Установка для осушки воздуха Советский патент 1990 года по МПК B01D53/26 

Изобретение относится к установкам для осушки сжатого воздуха адсорбционного типа, которые используются в устройствах воздухоснабжения различных пневмосистем для обеспечения постоянной автоматической подпитки и поддержания установленных рабочих давлений в газовых (воздушных), магистралях, радиочастотных волноводах, в оболочках кабелей, а также других системах, которые требуют заполнения сухим воздухом под избыточным давлением. В частности, установка может применяться в радиоэлектронике, радиотехнике, связи и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение надежности работы установки при снижении трудоемкости ее эксплуатации.

На чертеже представлена схема установки для сушки воздуха.

Установка содержит пульт 1 управления, блок 2 пневматического управления, дегид- раторы 3, 4 и 5 Каждый дегидратор содержит регулятор 6 циклов, предназначенный для управления процессом осушки воздуха в осушительных камерах-адсорберах, в соответствии с установленным режимом, электродвигатель 7, соединенный механически с компрессором 8, вход 9 которого соединен всасывающим воздуховодом 10 с атмосферой. На нагнетающем воздуховоде 11 компрессора последовательно установлены холодильник 12, влагоотделитель 13, первый обратный клапан 14, подающие клапаны 15 и 16, клапаны 17 и 18 сброса, соединенные между собой воздуховодом 19, а через дроссельное устройство 20 и обратный клапан 21 - с всасывающим воздуховодом 10 компрессора 8. Подающие клапаны 15 и 16 соответственно соединены воздуховодами 22 и 23 с входами двух пар последовательно соединенных адсорберов 24 и 25 и 26 и 27. Выход каждой пары адсорберов соединен между собой воздуховодом 28 и выведен на выходной воздуховод 29 через фильтр 30, обратный клапан 31, регулятор 32 давления, индикатор 33 влажности. Входы регуляторов 32 давления всех дегидраторов воздуховодами 34 подключены к воздухосборнику 35. Реле 36 давления дегидраторов пневматически соединены через регулятор 32 давления и индикатор 33 влажности с выходным воздуховодом 29, а воздуховодами 37 - с нагнетающими воздуховодами 11 компрессоров 8.

Выходные воздуховоды 29 всех дегидраторов соединены между собой открытым воздуховодом 38 и выведены на воздуховод 39 потребителя. На воздуховоде 39 в блоке 2 пневматического управления последовательно установлены фильтр 40, манометр 41, предохранительный клапан 42, соленоидные клапаны 43, которые установлены на воздуховодах 44-47, подающих воздух в каналы потребителя.

0

Установка работает следующим образом. С пульта 1 управления одновременно включают электродвигатели 7 компрессоров 8 всех детекторов. Влажный воздух за- бирается компрессором 8 из атмосферы всасывающим воздуховодом 10 через допол-- нительный обратный клапан 21. После компрессора 8 сжатый воздух, охлаждаясь в холодильнике 12, проходит через влагоотделитель 13 и обратный клапан 14. В реле 36 давления установлен предохранительный клапан (не показан), защищающий коммутационные элементы устройства от избыточного давления, которое может создать компрессор 8. Воздух через открытый клапан 15

5 при закрытых клапанах 16, 17 и 18 по воздуховоду 22 поступает в адсорберы 24 и 25 на осушку и далее через фильтр 30 и обратный клапан 31 в воздухосборник 35 и в регулятор 32 давления. По достижении давления, на которое настроен регулятор давления, воздух по воздуховодам 38 и 39 поступает на вход блока 2 пневматического управления. Далее осушенный воздух через фильтр 40 и предохранительный клапан 42, между которыми установлен манометр 41,

5 поступает на открытые соленоидные клапаны 43 и по воздуховодам 44-47 в каналы потребителя, заполняя их до установленного максимального рабочего давления.

Время заполнения каналов потребителя при всех работающих дегидраторах 3, 4 и 5

0 сокращается во столько раз, сколько устройств подключено к установке.

По ходу заполнения осушенным воздухом коммутационных линий всех дегидраторов 3, 4 и 5 и воздухосборника 35 регуляторы 36 давления последовательно отклю5 чают электродвигатели 7 дегидраторов 5, 4 и 3 в указанной последовательности. Это достигается тем, что регуляторы 36 давления настроены таким образом, что давление выключения и включения реле давления дегид0 ратора 3 выше соответствующих давлений реле 36 давления дегидратора 4 и т. д.

Например, пусть реле 36 давления работает в пределах от 3±0,2 до 1±0,2 кгс/см2, тогда реле давления на выключение будет настроено в дегидраторе 3 на 3±0,2 кгс/см2;

j

в дегидраторе 4 - на 2,7 кгс/см2; в дегидраторе 5 - на 2,2±0,2 кгс/см2. Реле 36 давления настраивается на давление включения электродвигателя 7 в дегидраторе 3 -

0 на 1,5-4-0,2 кгс/см2; в дегидраторе 4 - на

1,4 кгс/см2; в дегидраторе 5 - на 1,2-

U,-6

0,2 кгс/см2.

Резерв сухого воздуха, накопленный в 5 воздуховодах дегидраторов ЗГ4 и 5 и воздухосборнике 35, в данном случае под давлением 3 кгс/см2 позволяет; обеспечивать потребителя сухим воздухом без включения электродвигателей компрессоров до тех пор, пока давление, подаваемое на вход 36 реле, не станет ниже 1,5 кгс/см2. При падении давления до минимально установленной для реле 36 давления дегидратора 3 величины регулятор 36 давления включает электродвигатель 7 и компрессор 8 дегидратора 3 начинает подавать воздух, повышая давление в воздуховодах всех дегидраторов 3, 4 и 5 и воздухосборнике 35 до максимально установленной для дегидратора 3 величины, после чего электродвигатель отключается. Переключение на адсорберы 26 и 27 производится до того момента, когда адсорберы 24 и 25 начинают подавать потребителю сухой воздух с повышенной влажностью. Для контроля влажности на воздуховоде 29 установлен индикатор 33 влажности. Переключение на адсорберы 26 и 27 производится регулятором 6 циклов. При этом подающий клапан.15 запирается, а клапаны 16 и 17 открываются для регенерации адсорберов 24 и 25. Регенерация адсорберов 24 и 25 производится до восстановления и осушки сорбента в адсорберах 24 и 25 путем его нагрева и продувки осушенным воздухом. Таким образом, для регенерации адсорберов используется сухой воздух, получаемый от работающих на потребителя адсорберов 26 и 27, при этом поток сбрасываемого воздуха при регенерации подается через дроссельное устройство 20 обратно в адсорберы 26 и 27 через компрессор 8. Скапливающаяся влага сбрасывается в атмосферу при помощи вла- гоотделителя 13. После осушки сорбентов в адсорберах 24 и 25 регулятором 6 циклов закрывается клапан 17, отключаются нагревательные элементы адсорберов и данная пара камер становится на режим остывания. Адсорберы 26 и 27 продолжают работать на потребителя. После остывания адсорберов 24 и 25 и завершения двух циклов, составляющих например 12 ч, регулятор 6 циклов отключает адсорберы 26 и 27 на регенерацию и переключает на адсорберы 24 и 25. При этом клапаны 16 и 17 запираются, а клапаны 15 и 18 открываются. Сброс воздуха производится через дроссельное устройство 20 обратно в адсорберы 24 и 25 через компрессор 8. После осушки сорбента в адсорберах 26 и 27 регулятором 6 циклов закрывается клапан 18, отключаются нагревательные элементы адсорберов и данная пара адсорберов 26 и 27 ставится на режим остывания. Адсорберы 24 и 25 продолжают работать на потребителя через регуляторы 32 давления по описанному алгоритму. При этом регулятор 32 давления первого дегидратора 3 настроен на подачу максимально допустимого рабочего давления, например 0,25-0,05 кгс/см2. Регулятор 32 давления второго дегидратора 4 настроен на подачу номинального рабочего давления 0,2 - 0,05 кгс/см2. Регулятор 32 давления устрой0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ства 5 настроен на подачу минимального рабочего давления, например 0,1 -f- +0,05 кгс/см2.

После окончания третьего цикла регулятор 6 циклов отключает адсорберы 24 и 25 на регенерацию и переключает на адсорберы 26 и 27, при этом клапан 15 запирается, клапаны 16 и 17 открываются. После завершения данного цикла происходит переключение на адсорберы 24 и 25 и цикл происходит в описанной выше последовательности.

В случае выхода из строя первого дегидратора 3 давление в воздуховоде 38 потребителя начинает падать с максимальной величины рабочего давления до номинальной его величины, при этом включается в работу второй дегидратор 4, который работает в той же последовательности, что и дегидратор 3, последующий дегидратор 5 становится резервным, а дегидратор 3 восстанавливается. Подача воздуха потребителю обеспечивается за счет резерва воздуха, находящегося в воздухосборнике 35 и воздуховодах второго и последующих дегидраторов. После использования резерва воздуха и падения его давления в воздухосборнике 38 (например,

до давления 1,4 кгс/см2) происходит

включение электродвигателя .7 второго дегидратора 4 и потребитель работает на номинальном рабочем режиме давления (например, 0,2-0,05 кгс/см2).

В установке предусмотрены защита каналов потребителя от избыточного давления и продувка каналов воздухом, которые ос ществляются с помощью предохранительного клапана 42. Для быстрого поиска канала, имеющего утечку, отключения любою канала на воздуховодах 44-47, подающих воздух в канал потребителя, установлены соленоидные клапаны 43, управляемые с пульта 1 управления. Контроль давления в трактах осуществляется по манометру 41.

Применение изобретения позволяет човы сить надежность работы установки за счич подключения воздухосборника к внутренней полости высокого давления перед регулятором давления дегидраторов. KJ.IHIUIHJ устройств устанавливается по heo ,w j.-iuvij количеству рабочих давлений. Подключение воздухосборника ко воем дегидраюр м позволяет использовато емкос И всех v,. для работы на потребителя, чго упрощает работу установки, так как используются автоматическая и пневматическая схемы устройств для работы на потребителя без создания внешних систем автоматики ч пневматики.

Кроме того, повышается быстродействие установки при обеспечении потребителя сухим воздухом вследствие того, что в первоначальный момент на потребителя работают все подключенные устройства.

Формула изобретения Установка для осушки воздуха, содержащая пульт управления, воздухосборник, блок пневматического управления, два де- гидратора, каждый из которых содержит регулятор циклов, электродвигатель, механически соединенный с компрессором, всасывающий воздуховод которого соединен с атмосферой через первый дополнительный обратный клапан, а его нагнетающий воздуховод имеет два канала, один из которых соединен со спусковым клапаном реле давления, а второй через холодильник, влаго- отделитель и первый обратный клапан соединен с входами первого и второго подающих клапанов, выходы которых через первый и второй клапаны сброса и дроссель соединены воздуховодами с входами двух последовательно соединенных пар адсорберов, выходы которых соединены между собой и с открытым воздуховодом дегидратора через последовательно установленные фильтр, второй обратный клапан, регулятор давления, индикатор влажности, воздуховоды, соединяющие выход второго обратного клапана с входом регулятора давления и

входом реле давления, электрически соединенного с двигателем компрессора, воздуховод потребителя, одним концом подключенный к открытому воздуховоду, другим -

к входу воздуховода блока пневматического управления, на котором установлены фильтр манометр, предохранительный клапан, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и снижения трудоемкости эксплуатации, воздухосборник установки, содержащей п дегидраторов (при ), подключен перед регулятором давления каждого дегидратора к полости высокого давления, реле давления этих дегидраторов по давлениям включения и выключения настроены

так, что их величина уменьшается от первого дегидратора к последнему, регуляторы давления первого и последующих дегидраторов соответственно настроены на подачу потребителю максимального, номинального и минимального давлений, выходные воздуховоды всех дегидраторов соединены между собой и с воздуховодом потребителя, а на каждом канале потребителя установлены соленоидные электрически управляемые с пульта управления клапаны.

0

Установка для осушки воздуха используется в устройствах воздухоснабжения различных систем, требующих обеспечения осушенных воздухом постоянно, автоматическую подпитку и поддержание установленных рабочих давлений в газовых (воздушных) магистралях, радиочастотных волноводах в оболочках кабелей, а также других системах, которые используют сухой воздух с избыточным давлением. Цель изобретения - повышение надежности работы установки при снижении трудоемкости ее эксплуатации, достигается за счет подключения воздухосборника 35 ко всем устройствам осушки воздуха в коммутационную линию высокого давления перед регулятором давления 32 и последовательного включения и выключения электродвигателя 7 каждого из устройств осушки воздуха под воздействием реле 36 давления этого устройства. Кроме того, продувка каждого из каналов потребителя осуществляется с помощью обратного клапана 42, а с помощью соленоидных клапанов 43 осуществляется контроль утечек в каналах потребителя и раздельная подача сжатого воздуха. 1 ил.