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第4章 计算双塔干燥器两塔吸附、再生转换的时间 由前文可知吸附式干燥器，一塔进行吸附，另一塔进行再生。依再生方式不同可分为无热再生式干燥器，有热再生式干燥器和微热再生式干燥器。再生式干燥器的实际工作过程分吸附、再生两个阶段构成一个循环。工作时，压缩空气交替流经AB两个充满吸附剂的塔式容器，一塔在工作压力状态下吸附时，另一塔则在接近大气压状态下再生，然后按所设定的程序切换两塔交替工作。 当没有干燥器吸附时，主风缸充气需要的最快时间为： (4-1) 考虑到系统的误差及设备的响应时间，故吸附的时间设定的原则为： □干燥；● 再生；T工作周期 图3-1干燥器工作周期图 干燥剂由于其分子结构决定了它具有特别大的，独特的内表面，因此可以从通过的空气中吸收水分。干燥剂具有极小的分子孔径，因而可以吸收水分子，同时过滤较大的油分子。 干燥器的工作周期设定应该遵循以下几个原则： 干燥时间要充分，使空气的水分得到足够吸附，排出的干燥空气符合设计要求；干燥时间不宜过长，否则影响压缩机向总风缸的充风，影响机车的制动性能；与控制时间的继电器及电磁阀相适应，所设定的时间能够得到良好的响应。 为了能够充分干燥压缩空气，使制动系统及其设备得到较好的性能及运行，本次设计设定干燥和再生的时间分别为30s和30s。即： 第5章 机车空气干燥单元总体方案设计 5.1机车空气干燥器介绍 5.1.1机车空气干燥器的分类和介绍 空气干燥装置有三种基本型式: （1）致冷剂式: 用机械冷却来进行干燥，这种型式费用高，并且时常出故障。它主要用于工厂定置式干燥系统。 (2)吸湿式: 利用吸湿材料，当水份通过吸湿材料时就被吸收掉。但当吸湿材料水份达到饱和时，水份还可能进入制动系统。这种装置需要经常更换吸湿介质。 (3)再生式: 利用干燥剂吸收水份并周期地将干燥剂中的水份除掉。这种除水方法较经济，因此适于用来干燥机车上的压缩空气。 根据目前科技发展水平，利用吸附的方法，既可使机车空气系统的空气达到所需的干燥程度，又可避免空气系统中产生冷凝水。 吸附法的原理主要是利用蒸汽在固态吸附剂孔隙中有毛细管凝结的现象。常用的吸附剂有: 硅胶、硬铝胶、分子筛一沸石、活性氧化铝等。吸附式空气干燥装置的优点是干燥程度高(其露点温度可达-50℃ ~ -70℃)，干燥过程中吸附剂不消耗，不更换，吸附剂能将所吸收的水份排入大气，恢复其吸水能力。 5.1.2再生式干燥装置 单塔式干燥器： 机车上采用的再生式干燥装置基本上有两种: 第一种是单塔式，用以吸收集中起来的水份，它需要安装一个辅助主风缸，以容纳除水空气。当然，还需要相应的附属装置。其结构示意图见图5-1。 当压缩机带负荷运转时，从调压器来的控制空气打开控制阀，使压缩空气(输出空气)通过干燥床，同时关闭排气口。正常情况下，空气经过除水空气风缸送往第二个主风缸。当压缩机无负荷运转时，控制阀的作用是截断通往干燥床的空气流，同时迅速使干燥床中的空气经控制阀的排气口排入大气。这时除水空气风缸中的空气经除水空气止回阀塞门排出。这种较干燥的空气经过止回阀中塞门膨胀，再经干燥床，将前一个负荷循环收集的水份带走，并经控制阀的排气口将它排到大气中去。当压缩机无负荷时，排气口始终启开。除水空气风缸和第二个主风缸之间的止回阀在无负荷循环时关闭，使制动系统空气与除水空气隔开。 a干燥床；b控制阀；c除水空气止回阀和塞门； d除水空气风缸；e制动系统分隔止回阀。 1从压气机来的空气；2排气口；3从调压器来的控制用空气；4通往机车第二个主风缸。 图5-1单塔式再生干燥装置 双塔式干燥器： 第二种双塔式干燥装置采用串联干燥床，它不需加除水空气风缸。通过一个控制系统(包括一个作用可靠的定时器和一个电磁阀)操纵每个干燥床的控制阀起作用。在此系统中，一个干燥床提供干燥空气(输出空气)，而另一个干燥床则进行除水。经一定时间间隔，两个干燥床的作用相互置换。因此，一个干燥床总是提供干燥空气，而另一个则进行除水。它的结构如图5-2所示。这个系统是独立的，与其它任何空气系统都不发生关系。 a干燥床；b控制阀；c排水阀；d除水空气止回阀和塞门。 1通往机车的第二主风缸；2从压缩机来的空气；3控制系统。 图5-2双塔式干燥器示意图 图5-3空气压缩机和空气干燥器工作原理图 1网状滤清器；2进气阀；3再生阀；4露点传感器；5排气阀；6风机；7风动驱动装置；8再生空气出口；9温度传感器；10内置加热器；11干燥空气出口；12潮湿空气入口。 图5-4双塔式工作原理图 工作原理： 当一个吸收器在吸收水分时，另一个吸收器用吹热空气来再生二氧化硅凝胶。这一过程一直进行到温度继电器关断加热器为止。然后，干燥的压缩空气用来冷却吸收剂。再生后，吸收器的功能就自动转换。当需要使用压缩