительную магистраль 18, камеру 19, магистраль 24 слива с адсорбером 11 и заполняет его до давления равновесия сжатым воздухом, содержащимся в TCii.ui5 обменнике 4. Поскольку сечение . ли 24 слива невелико, перепуск сжатого воздуха из теплообменника 4 в адсорбер 11 осуществляется плавно, без за.метного воздействия на адсорбент. После достижения в пневмомагистрали 13 давления, равного

0 уставке включения регулятора 3 давления. он срабатывает, размькаются к нгакты 40 и замыкаются контакты 37, выключается катущка 39, запускается приводноЛ электродвигатель 2 и приводится в работу компрессор 1. Дальнейшая работа установки

5 осуществляется по описанной схеме.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повышении качества осущенного сжатого воздуха, надежности установки и в увеличении в 1,5-

0 2 раза срока службы адсорбента за счет предварительного плавного заполнения адсорбера воздухом из теплообменника до равновесного давления. Это позволяет снизить объемную скорость воздуха в адсорбере в начальный период работы компрессора

5 на пневматическую магистраль, вследствие чего улучшаются условия осушки сжатого воздуха и уменьщается нагрузка на адсорбент.

УСТАНОВКА ДЛЯ ОСУШКИ СЖАТОГО ВОЗДУХА, включающая компрессор с электродвигателем, регулятор давления, последовательно установленные по ходу воздуха теплообменник, отсечной „ клапан с рабочей камерой, адсорбер, обратный клапан и параллельно соединенную с ним магистраль продувки с дросселем, пневматическую магистраль с воздухосборником, регулятор продолжительности цикла регенерации с затвором, магистраль слива с клапаном продувки, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества осушаемого воздуха, повышения срока службы адсорбента н надежности установки, она снабжена дополнительной магистралью, соединяюш,ей рабочую камеру отсечного клапана с магистралью слива на участке между адсорбером и клапаном продувки, при этом затвор регулятора продолжительности цикла регенерации размещен в этой магистрали.