Установка для производства осушенного сжатого воздуха

 

Использование: на железнодорожном транспорте. Сущность: срок службы компрессора повышается за счет предварительной очистки регенерационного воздуха, поступающего в компрессор из адсорбера. Для этого в магистрали продувки адсорбера установлен фильтр, в спускном тракте которого размещен электропневматический клапан продувки. Продувка фильтра происходит при кратковременном открытии клапана продувки по команде реле времени. 1 ил.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается установок для снабжения сухим сжатым воздухом автотормозов подвижного состава железнодорожного транспорта.

Известна установка для производства осушенного сжатого воздуха, включающая компрессор многоступенчатого сжатия со всасывающим и нагнетательным трубопроводами, реле давления, межступенчатый холодильник, адсорбер, обратный клапан и сборник сухого сжатого воздуха [1] Процесс регенерации адсорбента в этой установке осуществляется следующим образом. При заданном давлении в питательной магистрали срабатывает регулятор давления и перекрывает поступление воздуха в сборники, компрессор начинает работать на холостом ходу, а полость адсорбера соединяется с атмосферой. Подаваемый компрессором на холостом ходу воздух, имеющий давление ниже давления в сборнике и выше атмосферного и подогретый за счет сжатия до этого давления, через перепускной клапан, установленный на питательной магистрали, минуя систему охлаждения, подается в адсорбер на регенерацию адсорбента.

Известная установка имеет следующие недостатки. В питательной магистрали, между компрессором и сборником воздуха, установлен перепускной клапан для перепуска воздуха из компрессора при его работе на холостом ходу в адсорбер, минуя систему охлаждения. Это снижает надежность конструкции в случае неисправности или отказа клапана. После отключения системы охлаждения (при переходе компрессора на холостой ход) накопившаяся в холодильнике вода и масло не удаляются и при последующем пуске компрессора выбрасывается в адсорбер, чем снижается эффективность осушки и работоспособность адсорбента. Искусственное повышение давления воздуха на холостом ходу компрессора для повышения температуры регенерирующего воздуха экономически нецелесообразно. В известной установке необходима специальная система охлаждения воздуха за компрессором, перед адсорбентом.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является установка для производства осушенного сжатого воздуха [2] Установка содержит двухступенчатый компрессор с фильтрами и межступенчатым холодильником, адсорбер, обратный клапан, продувочный клапан и сборник сухого сжатого воздуха.

Недостатком этой установки является то, что в процессе регенерации адсорбента во всасывающие фильтры и цилиндры компрессора поступает из адсорбера воздух, загрязненный примесями масла и продуктами износа адсорбента. Это снижает срок службы компрессора.

Цель изобретения увеличение срока службы компрессора.

Цель достигается за счет предварительной очистки регенерационного воздуха, поступающего в компрессор из адсорбера. Для этого установка для производства осушенного сжатого воздуха, содержащая двухступенчатый компрессор с фильтрами и межступенчатым холодильником, адсорбер, обратный клапан, продувочный клапан и сборник сухого сжатого воздуха, снабжена фильтром, установленным между адсорбером и продувочным клапаном, электропневматическим клапаном, установленным в спускном тракте фильтра, реле давления с нормально открытыми и нормально закрытыми контактами, реле времени с нормально открытыми и нормально закрытыми контактами, а также промежуточное реле с нормально открытыми и нормально закрытыми контактами. Катушка вентиля электропневматического клапана запитана от нормально открытых контактов реле давления через последовательно соединенные нормально открытые контакты реле времени и нормально закрытые контакты промежуточного реле, а катушки реле времени и промежуточного реле запитаны от нормально закрытых контактов реле давления.

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На чертеже представлена принципиальная схема установки для производства осушенного сжатого воздуха.

Установка содержит приводной электродвигатель 1, двухступенчатый компрессор 2 с цилиндрами 3 низкого давления, межступенчатым холодильником 5, сообщенным запорным клапаном 6 с атмосферой, всасывающими фильтрами 7, объединенными коллектором 8 и сообщенными запорным клапаном 9 с атмосферой. К компрессору 2 подсоединена пневмомагистраль 10 с последовательно установленными в ней отсечным клапаном 11, теплообменником 12, адсорбером 13 с патроном 14 и спускным трактом 15, обратным клапаном 16, магистралью 17 сухого воздуха с воздухосборником 18 и реле 19 давления с нормально открытыми 20 и нормально закрытыми 21 контактами. Параллельно пневмомагистрали подсоединена обводная магистраль 22, содержащая клапан регенерации 23 и влагосборник 24, в спускном тракте 25 которого размещен запорный клапан 26, магистраль 27 продувки адсорбера, подключенная с одного конца к сливным трактам влагосборника 24 и адсорбера 13, а другим концом к всасывающему коллектору 8 компрессора 2. Магистраль 27 продувки адсорбера снабжена фильтром 28, в спускном тракте 29 которого установлен электропневматический клапан 30 продувки. Катушка 31 вентиля 32 клапана 30 запитана от нормально открытых контактов 20 реле давления 19 через последовательно соединенные нормально закрытые контакты 33 реле времени и нормально открытые контакты 34 промежуточного реле. Катушка 35 реле времени и катушка 36 промежуточного реле запитана от нормально закрытых контактов 21 реле давления 19. Приводной двигатель 1 получает питание от источника 37 через кнопку 38 и нормально закрытые контакты 21 реле 19 давления, рабочая камера которого питается сжатым воздухом от магистрали 17 сухого воздуха. В магистрали 27 продувки адсорбера 13 между фильтром 28 и местом подсоединения запорного клапана установлен клапан 39 продувки.

Установка работает следующим образом.

Нажатием кнопки 38 запускается электродвигатель 1 и приводится в работу компрессор 2. Всасываемый через запорный клапан 9 воздух поступает в коллектор 8, фильтры 7, в цилиндры 3 низкого давления, где сжимается, подается в межступенчатый холодильник 5, охлаждается в нем и направляется в цилиндр 4 высокого давления. Сжатый в цилиндре 4 высокого давления воздух поступает затем по пневмомагистрали 10 через открытый отсечной клапан 11 в теплообменник 12 и далее в адсорбер 13. В адсорбере сжатый воздух очищается от капельных частиц влаги и масла, которые стекают в нижнюю его часть. Затем воздух осушается в слое адсорбента, находящемся в патроне 14 и через обратный клапан 16 идет в тормозную магистраль 17 сухого воздуха, воздухосборник 18 и далее к потребителю. При этом клапаны 9, 11, 26 открыты, а клапаны 6, 23, 30 и 39 закрыты. При нажатии кнопки 38 одновременно с запуском компрессора 2 получают питание катушка 35 реле времени и катушка 36 промежуточного реле, контакт 33 замыкается, а 34 размыкается. С достижением в тормозной магистрали 17 давления сжатого воздуха, равного уставке выключения реле давления 19, оно срабатывает, воздействует на клапана 9, 11 и 26, которые закрываются, и на клапаны 6, 23 и 39, которые открываются. Компрессор переходит на холостой ход работы и подача сжатого воздуха в воздухосборник 18 прекращается. Кроме того, размыкаются контакты 21, а замыкаются контакты 20. При этом теряют питание катушки 35 и 36 реле времени и промежуточного реле, контакты 34 промежуточного реле замыкаются, а контакты 33 реле времени, несмотря на обесточенную катушку 35 некоторое время остаются замкнутыми. На время, пока не разомкнулись контакты 33 реле времени, катушка 31 вентиля 32 находится под напряжением, открывает доступ воздуху из тормозной магистрали в привод электропневматического клапана 30, который открывается и сообщает с атмосферой спускные тракты фильтра 28, влагосборника 24 и адсорбера 13, удаляя из них конденсат и продукты износа адсорбента. По истечении заданного времени (нескольких секунд) контакты 33 реле времени размыкаются, катушка 31 теряет питание и клапан 30 закрывается. Начинается процесс регенерации адсорбента, во время которого воздух из цилиндра 4 высокого давления через клапан регенерации 23 и влагосборник 24 поступает в патрон 14 и регенерирует адсорбент. Из адсорбера 13 регенерационный воздух, содержащий примеси масла, капельной влаги и продуктов износа адсорбента, поступает в фильтр 28, очищается в нем и через клапан 39 продувки всасывается в цилиндры 3 низкого давления, из которых направляется в межступенчатый холодильник 5. Часть нагнетаемого цилиндрами 3 воздуха из межступенчатого холодильника 5 всасывается в цилиндр высокого давления 4 и направляется в адсорбер 13 для регенерации адсорбента. Остальной воздух через запорный клапан 6 отводится в атмосферу. Регенерация адсорбента происходит за счет образования в адсорбере 13 пониженного давления вследствие разности рабочих объемов цилиндров высокого и низкого давления, сообщающихся между собой через адсорбер на холостом режиме работы компрессора. При снижении давления в тормозной магистрали до уставки включения реле давления, оно срабатывает, клапаны 6, 23 и 39 закрываются, а клапаны 9, 11 и 26 открываются. Компрессор переходит на рабочий режим и цикл повторяется.

Технико-экономическая эффективность изобретения состоит в увеличении срока службы компрессора за счет поступления в него предварительно очищенного воздуха, регенерирующего адсорбент. Это достигается тем, что в магистрали продувки адсорбера установлен фильтр, сообщающийся на некоторое время перед началом процесса регенерации через электропневматический клапан продувки с атмосферой для удаления из регенерационного воздуха, поступающего в компрессор, вредных примесей влаги, масла и продуктов износа адсорбента.

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ОСУШЕННОГО СЖАТОГО ВОЗДУХА, содержащая двухступенчатый компрессор с фильтрами и межступенчатым холодильником, адсорбер, обратный клапан, продувочный клапан, сборник сухого сжатого воздуха, отличающаяся тем, что, с целью увеличения срока службы установки, она снабжена фильтром, установленным между адсорбером и продувочным клапаном, электропнеаматическим клапаном, установленным в спускном тракте фильтра, реле давления с нормально открытыми и нормально закрытыми контактами, реле времени с нормально открытыми и нормально закрытыми контактами, промежуточным реле с нормально открытыми и нормально закрытыми контактами, при этом катушка вентиля электропневматического клапана запитана от нормально открытых контактов реле давления через последовательно соединенные нормально открытые контакты реле времени и нормально закрытые контакты промежуточного реле, а катушки реле времени и промежуточного реле запитаны от нормально закрытых контактов реле давления.

РИСУНКИ

Рисунок 1