Способ обработки воздуха длятранспортного средства и установкадля осуществления способа

Сфвз Сфветскик Соцналнстнческик Республик(5 ЦМ. т(л,(22) Заявлено 31,01. 79 (21) 2720913/27-11 с прнсоедннениею заявки Ио(23) Приоритет В 60 Н 3/06 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(088 .8) Дата апублнковання описания 15,04,81(72) Авторы изобретения А.И. Лавочник и А.М. Ивченко 54) сносов овравотнн вовдтта ддд транслортного СРЕДСТВА И УСТАНОВКА ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА20 25 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 воэдухоподводящий канал с заслонкой, связанный посредством отверстия с кабиной тран спортного средству, и фильтры грубой и тонкой очистки 1.недостаток их заключается в том, что они не могут быть использованы во время работы с высокотоксичными ядохимикатами, так как в них непредусмотрен изоляционный газонепроиицаемый костюм водителя, куда ин-. дивидуально направляют очищенный поток воздуха. Кроме того, непосред" ственное прохождение потока воздуха через фильтры грубой и тонкой очистки 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 воздухопод" водящий канал с заслонкой, связай" ный посредством отверстия с кабиной транспортного средства, холодильную компрессионную машину с авто" номными конденсаторамн высоко" и низкокипящнх хладагентов, размещенный на входе в воздухоподводящий канал фильтр грубой очистки, установленные последовательно в этом канале испарители высоко- и ниэкокипящих хладагентов, нагнетатели воздуха и 1 фидьтр тонкой очистки, подсоединен Ьый трубопроводом к по костюмному аространству воднталя ттДанное техническое решение обеспечивает безопасность работы водителя транспортного средства в условиях загрязнения, в том числе и :токсичными веществами, наружного воздуха.5Однако 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 ном количестве.Цель изобретения - повышение эфФективности обработки воздуха.Для этого очистку осуществляют путем вымораживания паровой и2 О 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 40 средства.На чертеже представлена установка, реализующая способ обработкивоздуха.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 этоговоздушного потока. Очищенный такимобразом воздушный поилок доводят досоответствующих температурных параметров за счет теплообмена его с низкокипящим хладагентом и производятраздельную его подачу в кабинутранспортного средства и в подкостюмиов пространство водителя. Одновременно с этим из кабины транспортного 65 средства осуществляют рециркуляциювоздуха, 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 рукава5 и 6, при этом в перегородке на входе в канал выполнено окно, в которомустановлена поворотная заслонка 7. На входе в воздухоподводящий канал в рукаве б установлен фильтр 8 грубой очистки.Противоположная сторона этого рукава б соединена со всасывающей полостью нагнетателя 9, который нагнетательной полостью посредством воздуховода 10, где установлен фильтр 11 тонкой очистки, через шланг 12соединен с подкостюмным пространством(не показан) водителя, Возможен вариант, при герметичном .исполнениикабины 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 нагнетателя14Нагнетательная полость последнеговоздуховодом 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 хлад- агента," входящего в рабочую смесь.Воздушный конденсатор 21 соединен через сепараторную емкость 22 паровым 23 и жидкостным 24 трубопрородами 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 ходувоздушного потока высокотемпературного воздухоохладителя-испарителя 16, а с другой - с испарительной частью испарителя-конденсатора 27. Испаригельиая часть испарителя-конденсатора 7 через соленоидный вентиль 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, являющийсярегенеративным, 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) . 25Установка 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 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 восо глотку и кожный покров одного рабО- тающего). Всасывающий воздух пропускают через фильтр 8 грубой очистки и направляют делее по рукаву 6 на расположенную в нем часть возду.хоохладителя-испарителя 16. За счеттеплообмена с кипящей высокотемпера.турной фракцией смеси воздух охлаждают до промежуточной температуры.Далее предварительно обработанныйвоздух нагнетают по воздуховоду 10в расположенную в нем часть теплообменной поверхности воздухоохладителя-испарителя 17. Во время теплообмена воздушный поток охлаждают до минус 20 - минус 55 С. Указанный интервал температур охлаждения определендля известных, используемых в настоящее время в качестве дефолеантов иинсектицидов ядохимикатов, чья нормальная температура кипения находится в пределах 40-260 С. В результатеохлаждения иэ воздушного потока конденсируют капельную и паровую фракции имеющихся в нем токсичных веществ,Образованный конденсат частично ввиде снежных кристаллов выпадает наповерхности воэдухоохладителя-испарителя 17, а частично в виде жидкойфазы стекает и сливается наружу через конденсатоотводчик. Освобожденныйот капельной и паровой фракции токсичных веществ воздушный поток снизкой температурой пропускают черезвоздушный конденсатор 29, во внутреннюю полость которого из исчерпывающей части колонки 25 отводят горячие пары низкокипящей фракции смеси.В результате теплообмена температурухолодного воздушного потока повышаютдо температуры, равной приточной 2224 С, при этом паровая фракция смеси конденсируется,.Сконденсированную таким образомнизкокипящую фракцию смеси направляют в теплообменник 18, а далее черезрегулирующий вентиль 31 в воздухоохладитель-испаритель 17. Нагретый донриточных параметров воздушный поток пропускают через фильтр 11 тонкой очистки, где его очищают от аэрозольной Фракции токсичных веществи затем подают во внутреннюю полостькабины 2. Одновременно с этим имеющийся в объеме герметичной кабины 2 воздух всасывают нагнетателем 14 через от" верстие 13. Всасываемый объем воздуха в количестве 400-500 м/ч направ" )ляют по рукаву 5 на расположенную в нем часть воздухоохладителя-испарителя 16, где охлаждают до промежуточной температуры. Далее воздушный поток навнетают по воздуховоду 15 на расположенную в нем часть тепло- обменной поверхности воздухоохладителя-испарителя 17. В результате тенлообмена, низкокипящую фракцию смеси хладагентов в этой части воздухоохладителя-испарителя 17 доиспаряют, а воздух охлаждают до температуры приточного воздуха,т,е, до 22-24 ФС и подают в кабину 2 дляотвода 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,изоли. рованном гаэонепроницаемом костюме, работу установки ведут следующим образом. Заслонку 7 поворачивают (на чертеже пунктирное изображение положения заслонки), т.е. переводят в положение "Открыто 1. Одновременно с этим подается сигнал и открывают соленоидные вентили 28 и 30. При этом часть паровой низкокипящей фракции смеси направляют н испаритель-конден сатор 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 25 поток, подаваемый нагнетателем 9 после нагрева в воздушном конденсато. ре 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 поверх ность воздухоохладителя-испарителя 17. В результате теплообмена воздух охлаждают до приточных параметров и подают в кабину.45Формула изобретения 1. Способ обработки воздуха длятранспортного средства, заключающий-. щ ся 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, о т л и ч а ю щ и й с я 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 низко- кипящим 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, холодильную комнрессионную машину с автономными конденсаторами высоко- и низко- кипящих хладагентов, размещенный на входе в воэдухоподводящий каналфильтр грубой очистки, установленныепоследовательно в этом канале испарители высоко- и низкокипящих хладагентов, нагйетатели воздуха и фильтр тонкой очистки, подсоединенный трубопроводом к подкостюмному пространству водителя, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что воздухоподводящий канал оборудован перегородкой, разделяющей последний иа два рукава и имеющей окно у входа в упомянутый канал,заслонка установлена в окне, а конденса" тор ниэкокипящего хладагента расположен между ниэкотемпературным 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 транс" портного средства. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ЧССР 9 140764,кл. Ь 62 В 7/ОО, 1976. 2, Авторское свидетельство СССР кле В 60 Н 3/06, 1978 (прототип).82123 б ктор Трубченко каз 1687/28 аж 732 дарственногизобретений Б, Рауш 4 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 СоставиТехредЖ ТВНИИПИ Гопо делам113035 Моск ь Г. Петроваастелевич Корректор Л. Ива Подписно комитета ССС и открытий окая наб., д.