Пристрій для утримування кабелів під постійним надлишковим тиском осушеного повітря

1. Пристрій для утримування кабелів під постійним надлишковим тиском осушеного повітря, що містить послідовно зв'язані між собою компресор, теплообмінник, відокремлювач вологи з приєднаним до нього електропневматичним клапаном, адсорбер, основний зворотний клапан, понижуючий редуктор з приєднаним до нього вихідним вентилем, приєднані до виходу основного зворотного клапана ресивер і вимірювач тиску у ресивері з керуючим пристроєм, а також приєднаний до виходу адсорбера ланцюг послідовно зв'язаних між собою елементів: зворотного клапана, мембранного регулювального клапана та дроселя, який відрізняється тим, що вхід ланцюга послідо вно зв'язаних між собою елементів та надмембранна область мембранного регулювального клапана приєднано до виходу понижуючого редуктора. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що вхід ланцюга послідовно зв'язаних між собою елементів та надмембранна область мембранного регулювального клапана приєднано до виходу понижуючого редуктора через дросель. 3. Пристрій за будь-яким з пп. 1-2, який відрізняється тим, що мембранний регулювальний клапан містить корпус з вбудованою у ньому мембраною, що розділяє його на підмембранну область з вхідним і вихідним отворами і надмембранну область з отвором, призначеним для подачі сигналу керування, при цьому мембрана має можливість взаємодії з пружиною, один кінець якої зв'язаний з елементом регулювання її попереднього розтягування, а другий кінець - з заслінкою, яка перекриває з'єднане з вхідним отвором сопло, утворюючи систему сопло-заслінка. 4. Пристрій за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що перед вихідним вентилем встановлено додатковий зворотний клапан. СО Корисна модель стосується виробництва (одержання) стиснутого осушеного повітря, а саме пристроїв для осушення (та стабілізації тиску) повітря, які використовуються при експлуатації кабелів зв'язку. Відомий пристрій для утримування кабелів під остійним надлишковим тиском осушеного повітря [див. авт. св. СРСР №1096396 МПК3 F 04 В 41/02, опубл. 07.06.84, Бюл. №21] містить компресор, теплообмінник, адсорбер, який об'єднано з відокремлювачем вологи, зворотний клапан, паралельно якому встановлено дросель, ресивер стисненого осушеного повітря, реле тиску і регулятор циклічності регенерації, який встановлено на лінії управління дренажним (зливним) клапаном. Недоліком такого технічного рішення є те, що у ті цикли роботи пристрою, коли регенерація адсорбера не проводиться, у його пневматичній системі (компресор, адсорбер) залишається значна кількість повітря з підвищеним тиском. Для того, щоб цей тиск перебороти, потрібно використовувати компресор з двигуном підвищеної потужності, оскільки під час пуску компресора в цьому випадку доводиться переборювати підвищений тиск на виході, що потребує значних витрат енергії. Найбільш близьким за технічною суттю до пристрою, що заявляється, є пристрій для утримування кабелів під постійним надлишковим тиском осушеного повітря [див. патент РФ № 2145130 МПК7 Н 01В 9/06, опубл. 27.01.2000, Бюл.№3], що містить послідовно зв'язані між собою компресор, теплообмінник, відокремлювач вологи, з приєднаним до нього електропневматичним триходовим трипозиційним клапаном, адсорбер, основний зворотний клапан, понижуючий редуктор з приєднаним до нього вихідним вентилем, приєднані до виходу основного зворотного клапана ресивер і вимірювач тиску у ресивері з керуючим пристроєм, о> со СО О) 6393 а також приєднаний до виходу адсорбера ланцюг послідовно зв'язаних між собою елементів: зворотний клапан, мембранний регулювальний клапан та дросель, при цьому ланцюг послідовно зв'язаних між собою елементів з другої сторони приєднано до входу ресивера. Крім того пристрій має вимірювач витрат повітря, який приєднано до виходу понижуючого редуктора. В пристрої за прототипом осушення повітря виконується за допомогою одного адсорбера в два етапи. На першому етапі повітря, яке нагнітає компресор, охолоджується, з нього відокремлюється крапельна волога (конденсована фаза), і воно потрапляє в адсорбер, де остаточно висушується, проходить через основний зворотний клапан і накопичується у ресивері, а звідти через понижуючий редуктор і вихідний вентиль потрапляє до споживача (у кабель зв'язку). На другому етапі, коли компресор вимкнено, виконується регенерація адсорбенту, що знаходиться в адсорбері, шляхом пропускання (продувки) через адсорбер у зворотному напрямку частини осушеного повітря. При цьому повітря переймає вологу адсорбенту і через електропневматичний клапан скидається в атмосферу. Моменти вмикання і вимикання компресора визначаються керуючим пристроєм за результатами виміру тиску у ресивері за допомогою вимірювача тиску. Моменти вмикання електропневматичного клапана визначаються керуючим пристроєм за результатами виміру тиску у ресивері за допомогою вимірювача тиску, а моменти переключення електропневматичного клапана визначаються за результатами виміру тиску у ресивері і результатами виміру витрат осушеного повітря на виході пристрою. Таким чином у відомому пристрої регенерація адсорбенту виконується за допомогою сухого повітря, яке накопичилося в ресивері і надходить до адсорбера через дросель. Для того, щоб зменшити енергетичні витрати при реалізації відомого способу за допомогою відомого пристрою і не витрачати занадто багато осушеного повітря у тих випадках, коли потік повітря у кабелі незначний, зворотну продувку адсорберу осушеним повітрям виконують регульованою: чим більше осушеного повітря потрапляє споживачеві, тим більше часу йде зворотна продувка адсорбера осушеним повітрям. У відомому пристрої зворотну продувку адсорбера осушеним повітрям виконують при постійних витратах, а регулювання об'єму витрат осушеного повітря на регенерацію виконують за допомогою регулювання часу відкриття електропневматичного клапана "на продувку". Цей час визначають за допомогою керуючого пристрою за результатами виміру витрат повітря споживачеві вимірювачем витрат. Сигнал з вимірювача витрат надходить до керуючого пристрою, де він аналізується і керуючий пристрій виробляє сигнал управління електропневматичним клапаном. Час його з'єднання з атмосферою тим більший, чим більші витрати осушеного повітря споживачеві. В основу корисної моделі покладено завдання такого удосконалення пристрою утримування ка белів під постійним надлишковим тиском осушеного повітря, при якому за рахунок того, що вхід ланцюга послідовно зв'язаних між собою елементів та надмембранна мембранного регулювального клапана приєднано до виходу понижуючого редуктора забезпечується обернено пропорційне регулювання витрат осушеного повітря на регенерацію адсорбенту і, як наслідок, можливість виконувати регулювання витрат осушеного повітря для регенерації адсорбенту прямим методом шляхом використання значень тиску на виході понижуючого редуктора, який не потребує складних електронних засобів обчислювальної техніки і не потребує застосування вимірювачів витрат з електричним вихідним сигналом і, як наслідок, стає можливим регулювання витрат осушеного повітря для регенерації адсорбенту як при нормальних, так і при підвищених витратах осушеного повітря споживачеві, які виникають при порушенні герметичності кабелів зв'язку. Означене завдання вирішується також завдяки тому, що у пристрої для утримування кабелів під постійним надлишковим тиском осушеного повітря, що містить послідовно зв'язані між собою компресор, теплообмінник, відокремлювач вологи з приєднаним до нього електропневматичним клапаном, адсорбер, основний зворотний клапан, понижуючий редуктор з приєднаним до нього вихідним вентилем, приєднані до виходу основного зворотного клапана ресивер і вимірювач тиску у ресивері з керуючим пристроєм, а також приєднаний до виходу адсорбера ланцюг послідовно зв'язаних між собою елементів: зворотний клапан, мембранний регулювальний клапан та дросель, згідно корисної моделі вхід ланцюга послідовно зв'язаних між собою елементів та надмембранна область мембранного регулювального клапана приєднано до виходу понижуючого редуктора, при цьому оптимальним є, коли вхід ланцюга послідовно зв'язаних між собою елементів та надмембранна область мембранного регулювального клапана приєднано до виходу понижуючого редуктора через дросель, мембранний регулювальний клапан містить корпус з вбудованою у ньому мембраною, що розділяє його на підмембранну область з вхідним і вихідним отворами і надмембранну область з отвором, призначеним для подачі сигналу управління, при цьому мембрана має можливість взаємодії з пружиною, один кінець якої зв'язаний з елементом регулювання її попереднього розтягування, а другий кінець - з заслінкою, яка перекриває з'єднане з вхідним отвором сопло, утворюючи систему "сопло-заслінка", а перед вихідним вентилем встановлено додатковий зворотний клапан. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляється, і технічними результатами, які досягаються при її реалізації, полягає у наступному. Завдяки тому, що у пристрої вхід ланцюга послідовно зв'язаних між собою елементів (зворотний клапан, мембранний регулювальний клапан і дросель) та надмембранна область мембранного регулювального клапана приєднано до виходу понижуючого редуктора, а вихід - до виходу адсорбера, з'являється можливість здійснювати обернено пропорційне регулювання рівня витрат осу 6393 шеного повітря для регенерації адсорбенту, а регенераційну продувку адсорбера під час паузи в роботі компресора проводити не тільки в нормальних умовах роботи споживача, але і в тому разі, коли витрати осушеного повітря споживачеві значно зростуть, наприклад, у випадку пошкодження оболонки кабелю, тобто при зростанні витрат повітря споживачем зростуть також витрати осушеного повітря на регенерацію адсорбенту тому, що при цьому знизиться тиск повітря на виході понижуючого редуктора. Завдяки введенню у пристрій дроселя на вихід понижуючого редуктора і підключивши вхід ланцюга послідовно зв'язаних між собою елементів (зворотний клапан, мембранний регулювальний клапан і дросель) та надмембранну область мембранного регулювального клапана до виходу понижуючого редуктора через цей дросель, зростає чутливість регулювання рівня витрат осушеного повітря, яке надходить з ресивера для регенерації адсорбенту, а при наявності додаткового зворотного клапану, який встановлено перед вихідним вентилем, з'являється можливість запобігти зворотному потоку сухого повітря від споживача (кабелів зв'язку) через пристрій в атмосферу в разі зникнення електричного живлення пристрою. Пропонована корисна модель ілюструється кресленнями, де на Фіг.1 представлено блоксхему пристрою для утримування кабелів під постійним надлишковим тиском, а на Фіг.2 - мембранний регулювальний клапан у розрізі, оптимальний варіант його виконання. Пристрій для утримування кабелів під постійним надлишковим тиском осушеного повітря містить послідовно зв'язані між собою компресор 1, теплообмінник 2, відокремлювач вологи 3 з приєднаним до нього електропневматичним клапаном 4, адсорбер 5, основний зворотний клапан 6, понижуючий редуктор 7, з приєднаним до нього вихідним вентилем 8, приєднані до виходу основного зворотного клапана 6 ресивер 9 і вимірювач тиску 10 у ресивері 9 з керуючим пристроєм 11, а також приєднаний до виходу адсорбера 5 ланцюг послідовно зв'язаних між собою елементів: зворотний клапан 12, мембранний регулювальний клапан 13 та дросель 14, згідно корисної моделі вхід ланцюга послідовно зв'язаних між собою елементів 12-14 приєднано до виходу понижуючого редуктора 7, а надмембранну область мембранного регулювального клапана 13 зв'язано з виходом понижуючого редуктора 7 через дросель 15. В свою чергу мембранний регулювальний клапан 13 містить корпус 16 з вбудованою у ньому мембраною 17, що розділяє його на підмембранну область 18 з вхідним 19 і вихідним 20 отворами і надмембранну область 21 з отвором 22, призначеним для подачі сигналу управління, при цьому мембрана 17 має можливість взаємодії з пружиною 23, один кінець якої зв'язаний з елементом регулювання її попереднього розтягування 24, наприклад гвинтом, а другий кінець - з заслінкою 25, яка перекриває з'єднане з вхідним отвором 19 сопло 26, утворюючи систему "сопло-заслінка", а перед вихідним вентилем 8 встановлено додатковий зворотний клапан 27. Пристрій працює таким чином. З компресора 1 стиснене повітря надходить до теплообмінника 2, а потім у відокремлювач вологи 3. Компресор 1 забирає повітря з атмосфери і здійснює його циклічну подачу прямим потоком. У теплообміннику 2 відбувається охолодження повітря, а у відокремлювачі вологи 3 - попереднє осушення повітря за рахунок відділення із нього конденсованої фази, яка випадає при охолодженні стисненого повітря у теплообміннику 2. Після відокремлювача вологи З попередньо осушене повітря надходить в адсорбер 5, де воно остаточно висушується, віддаючи залишки вологи адсорбентові, проходить через основний зворотний клапан 6, накопичується у ресивері 9 і надходить до понижуючого редуктора 7, де знижується і стабілізується його тиск, наприклад, на рівні 50кПа і через додатковий дросель 15, додатковий зворотний клапан 27 і вихідний вентиль 8 надходить до споживача (у кабелі зв'язку). При досягненні тиском у ресивері 9 верхнього заданого значення, визначеного за допомогою вимірювача тиску 10, за командою керуючого пристрою 11 компресор 1 вимикається, також вимикається електропневматичний клапан 4, з'єднуючи адсорбер 5 з атмосферою. Адсорбент, наприклад, силікагель, в адсорбері 5 за рахунок надходження сухого повітря, яке накопичилося в ресивері 9 і надходить через понижуючий редуктор 7, додатковий дросель 15, дросель 14, мембранний регулювальний клапан 13 і зворотний клапан 12 до адсорбера 5 починає висушуватися. Далі, повітря, що перейняло вологу з адсорбенту (силікагелю), через електропневматичний клапан 4 скидається в атмосферу. В цей час, за рахунок витрат повітря на виході пристрою, тиск у ресивері 9 починає знижуватися. Процес регенерації адсорбенту за рахунок зворотної продувки адсорбера 5 сухим повітрям буде проходити до тих пір, поки тиск у ресивері 9 досягне нижнього заданого значення. При цьому по команді керуючого пристрою 11 за сигналом вимірювача тиску 10 компресор 1 знов включиться і електропневматичний клапан 4 перекриє сполучення адсорбера 5 з атмосферою. Знов починає накопичуватися сухе повітря у ресивері 9 і цикл роботи пристрою закінчується. Під час паузи в роботі компресора 1 зворотна продувка адсорбера 5 сухим повітрям виконується сухим повітрям із ресивера 9 через понижуючий редуктор 7, додатковий дросель 15, дросель 14, мембранний регулювальний клапан 13 і зворотний клапан 12. Мембранний регулювальний клапан 13 попередньо налагоджується на певний тиск, наприклад, 50кПа. За допомогою елемента регулювання 24 попереднього розтягування пружини 23 мембранний регулювальний клапан 13 відрегульований так, що система „сопло-заслінка" (сопло 26 і заслінка 25) пропускають таку кількість сухого повітря, яка достатня для регенерації сорбента в адсорбері 5 при нормальних умовах роботи пристрою. Сила розтягнутої пружини 23 врівноважена силою тиску повітря у надмембранній області 21 на мембрану 17. 6393 Коли ж витрати сухого повітря споживачеві раптово зростуть, наприклад, за рахунок виникнення пошкодження оболонки кабелю, тиск на виході понижуючого редуктора 7 і додаткового дроселя 15 за рахунок зростання витрат сухого повітря споживачеві знизиться. Одночасно знизиться також тиск у надмембранній області 21 мембранного регулювального клапана 13, бо вихід дроселя 15 з'єднаний з надмембранною областю 21 мембранного регулювального клапана 13 через отвір для подачі сигналу управління 22. Сила розтягнутої пружини 23 подолає силу, яка виникає за рахунок тиску повітря на мембрану 17, і мембранний регулювальний клапан 13 відкриється більше. Через систему „сопло-заслінка" (сопло 26 і заслінка 25) пройде збільшений потік повітря. Чим більше зросте потік сухого повітря на виході пристрою, тим більше знизиться тиск у надмембранній області 21 мембранного регулювального клапана 13 і тим більше цей клапан 13 відкриється. Дросель 14, який може бути регульованим, дозволяє заздалегідь визначити діапазон регулювання величини витрат сухого повітря на продувку адсорбера 5, а зворотний клапан 12 не дозволяє проникнути в мембранний регулювальний клапан 13 повітрю з високим тиском під час роботи компресора 1. Додатковий дросель 15 дозволяє підвищити чутливість пристрою до зміни величини витрат сухого повітря на його виході, бо зміна тиску при збільшенні витрат сухого повітря споживачеві після цього додаткового дроселя 15 буде більшою, ніж безпосередньо на виході понижуючого редуктора 7. Фіг 8 Додатковий зворотний клапан 27, який встановлено перед вихідним вентилем 8, дозволяє запобігти зворотному потоку сухого повітря від споживача (кабелів зв'язку) через пристрій в атмосферу в разі зникнення електричного живлення пристрою. Вказані обставини, під час паузи в роботі компресора 1, дозволяють запобігти перерозподілу наявної в адсорбері 5 вологи по всьому об'єму адсорбера 5, коли споживання осушеного повітря максимальне, наприклад, при пошкодженні кабелю, що може привести до того, що вологе повітря під час роботи компресора 1 із адсорбера 5 через основний зворотний клапан 6, ресивер 9, понижуючий редуктор 7, додатковий дросель 15, додатковий зворотний клапан 27 і вихідний вентиль 8 потрапить споживачеві (у кабелі зв'язку). Продувка адсорбера 5 сухим повітрям із ресивера 9 з автоматичним регулюванням величини витрат на цю продувку через ланцюг послідовно зв'язаних між собою елементів 12-14, а саме дроселя 14, мембранного регулювального клапана 13 і зворотного клапана 12 дозволяє запобігти цього явища. Пропоноване технічне рішення має певні переваги перед відомими пристроями для утримування кабелів під постійним надлишковим тиском осушеного повітря, бо регулювання величини витрат осушеного повітря на регенерацію адсорбенту в залежності від величини тиску на виході пристрою і, таким чином, від величини витрат споживачеві виконується прямим методом за допомогою простих пневматичних елементів і не потребує застосування складних електронних засобів управління. Фіг. 2 1 Комп'ютерна верстка Д. Дорошенко Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 4 2 , 01601