Способ обработки воздуха длятранспортного средства и установкадля осуществления способа

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ИТИЗЬСТВУ

Союз Советскик

Соцналкстнческик

Реснублнк (63) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 31.01.79 (2I) 2720913/27-11 Р ) с прнсоедннениеи заявим Ио (23) Приоритет

В 60 H 3/06

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.04я1, Бюллетене Й9 14 (53) УДК 629.113. .06:628.83 (088.8) Датаопублнкованняопнсання 15.04.81 (72) Авторы нэобретення

A.È. Лавочник и A.Ì. Ивченко

{З4) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ВОЗДУХА ДДН ТРАНСПОРТНОГО

СРЕДСТВА И УСТАНОВКА ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

СПОСОБА! а

Изобретение относится к техническим решениям, осуществляющим обработку воздуха, подаваемого в салон транспортного средства, например трактора, работающего в неблагоприятной внешней среде, в частности во время деформации хлопка перед его сбором.

Известны способы обработки воздуха для транспортного средства, заключающиеся в предварительной очистке воздушного потока от пыли и токсичных веществ с последующей его подачей в кабину транспортного средства, а установки для реализации этого способа содержат воздухоподводящий канал с заслонкой, связанный посредством отверстия с кабиной транспортного средству, и фильтры грубой и тонкой очистки 11). 20

Недостаток их заклЮчается в том, что они не могут быть использованы во время работы с высокотоксичными ядохимикатами, так как в них не предусмотрен изоляционный газонепроницаемый костюм водителя, куда ин-. дивидуально направляют очищенный поток воздуха. Кроме того, непосредственное прохождение потока воздуха

-через фильтры грубой и тонкой очисткиЗ© ведет к тому, что на них осаждаются, токсичные парообраэная и капельная фракции, а это обуславливает частую смену фильтров.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому. изобретению является способ обработки воздуха для транспортного средства, заключающийся в предварительной очистке воздушного потока от токсичных веществ и пыли, изменении его темпера" турных параметров и раздельной его подаче в кабину транспортного средства и в подкостюмное пространство водителя, и установка, реализующая этот способ, содержащая воздухоподводящий канал с заслонкой, связайный посредством отверстия с кабиной транспортного средства, холодильную компрессионную машину с автономными конденсаторами высоко« и низкокипящнх хладагентов, размещенный на входе в воздухоподводящий канал фильтр грубой очистки, установленные последовательно в этом канале испарители высоко- и ииэкокипящих хаадагеитов, нагнетатели воздуха и фильтр тонкой очистки, подсоединен.

Ьый трубопроводом к подкостюмному иространству водителя 2

821236

Данное техническое решение обеспечивает безопасность работы водителя транспортного средства в условиях загрязнения, в том числе и

:токсичными веществами, наружного воздуха.

Однако в нем весь поток воздуха проходит через фильтры грубой и тон,кой очистки, в связи .с чем необходима их частая замена,-а продление срока их службы при сохранении эффективности работы связано с. повышением сопротивления проходящего через них воздуха, что ухудшает рабочие характеристики нагнетателя,подающего очищенный воздух в связи с чем он может подаваться в недостаточ- 15 ном количестве.

Цель изобретения — повышение эффективности обработки воздуха.

Для этого очистку осуществляют путем вымораживания паровой и капельной фракций токсичных веществ из воздушного потока, изменение температурных параметров. осуществляют эа счет теплообмена воздушного потока с низкокипящим хладагентом и производят рециркуляцию воздуха из кабины.

Одновременно в установке воздухоподводящий канал оборудован перегородкой, разделяющей последний на два рукава и имеющей окно у входа в упомянутый канал, заслонка установлена в окне, а конденсатор низкокипящего хладагента расположен между низкотемпературным испарителем и фильтром тонкой очистки, при этом фильтр грубой очистки размещен в одном рукаве воздухоподводящего канала, а другой рукав изолирован от атмосферы и сообщен дополнительным отверстием с кабиной транспортного ф) средства.

На чертеже представлена установка, реализующая способ обработки воздуха.

Способ обработки воздуха, подаваемого в кабину транспортного средства, заключается в предварительной очистке воздушного потока,, эабираемого из загрязненного наружного .пространства, от пыли и токсичных веществ, причем очистку от пыли осуществляют путем прохождения воздушного потока, соответственно через фильтры.

Очистку от токсичных веществ осуществляют путем вымораживания их паровой и капельной фракций из этого воздушного потока. Очищенный таким образом воздушный поилок доводят до соответствующих температурных параметров за счет теплообмена его с низ- Я) кокипящим хладагентом и производят раздельную его подачу в кабину транспортного средства и в подкостюмиов пространство водителя. Одновременно с этим из кабины транспортного 5 средства осуществляют рециркуляцию воздуха, также доводят его до требуемых температурных параметров и опять подают в кабину для отвода из нее всех поступающих тепловлагопритоков.

Установка для обработки воздуха содержит расположенный на крыше 1 кабины 2 транспортного средства теплоизолированный кожух 3, внутренняя полость которого представляет собой воздухоподводящий канал, разделенный перегородкой 4 на два рукава

5 и 6, при этом в перегородке на входе в канал выполнено окно, в котором установлена поворотная заслонка 7.

На входе в воздухоподводящий канал в рукаве 6 установлен фильтр 8 грубой очистки.

Противоположная сторона этого рукава 6 соединена со всасывающей полостью нагнетателя 9, который нагнетательной полостью посредством возФ духовода 10, где установлен фильтр

11 тонкой очистки, через шланг 12 соединен с подкостюмным пространством (не показан) водителя. Возможен вариант, при герметичном .исполнении кабины 2 транспортного средства, соединения нагнетательной полости нагнетателя 9 непосредственно с внутренним объемом кабины.

Рукав 5 посредством отверстия 13 соединен с внутренней полостью кабины транспортного средства, а противоположной стороной рукав 5 соединен со всасыВающей полостью нагнетателя

14. Нагнетательная полость последнего воздуховодом 15 также соединена с внутренней полостью кабины.

В рукавах 5 и 6, а также в воздуховодах 10 и 15 расположены поверхностные воэдухоохладители-испарители

16 и 17 однокомпрессионной холодильной машины, работающей на смеси хладагентов.

Пароотводящие стороны воздухоохладителей-испарителей 16 и 17 через соответствующие теплообменники 18 и

19 соединены со всасывающей стороной компрессора 20, нагнетательная сторона которого соединена с воздушным конденсатором 21, предназначенным для конденеации высококипящего хладагента," входящего в рабочую смесь.

Воздушный конденсатор 21 соединен через сепараторную емкость 22 паровым 23 и жидкостным 24 трубопроводами с разделительной колонкой

25, предназначенной для разделения рабочей смеси хладагентов на фракции.

Колонка 25 кубовой частью через теплообменник 18 и регулирующий вентиль 26 соединена с одной стороны с подающей стороной первого по ходу воздушного потока высокотемпературного воздухоохладителя-испарителя 16, а с другой - с испарительной частью испарителя-конденсатора 27. Испари гельиая часть испарителя-конденсатоJ

821236 ра ?7 через соленоипный BeHTHJIb 28 и паровой объем теплообменника 18 соединена со всасывающей стороной компрессора.

Разделительная колонка 25 с одной стороны соединена с воздушным конденсатором 29 низкокипящей фракции смеси, который расположен в воэдуховоде 10 между воздухоохладителем-испарителем 17 и фильтром 11 тонкой очистки, а с другой — через соленоидный вентиль 30 с полостью конденсации испарителя-конденсатора

27.

Испаритель-конденсатор 27 и воз-. душный конденсатор 29 через теплооб менник 19, являющийся регенеративным, и регулирующий вентиль 31 соединены с подающей стороной ниэкотемпературного воздухоохладителя-испарителя 17..

Соленоидные вентили "28 и 30 сблокированы между собой и получают сигнал 20

"Открыто", "Закрыто" в зависимости . от расположения поворотной заслонки 7.

Для отвода и слива конденсата . предусмотрен конденсатоотводчик (не пока.",ан) . 25 установка работает .следующим образом.

В случае герметичного исполнения кабины 2, когда может быть предусмотрена работа водителя без специаль- ЗО ного изолированного газонепроницаемого костюма, заслонку 7 располагают горизонтально, т.е. переводят в положение "Закрыто", а внутреннюю полость кабины 2 заранее заполняют 35 воздухом, .освобожденным от токсичных веществ.

Компрессором 20 нагнетают сформированную смесь хладагента фребна

12-95 вес.Ъ и фреона 13-5 вес.В в конденсатор 21. В конденсаторе за счет теплообмена с наружным воздухом конденсируют высококипящий хладагент.

Далее иэ конденсатора парожидкостную смесь направляют в сепараторную емкость, откуда жидкую и паровую фазы 45 по трубопроводам соответственно 24 и 23 подают на разделение в .разделительную колонку 25. В этой колонке за счет массообмена смесь хладагентов разделяют на фракции - жидкую 50 высококипящую и паровую низкокипящую.

Из кубовой части разделительной колонки 25 жидкую высококипящую фракцию смеси хладагентов направляют в теплообменник 18, а далее через ре- гулирующий вентиль 26 в испаритель

16. В это время нагнетателем 9 всасывают наружный воздух, загрязненный токсичными веществами и пылью, в количестве 25-40 мэ/ч (исходя из санитарных норм на дыхание через носо- 60 глотку и кожный покров одного рабОтающего). Всасывающий воздух пропускают через фильтр 8 грубой очистки и направляют делее по рукаву 6 на расположенную в нем часть возду- 65

-хоохладителя-испарителя 16. За счет теплообмена с кипящей высокотемпературной фракцией смеси воздух охлаждают до промежуточной температуры.

Далее предварительно обработанный воздух нагнетают по воздуховоду 10 в расположенную в нем часть теплообменной поверхности воздухоохладителя-испарителя 17. Во время теплообмена воздушный поток охлаждают до ми нус 20 — минус 55 С. Указанный интер вал температур охлаждения определен для известных, используемых в настоящее время в качестве дефолеантов и инсектицидов ядохимикатов, чья нормальная температура кипения находится в пределах 40-260оС В результате охлаждения из воздушного потока конденсируют капельную и паровую фракции имеющихся в нем токсичных веществ.

Образованный конденсат частично в виде снежных кристаллов выпадает на поверхности воэдухоохладителя-испарителя 17, а частично в виде жидкой фазы стекает и сливается наружу через конденсатоотводчик. Освобожденный от капельной и паровой фракции токсичных веществ воздушный поток с низкой температурой пропускают через воздушный конденсатор 29, во внутреннюю полость которого из исчерпывающей части колонки 25 отводят горячие пары низкокипящей фракции смеси.

В результате теплообмена температуру холодного воздушного потока повышают до температуры, равной приточной 2224 С, при этом паровая фракция смеси конденсируется. .Сконденсированную таким образом низкокипящую фракцию смеси направляют в теплообменник 18, а далее через регулирующий вентиль 31 в воздухоохладитель-испаритель 17. Нагретый до нриточных параметров воздушный поток пропускают через фильтр 11 тонкой очистки, где его очищают от аэрозольной фракции токсичных веществ и затем подают во внутреннюю полость кабины 2.

Одновременно с этим имеющийся s объеме герметичной кабины 2 воздух всасывают нагнетателем 14 через отверстие 13. Всасываемый объем возду:ха в количестве 400-500 м /ч направ)ляют по рукаву 5 на расположенную в нем часть воэдухоохладителя-испарителя 16, где охлаждают до промежуточной температуры. Далее воздушный поток нагнетают по воздуховоду 15 на расположенную в нем часть теплообменной поверхности воздухоохладителя-испарителя 17. В результате те лообмена, низкокипящую фракцию смеси хладагеитов в этой части воэдухоохладителя-испарителя 17 доиспаряют, а воздух охлаждают до температуры приточного воздуха,т.е, до 22-244С и подают в кабину 2 для

821236 отвода всех поступающих тепловлагопритоков.

Избыточный, отработанный объем воздуха удаляют иэ кабины либо за. счет инфильтрации через неплотности, либо через обратный клапан (не показан).

При нарушении герметизации кабины 2 или в .случае использования так называемой полугерметичной кабины, т.е. когда условия предусматривают работу водителя в специальном.изолированном гаэонепроницаемом костюме, работу установки ведут следующим образом. Заслонку 7 поворачивают (на чертеже пунктирное изображение положения заслонки),- т.е. переводят в положение "Открыто". Одновременно с этим подается сигнал и открывают соленоидные вентили 28 и 30. При этом часть паровой низкокипящей фракции . смеси направляют н испаритель-конденсатор 27, где их конденсируют эа счет кипения подаваемой в его объем испарения части высококипящей фракции смеси, идущей после регулирующего вентиля 26. В этом случае воздушный поток, подаваемый нагнетателем 9 после нагрева в воздушном конденсаторе 29 до параметров приточной температуры, пропускают через фильтр 11 тонкой очистки и подают через шланг

12 в подкостюмное пространство к водителю. Нагнетателем 14 всасывают воздух иэ кабины 2 через отверстие

13 и через щель между перегородкой

4 и повернутой заслонкой 7.Далее этот воздушный поток направляют по рукаву

5 через .расположенную в нем поверхность воздухоохладителя-испарителя

16. Предварительно обработанный воздух нагнетают далее по воздуховоду

15 через расположенную в нем поверхность воздухоохладителя-испарителя

17. В результате теплообмена воздух охлаждают до приточных параметров и подают в кабину.

Формула изобретения

1. Способ обработки воздуха для транспортного средства, заключающийся в предварительной очистке воздуш. ного потока от токсичных веществ и пыли, изменении его температурных параметров и раздельной его подаче в кабину транспортного средства и в подкостюмное пространство водителя, отличающийся тем, что, с целью повышения его эффективности, очистку осуществляют путем вымораживания паровой и капельной фракций токсичных веществ из воздушного потока, изменение температурных параметров осуществляют за счет теплообмена воздушного потока с низкокипящим хладагентом и производят рециркуляцию воздуха из кабины.

2. Установка для осуществления способа по п.1, содержащая воздухоподводящий канал с заслонкой, связанный посредством отверстия с кабиной транспортного средства, холодильЩ ную комнрессионную машину с автономными конденсаторами высоко- и низкокипящих хладагентов, размещенный на входе в воэдухоподводящий канал фильтр грубой очистки, установленные

25 последовательно в этом канале испарители BhIcoao- и низкокипящих хладагентов, нагиетатели воздуха и фильтр тонкой очистки, подсоединенный трубопроводом к подкостюмному пространству водителя, отличающаяся тем, что воздухоподводящий канал оборудован перегородкой, разделяющей последний иа два рукава и имеющей окно у входа в упомянутый канал,зас35 лонка установлена в окне а конденсат тор ниэкокипящего хладагента расположен между ниэкотемпературным испа рителем и фильтром тонкой очистки, при этом фильтр грубой очистки размещен в одном рукаве воздухоподводяф9 щего канала, а другой рукав изолирован от атмосферы и сообщен дополнительным отверстием с кабиной транспортного средства.

45 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ЧССР 9 140764, кл. A 62 В 7/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР кл. В 60 Н 3/06, 1978 (прототип).

82123б

Составитель Г. Петрова

Техред Ж.Кастелевич Корректор Л. Иван

Редактор Трубченко

Заказ 1687/28

Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Б-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная,4