Адсорбционная установка для производства осушенного сжатого воздуха
Владельцы патента RU 2259225:
Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" (ОАО "ВЭлНИИ") (RU)
Изобретение относится к системам снабжения сухим сжатым воздухом пневматических устройств подвижных составов железнодорожного транспорта. Адсорбционная установка для производства осушенного сжатого воздуха содержит компрессор с электродвигателем, управляемым реле давления, подключенные к компрессору адсорбер с клапаном, продувки, запараллеленные обратный клапан с дросселем, резервуар-аккумулятор регенерационного воздуха, второй обратный клапан, магистраль сухого воздуха с воздухосборником, запараллеленные нормально-открытый и нормально-закрытый отсечные клапаны, подсоединенные между выходом из запараллеленных обратного клапана и дросселя и входом в резервуар-аккумулятор регенерационного воздуха, размещенный последовательно компрессору между отсечными клапанами и магистралью сухого воздуха и снабженный реле давления, связанным электрически с катушкой электромагнитного вентиля нормально-закрытого отсечного клапана. Изобретение позволяет повысить экономичность осушки сжатого воздуха и уменьшить эксплуатационные расходы. 1 ил.
Изобретение относится к подвижному составу железнодорожного транспорта и касается систем снабжения сухим сжатым воздухом его пневматических устройств.
Известна установка для осушки сжатого воздуха локомотива, содержащая компрессор, управляемый реле давления, теплообменник, адсорбер с клапаном продувки, магистраль сухого воздуха, резервуар-аккумулятор регенерационного воздуха с обратным клапаном и дросселем (Электровоз серии 060-ЕА однофазного переменного тока напряжением 25 кВ, 50 Гц для железных дорог РСР. - Локомотивостроение и вагоностроение, 1969. - №31, с.1-15).
Недостатком этой установки является следующее. Необходимый расход регенерационного воздуха, которым заполняется резервуар-аккумулятор, выбирается из соотношения абсолютных давлений регенерационного и осушаемого воздуха с некоторым коэффициентом избытка, что составляет для существующих локомотивных адсорбционных установок от 13% и выше от объема осушаемого в цикле воздуха. Произвольное снижение этого расхода ухудшает процесс регенерации адсорбента и делает установку неэффективной. В установках данного типа объем резервуара-аккумулятора регенерационного воздуха выбирается из условия достаточности накапливаемого в нем воздуха для регенерации адсорбента при самом напряженном режиме работы компрессора. При всех других режимах будет его перерасход, т.к. в цикле адсорбции влаги количество осушаемого воздуха будет меньшим, а расход регенерационного воздуха будет прежним. Это ухудшает экономические показатели установки.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является адсорбционная установка для производства осушенного сжатого воздуха, состоящая из компрессора, управляемого реле давления, теплообменника, адсорбера с клапаном продувки, магистрали сухого воздуха с обратным клапаном и воздухосборником, резервуара-аккумулятора регенерационного воздуха с обратным клапаном и параллельным ему дросселем (а.с. СССР №927286, МКл3 В 01 D, 1982, Бюл. №18).
Недостатком этой установки также является повышенный расход регенерационного воздуха, что ухудшает ее экономические показатели.
Задачей изобретения является повышение экономичности осушки сжатого воздуха.
Поставленная задача достигается тем, что адсорбционная установка для производства осушенного сжатого воздуха, содержащая компрессор с электродвигателем, управляемым реле давления, адсорбер с клапаном продувки, запараллеленные обратный клапан с дросселем, резервуар-аккумулятор регенерационного воздуха, второй обратный клапан, магистраль сухого воздуха с воздухосборником, снабжена нормально-открытым и нормально-закрытым отсечными клапанами, вторым реле давления, связанным с резервуаром-аккумулятором, размещенным между отсечными клапанами и вторым обратным клапаном и выполнена таким образом, что нормально-открытый отсечной клапан разобщает адсорбер с магистралью сухого воздуха, а нормально-закрытый отсечной клапан сообщает резервуар-аккумулятор регенерационного воздуха с адсорбером после остановки компрессора и открытия клапана продувки и закрывается, прекращая по команде второго реле давления поступление регенерационного воздуха в адсорбер при снижении в резервуаре-аккумуляторе давления сжатого воздуха до заданного значения.
В установку введены новые признаки: между запараллеленными на выходе из адсорбера обратным клапаном и дросселем и резервуаром-аккумулятором подключены запараллеленные нормально-открытый и нормально-закрытый отсечные клапаны, а резервуар-аккумулятор размещен последовательно между отсечными клапанами и магистралью сухого воздуха и снабжен реле давления, связанным электрически с катушкой электромагнитного вентиля нормально-закрытого отсечного клапана. При этом для регенерации адсорбента используется воздух, имеющий вследствие сжатия в компрессоре повышенную температуру и низкую относительную влажность, что позволяет улучшить процесс регенерации адсорбента, снизить при этом расход регенерационного воздуха, повысить эффективность осушки и уменьшить эксплуатационные расходы. Этой цели способствует также отбор для регенерации адсорбента фиксированного количества регенерационного воздуха.
Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная электропневматическая схема адсорбционной установки для производства осушенного сжатого воздуха.
Установка содержит компрессор 1 с электродвигателем 2, управляемым реле давления 3, имеющим контакты 4 и 5. Последовательно компрессору 1 подключены адсорбер 6, запараллеленные обратный клапан 7 и дроссель 8, запараллеленные нормально-закрытый 9 и нормально-открытый 10 отсечные клапаны, резервуар-аккумулятор регенерационного воздуха 11 с реле давления 12, имеющим контакт 13. Далее последовательно подключен обратный клапан 14, магистраль сухого воздуха 15 с воздухосборником 16. Запитывается адсорбционная установка через кнопку 17 от источника питания 18. В нижней части адсорбера 6 размещен клапан продувки 19.
Адсорбционная установка для производства осушенного сжатого воздуха работает следующим образом.
Нажатием кнопки 17 через замкнутые контакты 5 реле давления 3 включается приводной электродвигатель 2 и приводит в работу компрессор 1. Сжатый воздух от компрессора 1 поступает в адсорбер 6, осушается в слое адсорбента и через обратный клапан 7, нормально-открытый отсечной клапан 10, резервуар-аккумулятор регенерационного воздуха 11 и обратный клапан 14 проходит в магистраль сухого воздуха 15, воздухосборник 16 и далее к потребителю. При достижении в магистрали сухого воздуха 15 давления сжатого воздуха, равного уставке выключения реле давления 3, оно срабатывает, его контакты 5 размыкаются, выключая электродвигатель 2, что приводит к остановке компрессора 1, а замыкаются контакты 4, подавая напряжение на катушку вентиля нормально-открытого отсечного клапана 10, который закрывается, разобщая адсорбер 6 с резервуаром-аккумулятором 11, и на катушку вентиля клапана продувки 19, который открывается и сообщает адсорбер 6 с атмосферой. Одновременно срабатывает реле давления 12, которое замыкает свои контакты 13 и подает питание на катушку вентиля нормально-закрытого отсечного клапана 9, он открывается и сообщает резервуар-аккумулятор регенерационного воздуха 11 с адсорбером 6. Подогретый в процессе сжатия и имеющий вследствие этого низкую относительную влажность сжатый воздух проходит через дроссель 8, расширяется до давления, близкого к атмосферному, движется через слой адсорбента, регенерирует его и отводится в атмосферу. При достижении в резервуаре-аккумуляторе 11 определенного нижнего значения давления (предпочтительно меньшего нижней уставки реле давления 3), на которое отрегулировано реле давления 12, оно срабатывает, размыкаются его контакты 13, теряет питание катушка вентиля нормально-закрытого отсечного клапана 9, он закрывается, регенерация адсорбента прекращается. Оставшийся в резервуаре 11 воздух запирается отсечными клапанами 9 и 10 и обратным клапаном 14 и сохраняется до последующего включения компрессора, а не сбрасывается в атмосферу, т.е. экономится. С падением в магистрали сухого воздуха 15 давления сжатого воздуха, равного уставке включения реле давления 3, оно срабатывает, замыкаются его контакты 5, а размыкаются контакты 4, закрывается клапан продувки 19, открывается отсечной клапан 10, запускается компрессор 1 и цикл повторяется.
Предлагаемая адсорбционная установка для производства осушенного сжатого воздуха более совершенна, так как в ней уменьшен расход регенерационного воздуха за счет использования его подогретым в процессе сжатия в компрессоре и имеющим вследствие этого низкую относительную влажность, что способствует более эффективной регенерации адсорбента и последующей более глубокой осушке сжатого воздуха. Кроме того, путем разобщения отсечным клапаном адсорбера и резервуара-аккумулятора регенерационного воздуха из него берется лишь фиксированное количество воздуха. Все это позволяет при сохранении заданной эффективности осушки воздуха значительно повысить ее экономические параметры.
Адсорбционная установка для производства осушенного сжатого воздуха, содержащая компрессор с электродвигателем, управляемым реле давления, подключенные к компрессору адсорбер с клапаном, продувки, запараллеленные обратный клапан с дросселем, резервуар-аккумулятор регенерационного воздуха, второй обратный клапан, магистраль сухого воздуха с воздухосборником, отличающаяся тем, что она снабжена запараллеленными нормально-открытым и нормально-закрытым отсечными клапанами, подсоединенными между выходом из запараллеленных обратного клапана и дросселя и входом в резервуар-аккумулятор регенерационного воздуха, размещенный последовательно компрессору между отсечными клапанами и магистралью сухого воздуха, и снабжен реле давления, связанным электрически с катушкой электромагнитного вентиля нормально-закрытого отсечного клапана.
