CN201354070Y - 机车压缩空气净化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种机车压缩空气净化装置，主要解决现有技术过滤后压缩空气含油量高、固体粒子含量高、固体粒子直径大，以及干燥器内吸附剂的吸附效果和使用寿命差的问题。本实用新型包括依次串联设置在进气端口和出气端口间的进气阀门、高效过滤器、干燥器及出气阀门；还包括气/水分离器，设置在进气阀门与高效过滤器之间。本实用新型增加了采用旋风离心分离技术的气/水分离器，其作用和效果是去除压缩空气中99％以上的液态水、油和部分固体粒子，减轻了高效过滤器的负担，提高了过滤效果，从而也延长了高效过滤器滤芯的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及对铁路机车、动车及城轨车辆用压缩空气进行干燥、净化的装置。
背景技术
目前，我国机车装备的传统机车压缩空气净化装置(也称机车风源净化装置、机车压缩空气干燥器)经净化处理后的压缩空气质量标准不高、不统一、量化不明确，通常参照执行的质量标准有两种：
(1)含油量＜10ppm、尘埃粒径＜20μm、相对湿度≤35％；
(2)含油量＜20ppm、尘埃粒径≤10μm、相对湿度≤30％。
这使得传统产品一直停滞在较低标准要求的水平，不符合TB/T 3124-2005《机车车辆制动用压缩空气质量等级及测量方法》和TB/T 3183-2007《机车、动车用吸附式压缩空气干燥器》中规定的机车压缩空气质量要求。同时，传统产品故障率高、可靠性低，不能适应我国机车制造向“高速、重载”方向升级的技术要求。其缺点和不足主要体现在：
(1)在传统的机车压缩空气净化装置工艺流程中，压缩空气在进入干燥器前，过滤净化处理不彻底。设置在干燥器前面的油水分离器和干燥器进气口的进气滤筒(有的甚至没有此滤筒)主要是用于去除压缩空气中的水、油和固体粒子，该油水分离器的滤芯滤网和进气滤筒是由不锈钢丝编织而成，过滤精度低，过滤效率差，不能较好地过滤压缩空气中的油、水和固体粒子。其结果：一是经过滤后的压缩空气含油量高、固体粒子含量高，固体粒子直径大；二是过量的油、水严重影响干燥器内吸附剂的吸附效果和使用寿命。
(2)传统净化装置中在干燥器出气口设置了一个出气滤筒，用于过滤干燥器中吸附剂产生的粉尘，此出气滤筒与吸附剂直接接触，网孔大则起不到过滤效果，网孔小则容易堵塞。进气滤筒和出气滤筒设置在干燥器内部，清洗、更换很不方便、工作量大，给日常维护保养工作带来困难。
(3)传统净化装置中干燥器的进气阀为“连动式”勾贝阀，排气阀为勾贝阀，结构复杂，故障率高，影响净化装置的正常运行。
(4)传统净化装置的控制器为分立元器件，其防护等级低，受工作环境影响大，故障率高，影响净化装置的正常运行。
随着我国机车制造技术水平的迅速发展和提高，以及我国经济社会发展对机车“重载、高速”的更高要求，对机车压缩空气的质量和净化装置运行的可靠性也提出了更高标准要求，现有的机车压缩空气净化装置已经不符合行业标准要求和技术发展的需要。
实用新型内容
本实用新型提供一种机车压缩空气净化装置，解决了现有同类相关产品存在的缺点和不足。使得经本实用新型净化后的压缩空气质量能够达到更高标准的要求，提高净化装置运行的可靠性。
上述目的由以下技术方案实现：
一种机车压缩空气净化装置，包括依次串联设置在进气端口和出气端口间的进气阀门、高效过滤器、干燥器及出气阀门；其特征在于：还包括气/水分离器，设置在进气阀门与高效过滤器之间。
基于上述技术方案，还包括灰尘过滤器，设置在干燥器与出气阀门间。
其中，所述高效过滤器和灰尘过滤器的滤芯介质为硼硅酸玻璃纳米纤维且采用折叠式结构。
其中，所述干燥器中进气阀、排放阀为分立结构，进气阀为空气驱动气缸阀，排放阀为电磁阀。
其中，所述干燥器的控制气回路有控制气过滤器。
本实用新型与传统机车压缩空气净化装置在结构上的主要区别及产生的有益效果：
(1)本实用新型中高效过滤器的作用大致相当于传统净化装置的油水分离器和干燥器进气口的进气滤筒，本实用新型增加了采用旋风离心分离技术的气/水分离器，其作用和效果是去除压缩空气中99％以上的液态水、油和部分固体粒子，减轻了高效过滤器的负担，提高了过滤效果，从而也延长了高效过滤器滤芯的使用寿命。
(2)本实用新型中高效过滤器的滤芯介质为硼硅酸玻璃纳米纤维且采用折叠式结构，与传统净化装置中油水分离器采用不锈钢丝编织结构相比，过滤精度和过滤效率得到了极大的提高。
(3)由于在干燥器下游增加了一个灰尘过滤器，本实用新型中的干燥器内可以不设置出气滤筒，由灰尘过滤器去除干燥器中吸附剂可能产生的粉尘。灰尘过滤器的滤芯介质为硼硅酸玻璃纳米纤维且采用折叠式结构，过滤精度和过滤效率得到了极大的提高，完全避免了传统净化装置干燥器内出气滤筒的缺点和不足。
(4)本实用新型中干燥器的控制气回路中增加了一个控制气过滤器，通过此过滤器可以避免粉尘进入干燥器的控制阀、进气阀，从而提高了控制阀和进气阀的可靠性，延长使用寿命。
(5)本实用新型干燥器的进气阀为空气驱动气缸阀，排放阀为二位二通电磁阀，结构简单，可靠性高，维修、更换也非常方便。
附图说明
附图1是本实用新型的系统结构示意图；
附图2是本实用新型中干燥器的局部分解图；
附图3a-3d是本实用新型中干燥器分别以垂直、水平挂式、水平立式及水平侧式安装的示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例提供的机车压缩空气净化装置包括：进气阀门91、气/水分离器1、高效过滤器2、干燥器3、灰尘过滤器4及出气阀门92、旁通阀门93及电气控制箱8。进气阀门91、气/水分离器1、高效过滤器2、干燥器3、灰尘过滤器4及出气阀门92依次串联地设置在进气端口和出气端口间；此外，旁通阀门93设置在直接连接进气端口和出气端口的旁通管路上；气/水分离器1和高效过滤器2上分别设置自动排污阀5、6，灰尘过滤器4上设置手动排污阀7。
其中，气/水分离器1用于去除压缩空气中的液态水、油和部分固体粒子，采用旋风离心分离技术的气/水分离器，可以有效去除压缩空气中99％以上液态水和油及部分固体粒子，进入气/水分离器的压缩空气通过旋风离心分离器的离心碰撞作用达到分离液态水、油及部分固体粒子的目的。
高效过滤器2用于去除压缩空气中的固体粒子、水(雾)和油(雾)，其滤芯介质为硼硅酸玻璃纳米纤维且采用折叠式结构，滤芯通过过滤介质拦截、碰撞和分子的布郎运动捕捉粒子，凝聚油(雾)、水(雾)，可以去除99.9％以上≥1μm的固体粒子(包括水和油雾)，过滤后的压缩空气含油量最大不超过1.0mg/m3(21℃时)。
灰尘过滤器4用于去除干燥器3中吸附剂产生的粉尘(固体粒子)，其滤芯介质为硼硅酸玻璃纳米纤维且采用折叠式结构，滤芯通过过滤介质拦截、碰撞和分子的布郎运动捕捉粒子，可以去除99.9％以上≥1μm的固体粒子。
机车压缩空气净化装置上采用的干燥器通常为吸附式干燥器，由腔体与进、排气阀门组件一起构成干燥器整机，用于去除压缩空气中的水蒸气。如图2所示，本实用新型中干燥器较现有技术的创新之处在于：a.干燥器3的控制气回路中增加了一个控制气过滤器301；b.干燥器3中进气阀303、304和排放阀307、308为分立结构，进气阀为空气驱动气缸阀，排放阀为电磁阀；c.干燥器3中的腔体305、连接法兰306、排气腔302、进气腔309等主体结构方式为模块式组装结构，材料为铝合金；干燥器3的其它部分及工作原理属现有技术，此处不再赘述。
如图3a-3d所示，本实用新型中干燥器3可以按干燥器腔体轴向垂直、水平挂式、水平立式、和水平侧式等多种方式安装，方式灵活，有效利用或节约安装空间。
本实用新型的工作原理如下：
进入本装置的压缩空气首先通过气/水分离器1分离压缩空气中的液态水、油和部分固体粒子，分离出来的液态水、油和固体粒子等污染物通过自动排污阀5自动排出；经气/水分离器1初步分离净化的压缩空气接着进入高效过滤器2进行过滤净化，过滤凝聚的水(雾)、油(雾)及各种粒子等污染物通过自动排污阀6自动排出；经高效过滤器2过滤后的压缩空气接着进入吸附式干燥器3进行干燥净化以去除压缩空气中的水蒸气；经吸附式干燥器3干燥后的压缩空气接着进入灰尘过滤器4过滤净化以去除吸附式干燥器3在运行过程中产生并由压缩空气携带的粉尘，过滤聚结的粉尘通过手动排污阀7人工定期排放；经灰尘过滤器4过滤后的压缩空气最后进入用气端。
电气控制箱8用于系统的电气功能控制：控制所述干燥器3的进气阀303、304和排放阀307、308的通断；此外当净化装置发生故障时，可关闭手动进气阀门91和手动出气阀门92，同时打开手动旁通阀门93将净化装置退出运行进行检修。本实用新中电气控制箱内的控制器设计采用微处理器为核心的集成结构，并采用固化封装，防护等级高、抗震动性强、适应机车的复杂工况环境，故障率低，可靠性高。
经实验，本实用新型的主要技术指标如下表：
项目 参数 备注
公称进口容积流量： 1.0m3/min～6.0m3/min
固体粒子含量等级： ISO 8573-1：2001(E)表2规定的3级 ≤1um
含水率等级： ISO 8573-1：2001(E)表3规定的2级 公称压力露点≤-40℃
含油量等级： ISO 8573-1：2001(E)表5规定的3级 ≤1mg/m3
额定工作压力： 0.9MPa
最高工作压力： 1.2MPa
最低工作压力： 0.4MPa
最高进气温度： 65℃
工作环境温度： -40～50℃
再生耗气率： ≤18％
系统压力降： ≤0.04MPa
防护等级： IP65
噪声： ≤75dB(A)
由此可见，本实用新型净化处理后的压缩空气质量符合TB/T 3124-2005《机车车辆制动用压缩空气质量等级及测量方法》和TB/T 3183-2007《机车、动车用吸附式压缩空气干燥器》中规定的压缩空气质量要求，能够明显有效地防止机车压缩空气管路、气动元件和气动设备的锈蚀、堵塞失灵等故障发生，能够明显有效地延长气动元件和气动设备的检修周期和使用寿命，提高机车运行和检修效率，同时降低机车维护成本。特别是在寒冷的冬季可以防止压缩空气管路结冰，从而提高机车运行的安全性和可靠性。
Claims (10)
1.一种机车压缩空气净化装置，包括依次串联设置在进气端口和出气端口间的进气阀门、高效过滤器、干燥器及出气阀门；其特征在于：还包括气/水分离器，设置在进气阀门与高效过滤器之间。
2.根据权利要求1所述的机车压缩空气净化装置，其特征在于：还包括灰尘过滤器，设置在干燥器与出气阀门间。
3.根据权利要求2所述的机车压缩空气净化装置，其特征在于：所述高效过滤器和灰尘过滤器的滤芯介质为硼硅酸玻璃纳米纤维且采用折叠式结构。
4.根据权利要求2所述的机车压缩空气净化装置，其特征在于：所述气/水分离器和高效过滤器上分别设置自动排污阀，灰尘过滤器上设置手动排污阀。
5.根据权利要求1所述的机车压缩空气净化装置，其特征在于：还包括直接连接进气端口和出气端口的旁通管路，该旁通管路设置旁通阀门。
6.根据权利要求1所述的机车压缩空气净化装置，其特征在于：还包括电气控制箱，控制箱内的控制器为固化封装结构，控制所述干燥器进气阀、排放阀的通断。
7.根据权利要求1所述的机车压缩空气净化装置，其特征在于：所述干燥器中进气阀、排放阀为分立结构，进气阀为空气驱动气缸阀，排放阀为电磁阀。
8.根据权利要求1所述的机车压缩空气净化装置，其特征在于：所述干燥器的控制气回路中设置有控制气过滤器。
9.根据权利要求1所述的机车压缩空气净化装置，其特征在于：所述气/水分离器的核心部件为旋风离心式分离器。
10.根据权利要求1所述的机车压缩空气净化装置，其特征在于：所述干燥器的腔体、连接法兰、排气腔、进气腔为铝合金模块式组装结构。
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| CNU200920051739XU CN201354070Y (zh) | 2009-02-26 | 2009-02-26 | 机车压缩空气净化装置 |
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2009
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