Система подготовки воздуха Советский патент 1979 года по МПК B60H3/00 

I

Изобретение относится к пневматическим системам общего чазначения и может быть использовано, например, в системах управления тормозами транспортного средства.

Известна система подготовки возду- ха, содержащая соединенные по ходу движения воздуха компрессор, воздухоохладитель, водомаслоотделитель, адсорбционный осушитель с двумя адсорберами, поочередно переключаемыми посредством входного и выходного управляющих устройств в режимы сорбции влаги и нагревной регенерации, а также подогреватель регенерирующего воздуха, связанный выходом с выходным управляющим устройством, а входом через дроссель с воздухосборником.

В одной из позиций входного упрвшля- ющего устройства один из адсорберов соединен с воромаслротделнтелем(т, е, включен в режим сорбции влаги), а второй с атмосферой, т. е. в режим регенерации). Во второй позиции входного

управляющего устройства наоборот, - второй адсорбер включен в режим сорбции, а первый - в режим регенерации.

В каждой из позиций выходного управляющего устройства адсорбер, включенный в режим сорбции, соединен с воздухосборником, а адсорбер, вк поченный в режим регенерации - с подогревателем регенерирующего воздуха l.

Известна также система подготовки воздуха, применяемая в управлении тор мозами локомотива, содержащая соединенные по ходу движения воздута компрессор, змеевиксжый воздухоохладитель,

5 водомаслоотделитель, воздухосборник, выполненный двух последовательно соединенных резервуаров, адсорбционный осушитель с двумя пбо редно переключаемыми посредством входного и выхсщного управляющих устройств в режимы сорбции влаги в нагревной регенерации адсорберами, подогреватель регенерирующего воздуха, связанный вы-

ходом с выходным управляющим устройством, а входом через фильтр и дроссель с нагнетателем дизеля локомотива, у.стрюйство для перепуска части неосу- шенного воздуха мимо адсор)бционного осушителя, устройства для включения воздухосборника после адсорбционного осушителя на зимний период эксплуатации. При этом линии связи управляющих устройств, выполненных в .виде крановых четырехлинейных распределителей, соединены соответственно: входного - со входами адсорберов, выходе воздухосборника (через устройство включения воздухосборника после адсорбционного осушителя) и атмосферой; выходного - с выходами адсорберов, выходом подогревателя регенерирующего воздуха и потребителями подготовленного воздуха. В одной из позиций входного управляющего устройства первый адсорбер соединен с возду-хосбор- НИКОМ (т. е. включен в режим сорбции влаги), а второй - с атмосферой (т. е. в режим регенерации). В каждой из позиций выходного управляющего устройства адсорбер, включенный в режим сорбции, с.оединен с потребителями подготов- ленного воздуха, а адсорбер, включенный в режим регенерации, с подогревателем регенерирующего вохдуха 2.

Общими недостатками известных систем являются сложность конструкции, большие энергозатраты на подготовку воздуха, невысокая надежность работы. Это обусловлено наличием подогревателя регенерирующего воздуха и дросселя, расходом энергии на сжатие и очистку используемой для регенерации части воздуха, которая в процессе регенерации сбрасывается в атмосферу, а также той части воздуха, которая сбрас:ы вается из адсорберов и трубопроводов в атмосферу при каждом переключении адсорберов из режима сорбции в режим регенерации. Невысокая надежность системы обуславливается повышенным износом (истиранием) адсорбента при имеющем место резком изменении давления (от рабочего до близкого к атмосферному) при каждом переключении адсорберов из режима сорбции влаги в режим регенерации и наоборот.

Цель изобретения - упрощение конетрукции, сокращение энергозатрат и повышение надежности системы. Эта цель достигается тем, что компрессор соединен через маслоотделитель с входным управляющим устройством, к одному из

выходов которого через воздухоохладитель присоединен воздухосборник, а к двум другим выходам параллельно выходам адсорберов - входы выходного управляющего устройства, к выходу которого подсоединен пьшеотделитель, при этом входы адсорберов сообщаются с воздухосборником. Входное управляющее устройство может быть выполнено в виде четырехлинейного трехпозиционного распределителя, при средней позиций которого маслоотделитель сообщается с воздухоохладителем, а в крайних - с одним или другим адсорбером. Выходное

управляющее устройство может быть выполнено в виде трехлинейного двухпозиционного распределителя, при одной из позиций которого с пылеотделителем сообщается один адсорбер, а прк другой

позиции - другой адсорбер.

На чертеже изображена принципиальная схема системы подготовки воздуха.

СисТейа включает последовательно соединенные по ходу движения воздуха

компрессор 1, маслоотделитель 2, входное управляющее устройство 3. К выходам входного управляющего устройства 3 присоединен вход воздухоохладителя 4, связанного своим выходом с воздухосборНИКОМ 5, а также выходы адсорберов 6 и 7, входы которых через водортделители 8 и 9 сообщаются с воздухосборником 5,

Параллельно выходам адсорберов 6

и 7 к выходам входного управляющего устройства 3 подсоединен вход выходного управляющего устройства 10, к выходу которого присоединен пьшеотделитель 11. Входное управляющее устройство 3

и выходное управляющее устройство 1О связаны с командным устройством 12. Система работает следующим оБра- зом.

Компрессор 1 сжимает всасываемый

атмосферный воздух и нагнетает нагретый в процессе компрессии воздух через маслоотделитель 2, к входному управляющему устройству 3, которое при средней позиции пропускает сжатый воздух в воз-

духоохладитель 4, и далее в воздухосборник 5, где происходит дальнейшее охлаждение и ксдаденсация из воздуха влаги. Сконденсировавшуюся в прсщессе охлаждения влагу периодически удаляют из

воздухосборника 5 через спускное устройств6 { на чертеже не показано). Из воздухосборника 5 частично очищенный от влаги сжатый воздух проходит через

водоотделитбЛь 9, далее в адсорбер 7 (включенный в режим сорбции влаги), в котором заполняющий его адсорбент, например, цеолит, сорбирует (прглощает) из воздуха парообразную влагу. Выходящий из адсорбера 7, очищенный от влаги т, е. осушенный оадук через выходное управляющее устройство 10 поступает в пылеотделитель 11, где очищается от адсорбентной пыли и далее подается к потребителям. В положении показанном на схеме, через адсорбер 6 воздух не проходит, так как со стороны выхода его линии связл перекрыты посредством управляющих устройств 3 и 10 и, следо- вэтёльно, адсорбер б находится в режиме регенерации, в стадии остывания.

После насыщения влагой адсорбера 7, посредством выходного управляющего ;. устройства 10, которое переводят во вторую позицию, производят включение в режим сорбции влаги адсорбер 6, при этом воздух, из воздухосборника через водоотделитель 8 поступает в адсорбер 6, а после него через выходное управляющее устройство 10 и пылеотделитель 11 подается к потребителям. Одновременно переключением входного управляющего устройства 3, в соответствующее крайнее положение, производят включение насыщенного шшгой адсорбера 7 в режим регенерации, в стадию десорбции, в процессе которой используемый в качестве регенерирующего потока нагретый в процессе сжатия и имеющий низкую относительную влажность, воздух от компрессора 1 через маслоотделитель 2, входное управляющее устройство 3 поступает в адсорбер 7 в котором под действием тепла, вносимого нагретым воздухом, происходит десорбция из адсорбента поглощенной парообразной влаги, которая переходит в проходящий через адсорбер 7 поток, и уносится вмес те с потоком через водоотделитель 9 в воздухосборник 5, Десорбция влаги происходит с поглощением тепла, вследствие чего температура воздуха при прохождении через адсобер 7 снижается, т.е. воздух частично охлаждается, а относительна я влажность вслед ста ие насыщения десорбированной: влагой и, охлаждения повышается. После адсорбера 7 воздух, проходя противотоком через водоотдели- тель 9, испаряет и уносит скопившуюся в нем в процессе предшествующего режима сорбции жидкую влагу, осущеСт- ляя регенерацию водоотделителя. В про6636H

цессе испарения этой влаги происходит дальнейшее снижение температуры воздуха, из которого при последующем охлаждении ниже температуры точки росы в воздухосборнике конденсируется избыточная влага. Таким образом осуществляется закрытый прсяцесс регенерации, при котором регенерирующий поток в атмосферу не сбрасывается, система на рабочих режимах с атмосферой не соединяется и находится под рабочим давлением.

После окончания стадии десорбции в адсорбере 7, входное управляющее устройство 3 снова переводят в среднюю позицию, таким образом, прекращая поддачу нагретого потока в адсорбер 7 и направляя его через воздухоохладитель 4 в воздухосборник 5. Адсорбер 7 будет находиться в режиме регенерации, в стадии осгывания до окончания режима сорбции в адсорберу 6, после чего посредством выходного управляющего устройства 10 . он будет снова включен в режим сорбции. Вышеуказанные переключения режимов производят автоматически . в соответствии с заданной длительностью режимов и стадий по- редством командного устройства 12, воздействующего на входное и выходное управляющее устройства 3 и 10.

Формула из об р е т е н и я

1. Система подготовки воздуха, например, управления тормозами транспортного средства, включающая компрессор, воздухоохладитель, маслоотделитель, воздухосборник, пылеотделитель иадсорбер поочередно переключаек ые посредством входного и выходного многопозиционных управляющих устройств в режим сорбции влаги и нагревной регенерации, о т л rf чающаяся тем, что, с целью уп-, рощения конструкдии и повышения надежности работы системы, а также сокращения энергозатрат на подготовкувоздуха, компрессор через маслоотделитель соединен со входом входного управляющего устройства, к одному из выходов которого через воздухоохладитель присоединен воздухосборник, а к двум другим выходам параллельно выходам адсорбероввхсщы выходного управляющего устройства, к выходу которого подсоединен пылеотделитель, при этом входы адсорберов сообщаются с воздухосборником.

7

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что входное упраеляюще устройство выполнено в виде четырехлинейного трехпоэиционного распределителя, при средней позиции которого маслоотделитель сообщается с воздухоохладителем, а при крайних - с одним или другим адсорбером.

3, Система по п. 1, отличаю - щ а я с я тем, что выходное управляющее устройство выполнено ввиде трехлинейного двухпозиционного распредели663611

8

теля, при одной из позиции которого с пылеотделителем сообщается, один адсорбер, а при другой позиции - другой адсорбер.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 236351, кл. Б 02 F 9/2О, 1969

2.Труды Всесоюзного научно-исследовательского тепловозного института, выпуск 38, г. Коломна, 1973, с. 6368. -