RU81142U1

RU81142U1 - TRANSPORT AIR DRYING SYSTEM

Info

Publication number: RU81142U1
Application number: RU2008135782/22U
Authority: RU
Inventors: Юлий Николаевич Головач; Иван Васильевич Скогорев; Владимир Дмитриевич Гончаренко
Priority date: 2008-09-03
Filing date: 2008-09-03
Publication date: 2009-03-10

Abstract

Использование: в тепловозостроении. Решаемая задача: повышение экономичности процесса производства осушенного сжатого воздуха. Сущность изобретения: поставленная задача решается тем, что транспортная воздухоосушительная система, содержащая управляемый реле давления компрессор имеющий рабочий и холостой ход, предназначенный для работы в повторно-кратковременном режиме, с приводным электродвигателем, подключенные последовательно к компрессору обратный клапан, теплообменник, два параллельных адсорбера для осушки сжатого воздуха, каждый из которых оснащен отсечным клапаном на входе, клапаном продувки в нижней части и обратным клапаном на выходе, питательную магистраль с воздухосборником, электронный блок управления воздухоосушительной системой, выполнена со следующими отличиями: она снабжена подключенным к всасывающему коллектору цилиндров низкого сжатия компрессора всасывающим устройством с запорным клапаном, каждый адсорбер имеет магистраль регенерации, причем эта магистраль подсоединена одним концом к напорному трубопроводу, а другим к выходу из адсорбера, а верхний коллектор холодильника компрессора содержит отсечной клапан, сообщающий коллектор с атмосферой. Положительный эффект: повышение экономичности процесса производства осушенного сжатого воздуха. 1 илл.Usage: in locomotive building. Problem to be solved: increasing the efficiency of the production process of dried compressed air. The essence of the invention: the problem is solved in that a transport air drying system containing a controlled pressure switch having a compressor operating and idling, designed to operate in intermittent operation, with a drive motor, a check valve connected in series to the compressor, a heat exchanger, two parallel adsorbers for drying of compressed air, each of which is equipped with a shut-off valve at the inlet, a purge valve at the bottom and a check valve at the outlet, the line with the air collector, the electronic control unit of the air-drying system, is made with the following differences: it is equipped with a suction device with a shut-off valve connected to the compressor low-pressure cylinder manifold, each adsorber has a regeneration line, and this line is connected at one end to the pressure pipe and the other to the outlet of the adsorber, and the upper collector of the compressor refrigerator contains a shut-off valve that communicates with the atmosphere. Positive effect: increasing the efficiency of the process of production of dried compressed air. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается систем снабжения сухим сжатым воздухом пневматического оборудования подвижного состава железнодорожного транспорта.The utility model relates to railway transport and relates to systems for supplying dry compressed air to pneumatic equipment of railway rolling stock.

Известна система подготовки сжатого воздуха на локомотивах, содержащая компрессор, предназначенный для работы в повторно-кратковременном режиме, с приводным двигателем, управляемым реле давления, подключенные последовательно к компрессору обратный клапан, теплообменник, два подсоединенных параллельно адсорбера с отсечными клапанами на входе, клапанами продувки в нижней части, управляемыми электромагнитными вентилями, и обратными клапанами на выходе из каждого адсорбера, подключенные после обратных клапанов магистраль сухого воздуха с резервуарами, имеющими воздухоочистители и клапан продувки, и параллельную обратным клапанам магистраль регенерации адсорберов с дросселем и отсечным клапаном, управляемым электромагнитным вентилем, электронный блок управления установкой (а.с. СССР №1675140, МПК 3 В60Т 17/02, 1991, Бюл. №33).A known system for the preparation of compressed air on locomotives containing a compressor designed to operate in intermittent operation, with a drive motor controlled by a pressure switch, a check valve connected in series to the compressor, a heat exchanger, two adsorbers connected in parallel with shut-off valves at the inlet, purge valves in the lower part, controlled by electromagnetic valves, and check valves at the outlet of each adsorber, a dry air line connected after the check valves and with reservoirs having air purifiers and a purge valve, and a line for adsorbers regeneration with a throttle and a shut-off valve controlled by an electromagnetic valve parallel to the check valves, the electronic control unit of the installation (AS USSR No. 1675140, IPC 3 В60Т 17/02, 1991, Bull No. 33).

Недостатком этой системы является то, что в ней для регенерации адсорбента используется осушенный воздух. Это снижает количество сжатого осушенного воздуха, подаваемое потребителю, ухудшая тем самым экономические показатели производства сухого воздуха.The disadvantage of this system is that it uses dried air to regenerate the adsorbent. This reduces the amount of compressed dried air supplied to the consumer, thereby worsening the economic performance of dry air production.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является транспортная воздухоосушительная система, содержащая компрессор, предназначенный для работы в повторно-кратковременном режиме, с приводным электродвигателем, управляемым реле давления, установленные последовательно компрессору обратный клапан, теплообменник, воздухосборники, два параллельных адсорбера для осушки сжатого воздуха, The closest technical solution, selected as a prototype, is a transport air drying system containing a compressor designed to operate in intermittent operation, with a drive motor controlled by a pressure switch, a check valve in series with the compressor, a heat exchanger, air collectors, and two parallel adsorbers for drying compressed air

каждый из которых оснащен отсечным клапаном на выходе, параллельную выходам из адсорберов магистраль регенерационного воздуха с дросселем, питательную магистраль с воздухосборником, шунтирующую магистраль с разобщительными кранами, электронный блок управления воздухоосушительной системой (патент РФ №2304534 МПК 7 В60Т 13/26, В60Т 17/02, 2007, Бюл. №23).each of which is equipped with a shut-off valve at the outlet, parallel to the exits from the adsorbers, a regeneration air line with a throttle, a supply line with an air collector, a shunt line with disconnecting valves, an electronic control unit for the air-drying system (RF patent No. 2304534 IPC 7 В60Т 13/26, В60Т 17 / 02, 2007, Bull. No. 23).

Недостатком прототипа, как и рассмотренной выше системы, является применение для регенерации адсорбента части сухого воздуха, предназначенного для использования потребителем. Это снижает экономические показатели системы.The disadvantage of the prototype, as discussed above, is the use for the regeneration of the adsorbent part of the dry air intended for use by the consumer. This reduces the economic performance of the system.

Задачей полезной модели является повышение экономичности процесса производства осушенного сжатого воздуха.The objective of the utility model is to increase the efficiency of the process of producing dried compressed air.

Поставленная задача решается тем, что транспортная воздухоосушительная система, содержащая управляемый реле давления компрессор имеющий рабочий и холостой ход, предназначенный для работы в повторно-кратковременном режиме, с приводным электродвигателем постоянного вращения, подключенные последовательно к компрессору напорную магистраль, обратный клапан, теплообменник, два параллельных адсорбера для осушки сжатого воздуха, каждый из которых оснащен отсечным клапаном на входе, клапаном продувки в нижней части и обратным клапаном на выходе, питательную магистраль с воздухосборником, электронный блок управления воздухоосушительной системой, выполнена со следующими отличиями: она снабжена подключенным к всасывающему коллектору цилиндров низкого сжатия компрессора всасывающим устройством с запорным клапаном, каждый адсорбер имеет магистраль регенерации с запорным клапаном, причем эта магистраль подсоединена одним концом к напорному трубопроводу, а другим к выходу из адсорбера, а верхний коллектор холодильника компрессора содержит отсечной клапан, сообщенный с атмосферой.The problem is solved in that a transport air drying system containing a controlled pressure switch having a compressor operating and idling, designed to operate in intermittent operation, with a constant-speed drive motor, a pressure manifold connected in series to the compressor, a check valve, a heat exchanger, two parallel adsorber for drying compressed air, each of which is equipped with a shut-off valve at the inlet, a purge valve at the bottom and a check valve at the course, the supply line with an air collector, the electronic control unit of the air-drying system, is made with the following differences: it is equipped with a suction device with a shut-off valve connected to the compressor low-pressure cylinder manifold, each adsorber has a regeneration line with a shut-off valve, and this line is connected at one end to the pressure pipe, and the other to the outlet of the adsorber, and the upper collector of the compressor refrigerator contains a shut-off valve in communication with the atm by the scope

В предложенной воздухоосушительной системе для повышения экономичности процесса производства сухого сжатого воздуха во время холостого In the proposed air drying system to increase the efficiency of the process of producing dry compressed air during idle

хода компрессора регенерируемый адсорбер через клапан продувки сообщается со всасывающим коллектором цилиндров низкого сжатия, а вход в адсорбер - с нагнетательным патрубком цилиндра высокого сжатия.of the compressor stroke, the regenerated adsorber through the purge valve communicates with the intake manifold of low compression cylinders, and the inlet to the adsorber with the discharge pipe of the high compression cylinder.

Полезная модель поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная схема транспортной воздухоосушительной системы.The utility model is illustrated in the drawing, which shows a schematic diagram of a transport air-drying system.

Система содержит электродвигатель 1 постоянного вращения для привода компрессора 2, имеющего рабочий и холостой ход и предназначенного для производства сжатого воздуха при работе в повторно-кратковременном режиме. Компрессор 2 управляется реле давления 3. Компрессор 2 сжимает воздух в цилиндрах 4 низкого сжатия (1-я ступень сжатия) и цилиндре 5 высокого сжатия(вторая ступень).Цилиндры 4 и 5 соединены между собой коллектором 6 и межступенчатым холодильником 7. Последовательно к цилиндру 5 высокого сжатия подключены через обратный клапан 8 теплообменник 9, два параллельных адсорбера 10 и 11, каждый из которых оснащен отсечным клапаном 12 и 13 на входе, клапаном продувки 14 и 15 в нижней части и обратным клапаном 16 и 17 на выходе, воздухосборник 18, магистраль 19, на отростке которой установлено реле давления 3. Каждый из цилиндров 4 низкого сжатия через фильтры 20 и 21 и трубопроводы 22 и 23 соединены соответственно с выходами из клапанов продувки 14 и 15 адсорберов 10 и 11. На коллекторе 24 установлен клапан 25, оснащенный воздухозаборным устройством 26, сообщенным с атмосферой. На межступенчатом холодильнике 7 установлен клапан регенерации 27.The system comprises a constant rotation electric motor 1 for driving a compressor 2 having a working and idle speed and intended for the production of compressed air when operating in intermittent operation. Compressor 2 is controlled by pressure switch 3. Compressor 2 compresses air in low compression cylinders 4 (1st compression stage) and high compression cylinder 5 (second stage). Cylinders 4 and 5 are interconnected by a collector 6 and an interstage cooler 7. In series with the cylinder 5 high compression are connected through a check valve 8, a heat exchanger 9, two parallel adsorbers 10 and 11, each of which is equipped with a shut-off valve 12 and 13 at the inlet, a purge valve 14 and 15 at the bottom and a check valve 16 and 17 at the outlet, air collector 18, highway 19, to the outgrowth the flow of which has a pressure switch 3. Each of the low compression cylinders 4 through filters 20 and 21 and pipelines 22 and 23 are connected respectively to the outlets from the purge valves 14 and 15 of the adsorbers 10 and 11. A valve 25 is installed on the manifold 24, equipped with an air intake device 26, connected to the atmosphere. The regeneration valve 27 is installed on the interstage refrigerator 7.

Каждый адсорбер 10 и 11 оборудован магистралью регенерации 28 и 29 с запорными клапанами 30 и 31, одним концом подсоединенную к напорному трубопроводу 32, а другим - к выходу из адсорбера 10, 11. Клапаны 12-15, 25, 27, 30 и 31 управляются электромагнитными вентилями 33-40 по командам электронного блока управления 41.Each adsorber 10 and 11 is equipped with a regeneration line 28 and 29 with shut-off valves 30 and 31, one end connected to the pressure pipe 32, and the other to the outlet of the adsorber 10, 11. Valves 12-15, 25, 27, 30 and 31 are controlled electromagnetic valves 33-40 according to the instructions of the electronic control unit 41.

Воздухоосушительная система работает следующим образом. На рабочем режиме (период подачи сжатого воздуха) всасываемый компрессором 2 воздух через открытый по команде блока управления 41 клапан 25 по его воздухозаборному Air drying system operates as follows. In the operating mode (compressed air supply period), the air drawn in by the compressor 2 through the valve 25 open at the command of the control unit 41 along its intake

устройству 26, всасывающему коллектору 24 и фильтрам 20 и 21 поступает в цилиндры низкого сжатия 4, сжимается в них, охлаждается в межступенчатом холодильнике 7 и направляется в цилиндр высокого сжатия 5. После сжатия в нем воздух через обратный клапан 8 приходит в промежуточный холодильник 9 и поступает через открывшийся в момент включения компрессора 2 на рабочий ход отсечной клапан, например 12, в адсорбер 10, где осушается. Клапаны 13-15, 27, 30 и 31 в это время закрыты. Из адсорбера 10 осушенный сжатый воздух через обратный клапан 16 наполняет воздухосборник 18 магистраль 19 для использования потребителем. При достижении в магистрали 19 максимального рабочего давления срабатывает реле давления 3 и воздействует на разгружающие устройства (на рисунке не показаны), удерживающие всасывающие клапаны (на рисунке не показаны) в открытом положении и компрессор начинает работать вхолостую. Одновременно закрываются клапаны 12 и 25, а открываются клапаны 14 и 31. Клапаны 13, 15 и 30 по-прежнему закрыты. В адсорбере 10 начинается регенерация адсорбента. Воздух из цилиндра высокого сжатия 5 через открытый клапан 31 поступает в адсорбер 10, регенерирует в нем адсорбент и через открытый клапан 14 всасывается в цилиндры низкого сжатия 4, откуда проходит в межступенчатый холодильник 7. Определенная часть нагнетаемого цилиндром 4 воздуха из холодильника 7 всасывается в цилиндр высокого сжатия 5, а затем через клапан 31 поступает в адсорбер 10 и через клапан 14 - во всасывающие полости цилиндров 4. Остальная часть нагнетаемого цилиндрами 4 воздуха через клапан 27 отводится в атмосферу.device 26, the suction manifold 24 and the filters 20 and 21 enters the low compression cylinders 4, is compressed in them, cooled in the interstage refrigerator 7 and sent to the high compression cylinder 5. After compression in it, air through the check valve 8 enters the intermediate cooler 9 and enters through the shut-off valve, for example 12, which opened at the moment of turning on of the compressor 2 to the working stroke, into the adsorber 10, where it is dried. Valves 13-15, 27, 30 and 31 are closed at this time. From the adsorber 10, the dried compressed air through the check valve 16 fills the air collector 18 line 19 for use by the consumer. When the maximum operating pressure is reached in line 19, pressure switch 3 activates and acts on unloading devices (not shown in the figure) that hold the suction valves (not shown in the figure) in the open position and the compressor starts to idle. At the same time, valves 12 and 25 close and valves 14 and 31 open. Valves 13, 15 and 30 are still closed. In the adsorber 10 begins the regeneration of the adsorbent. Air from the high compression cylinder 5 through the open valve 31 enters the adsorber 10, regenerates the adsorbent in it and through the open valve 14 is sucked into the low compression cylinders 4, from where it passes into the interstage cooler 7. A certain part of the air pumped by the cylinder 4 from the refrigerator 7 is sucked into the cylinder high compression 5, and then through the valve 31 enters the adsorber 10 and through the valve 14 into the suction cavities of the cylinders 4. The rest of the air pumped by the cylinders 4 through the valve 27 is discharged into the atmosphere.

Регенерация адсорбента в адсорбере происходит за счет образования в нем пониженного давления вследствие разности рабочих объемов цилиндров 4 и 5, сообщающихся между собой через адсорбер на холостом режиме работы компрессора.The regeneration of the adsorbent in the adsorber occurs due to the formation of a reduced pressure in it due to the difference in the working volumes of cylinders 4 and 5, communicating with each other through the adsorber at idle compressor operation.

При достижении в магистрали 19 минимального рабочего давления реле давления 3 переводит компрессор 2 с режима холостого хода в режим рабочего. Одновременно с блока управления 41 поступает команда на выключение Upon reaching the minimum operating pressure in line 19, the pressure switch 3 switches the compressor 2 from idle to operating mode. At the same time, a shutdown command is received from the control unit 41

с работы адсорбера 10 и включения в нее адсорбера 11. Теперь закрываются клапаны 12, 14, 31, 27, а открываются клапаны 13 и 39 и воздух после сжатия в компрессоре 2 поступает на осушку в адсорбер 11 и далее через обратный клапан 17 в воздухосборник 18 и магистраль 19 к потребителю. После достижения максимального рабочего давления закрываются клапаны 13 и 25, открываются клапаны 27, 15, и 30, компрессор 2 переводится на холостой режим и регенерация адсорбента в адсорбере 11 происходит аналогично описанной выше схеме. В дальнейшем цикл повторяется.from the operation of the adsorber 10 and the inclusion of the adsorber 11. Now the valves 12, 14, 31, 27 are closed, the valves 13 and 39 are opened, and the air after compression in the compressor 2 is supplied for drying to the adsorber 11 and then through the check valve 17 to the air collector 18 and highway 19 to the consumer. After reaching the maximum working pressure, the valves 13 and 25 are closed, the valves 27, 15, and 30 are opened, the compressor 2 is switched to idle mode, and the adsorbent is regenerated in the adsorber 11 similarly to the scheme described above. Subsequently, the cycle repeats.

Предлагаемая транспортная воздухоосушительная установка более совершенна, так как в ней предусмотрена регенерация адсорбента во время холостого хода компрессора атмосферным воздухом пониженного давления. Для этого регенерируемый адсорбер соединяется со всасывающим коллектором цилиндров низкого сжатия. Это повышает экономичность процесса производства сухого воздуха, так как в ней исключен расход на регенерацию адсорбента сухого воздуха потребителя.The proposed transport air dryer is more perfect, since it provides for the regeneration of the adsorbent during idling of the compressor with atmospheric air of reduced pressure. For this, the regenerated adsorber is connected to the intake manifold of low compression cylinders. This increases the efficiency of the dry air production process, since it eliminates the expense of regenerating the dry air adsorbent of the consumer.

Claims

A transport air drying system, comprising a compressor controlled by a pressure switch, having an operating and idle speed, designed for repeated short-term operation, with a constant-speed drive electric motor, a pressure manifold, a check valve, a heat exchanger, two parallel adsorbers for drying compressed air, connected in series to the compressor, each of which is equipped with a shut-off valve at the inlet, a purge valve at the bottom and a non-return valve at the outlet, a supply line with air collector, electronic control unit of the air-drying system, characterized in that it is equipped with a suction device with a shut-off valve connected to the intake manifold of the low-pressure compressor cylinders, each adsorber has a regeneration line, and this line is connected at one end to the pressure pipe and the other to the exit of adsorber, and the upper collector of the compressor refrigerator contains a shut-off valve that communicates with the atmosphere.