專利名稱：高效節(jié)能變壓吸附制氧設(shè)備及制氧工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備，具體的說是分子篩式醫(yī)療呼吸用氧氣的供應(yīng)設(shè)備，本發(fā)明還提供了一種制氧工藝。
背景技術(shù)：
醫(yī)療呼吸用氧歷經(jīng)三次革命醫(yī)用鋼瓶供氧、液氧貯槽供氧和PSA變壓吸附制氧機(jī)供氧。普通深冷設(shè)備制出來的鋼瓶氧主要用于工礦企業(yè)和冶煉，其純度也能達(dá)到99.2％以上，但氧氣中酸堿度以及一氧化碳、二氧化碳、乙炔和水份都嚴(yán)重超標(biāo)，尤其含有對人體有害的鹵素?zé)o法去除，因此不適用醫(yī)療、救治病人、呼吸之用；液氧貯槽汽化供氧是在常溫下保存臨界溫度-176℃液態(tài)氧，技術(shù)和工藝要求相當(dāng)高的，一旦發(fā)生問題，則1∶800的液氣膨脹將嚴(yán)重威脅整個醫(yī)院及醫(yī)院左鄰右舍的安全，除形成不安全因素外，還需經(jīng)常泄壓，導(dǎo)致?lián)p耗增大，使成本增高；PSA制氧機(jī)因其設(shè)備使用的安全性、方便性、可控制性、運行穩(wěn)定性是其它氧源無可比擬的超低成本，促使PSA制氧系統(tǒng)的迅速發(fā)展，逐步成為醫(yī)院現(xiàn)代化管理的硬件標(biāo)志之一。但是，PSA制氧系統(tǒng)的產(chǎn)出氧氣的純度不穩(wěn)定，能耗大，空氣利用效率低是困繞其發(fā)展速度的主要原因?？傊?，設(shè)備工藝不夠完善就是一個主要原因，例如空氣過濾器下方的自動排污器中的油水只有達(dá)到一定程度時才能排放一次，其間油水蒸氣又會返回到管道氣流中去，進(jìn)入分子篩床，使產(chǎn)氧率大大降低，空氣利用率甚至達(dá)不到百分之三十，另一方面，在設(shè)備停機(jī)時管道和吸附塔內(nèi)仍有一定的壓力存在，給維修和保養(yǎng)帶來了一定的安全隱患。公開號為CN1721040的中國專利申請?zhí)峁┝艘环N“醫(yī)用分子篩吸附制氧機(jī)”，主要是采用在分子篩下部設(shè)置高效干燥劑來吸附油水蒸氣，得到的氧氣濃度可在94％以上，極限濃度為95.5％，且延長了分子篩的使用壽命，但干燥劑被油水污染后不易更換，而且停機(jī)后的安全隱患問題仍未解決。隨著人們對健康水平的要求增高，對安全用氧的要求也越來越高。而分子篩的利用率是控制產(chǎn)氧率和氧氣純度的另一關(guān)鍵因素，因此提高分子篩的利用率就顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高效節(jié)能變壓吸附制氧設(shè)備。在自動排污器的下方設(shè)置小口徑電磁閥，采用PLC控制器智能控制排污時刻和頻率，并對空氣進(jìn)入吸附塔內(nèi)的時間和壓力進(jìn)行智能控制，產(chǎn)生氧氣的濃度和穩(wěn)定度都大為提高，耗能大大降低，且停機(jī)后自動卸荷，消除了安全隱患；本發(fā)明還提供了一種控制精確、分子篩利用率高的制氧工藝，根據(jù)分子篩的吸附機(jī)理和吸附等溫曲線，在分子篩飽和層沒有穿透前，通過控制合理的控制進(jìn)氣時間和吸附塔內(nèi)的壓力，保證理想的出氧率和出氧純度。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種高效節(jié)能變壓吸附制氧設(shè)備，包括通過空氣過濾器F1、F2、F3依次連接的空氣壓縮機(jī)、空氣緩沖罐、冷凍干燥機(jī)和A、B兩座吸附塔，空氣過濾器F1、F2、F3的下端分別具有自動排污用電磁閥V1、V2、V3，電磁閥V1、V2、V3均與PLC控制器連接，均壓時用于控制電磁閥V1、V2、V3的啟閉時刻和頻率；空氣緩沖罐具有觸發(fā)壓力傳感器G1和電磁閥V4，觸發(fā)壓力傳感器G1和電磁閥V4與PLC控制器連接；空氣壓縮機(jī)、冷凍干燥機(jī)也與PLC控制器連接；A、B兩座吸附塔下端具有氣動閥Q1、Q2、Q3、Q4，A、B兩座吸附塔上端具有氣動閥Q5、Q6和均壓閥Q7，氣動閥Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6和均壓閥Q7與PLC控制器連接。
所述的氣動閥Q1與氣動閥Q2之間具有消音器P。
所述的吸附塔通過氧氣緩沖罐、流量計L與氧儲罐連接，氧氣緩沖罐具有壓力表Y；氧儲罐上具有限壓壓力傳感器G2，氧儲罐與流量計L之間還具有單向閥T，限壓壓力傳感器G2與PLC控制器連接。
一種制氧工藝如下A、首先使冷凍干燥機(jī)工作，預(yù)冷3-8分鐘，然后打開空氣壓縮機(jī)，使壓縮空氣進(jìn)入空氣緩沖罐，當(dāng)空氣緩沖罐內(nèi)的壓力達(dá)到0.4-0.45MPa時，打開進(jìn)氣氣動閥Q3和排氣氣動閥Q2，氣體進(jìn)入吸附塔中的A座，當(dāng)A座吸附塔的壓力達(dá)到0.4-0.6MPa時，打開出氣氣動閥Q5，輸出氧氣12-25秒至氧儲罐，然后關(guān)閉出氣氣動閥Q5、進(jìn)氣氣動閥Q3和排氣氣動閥Q2，打開均壓閥Q7 3-8秒，同時排污電磁閥V1、V2、V3、V4打開1-2秒；B、然后打開進(jìn)氣氣動閥Q4和排氣氣動閥Q1，使氣體進(jìn)入吸附塔中的B座，當(dāng)吸附塔的B座的壓力達(dá)到0.4-0.6MPa時，打開出氣氣動閥Q6，輸出氧氣12-25秒至氧儲罐，然后關(guān)閉出氣氣動閥Q6、進(jìn)氣氣動閥Q4和排氣氣動閥Q1，打開均壓閥Q7 3-8秒，同時排污電磁閥V1、V2、V3、V4打開1-2秒，完成一個工作周期；C、當(dāng)氧儲罐氧氣的壓力達(dá)到上限壓值0.5-0.6MPa時，關(guān)閉冷凍干燥機(jī)、空氣壓縮機(jī)和氣動閥Q3、Q4、Q5、Q6、Q7；當(dāng)氧儲罐氧氣的壓力達(dá)到下限壓值0.35-0.45MPa時，打開冷凍干燥機(jī)、空氣壓縮機(jī)和氣動閥Q3、Q4、Q5、Q6、Q7，進(jìn)入下一個工作周期。
為消除安全隱患，在待機(jī)或停機(jī)時，卸荷閥Q1、Q2和V4打開，使吸附塔和空氣緩沖罐的內(nèi)壓力為零。
本發(fā)明所能達(dá)到的有益效果是1、本發(fā)明通過PLC控制器智能合理的控制分子篩床的進(jìn)氣和出氧時間，使分子篩的利用效率大為提高，保證了高效的產(chǎn)氧量，且能耗大為降低；排污電磁閥智能開啟和關(guān)閉，有效的凈化了原料氣體，保證了氧氣純度的穩(wěn)定。
2、本發(fā)明控制精度高，設(shè)備噪音小，尤其是設(shè)備待機(jī)和停機(jī)時，排氣氣動閥Q1、Q2和電磁閥V4自動轉(zhuǎn)為卸荷閥卸去管道內(nèi)壓力，消除了維修和保養(yǎng)時的安全隱患。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為PLC控制器的控制原理圖。
圖3為PLC控制器的電路原理圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步的描述如圖1、圖2、圖3所示，該高效節(jié)能變壓吸附制氧設(shè)備主要由空氣壓縮機(jī)10、空氣緩沖罐20、冷凍干燥機(jī)30、吸附塔40、氧氣緩沖罐50和氧儲罐60構(gòu)成，空氣壓縮機(jī)10與空氣緩沖罐20之間具有空氣過濾器F1和手動銅球閥K1、K2，空氣過濾器F1上具有小口徑電磁閥V1，空氣緩沖罐20上還具有觸發(fā)壓力傳感器G1和卸荷電磁閥V4，空氣緩沖罐20通過帶有小口徑電磁閥V2的空氣過濾器F2與冷凍干燥機(jī)30連接，冷凍干燥機(jī)30通過帶有小口徑電磁閥V3的空氣過濾器F3與A、B兩座吸附塔40連接，每座吸附塔均有下均布器41、分子篩42和上均布器43構(gòu)成，分子篩采用高效特種氟石分子篩，A、B兩座吸附塔40的下端并接有兩組串接的氣動閥Q1、Q2和氣動閥Q3、Q4，其中氣動閥Q1、Q2之間還連接有消音器P，A、B兩座吸附塔40的上端并接有串接的氣動閥Q5、Q6和均壓閥Q7，A、B兩座吸附塔40通過氧氣緩沖罐50和流量計L與氧儲罐60連接，氧氣緩沖罐50具有壓力表Y，氧儲罐60上具有限壓壓力傳感器G2，當(dāng)氧儲罐60內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)定的上限壓力時，整套設(shè)備停止工作，處于待機(jī)狀態(tài)，當(dāng)氧氣消耗到下限壓力狀態(tài)時，整套設(shè)備自動恢復(fù)工作，氧儲罐60與流量計L之間還具有單向閥T?？諝鈮嚎s機(jī)10、冷凍干燥機(jī)30、閥系、觸發(fā)壓力傳感器G1和限壓壓力傳感器G2均與PLC控制器70連接，PLC控制器70主要由OMR CPM1A-40系列PLC芯片和外圍接口構(gòu)成，PLC芯片的10CH的輸出口00通過繼電器R1與冷卻干燥機(jī)20連接，控制冷卻干燥機(jī)20的起停，PLC芯片的10CH的輸出口01通過繼電器R2與空氣壓縮機(jī)10連接，控制空氣壓縮機(jī)10的起停，PLC芯片的10CH的輸出口02、04、05、06、07分別通過繼電器R3、R4、R5、R6、R7與進(jìn)氣氣動閥Q3、進(jìn)氣氣動閥Q4、出氣氣動閥Q5、出氣氣動閥Q6、均壓閥Q7連接，控制閥系的啟閉，PLC芯片的11CH的輸出口00、01分別通過繼電器R8、R9與排氣氣動閥Q1、Q2連接，PLC芯片的11CH的輸出口02通過繼電器R10與電磁閥V1、V2、V3、V4連接，PLC芯片的11CH的輸出口03通過繼電器R11與卸荷氣動閥Q1、Q2、V4連接，觸發(fā)壓力傳感器G1和限壓壓力傳感器G2分別串接在信號電源與PLC芯片的輸入口03、04之間。
該按照上述方案布置設(shè)備，下述實施例的制氧工藝的具體控制條件和出氧純度為實施例1打開電源，使冷凍干燥機(jī)30工作，空氣預(yù)冷5分鐘，然后打開空氣壓縮機(jī)10，使壓縮空氣進(jìn)入空氣緩沖罐20，當(dāng)空氣緩沖罐20內(nèi)的壓力達(dá)到0.40MPa時，觸發(fā)壓力傳感器G1觸發(fā)信號到PLC控制器70，PLC控制器70發(fā)出使閥系開始工作的控制信號，打開進(jìn)氣氣動閥Q3和排氣氣動閥Q2，使吸附塔40的B座進(jìn)行解吸，同時，氣體進(jìn)入吸附塔40中的A座，當(dāng)吸附塔40的A座內(nèi)壓力達(dá)到0.48MPa時，打開出氣氣動閥Q5，輸出氧氣21秒至氧儲罐60，然后關(guān)閉出氣氣動閥Q5、進(jìn)氣氣動閥Q3和排氣氣動閥Q2，打開均壓閥Q7對吸附塔40中的B座進(jìn)行均壓，均壓時間為6秒，同時排污電磁閥V1、V2、V3、V4自動打開1秒；然后打開進(jìn)氣氣動閥Q4和排氣氣動閥Q1，使吸附塔40中的A座進(jìn)行解吸，同時氣體進(jìn)入吸附塔40中的B座，當(dāng)吸附塔40的B座內(nèi)壓力達(dá)到0.48MPa時，打開出氣氣動閥Q6，輸出氧氣21秒至氧儲罐60，然后關(guān)閉出氣氣動閥Q6、進(jìn)氣氣動閥Q4和排氣氣動閥Q1，打開均壓閥Q7，對吸附塔40中的A座進(jìn)行均壓，均壓時間為6秒，同時排污電磁閥V1、V2、V3、V4打開1秒，完成一個工作周期。重復(fù)該周期，就會源源不斷地輸出合格的醫(yī)用氧氣，此時流量計L顯示氧氣流量為2.3m3/h，10分鐘后，氧氣純度為91.5％-93％，20分鐘后，氧氣純度為92％-94％；當(dāng)氧儲罐70內(nèi)氧氣的壓力到上限壓值0.5MPa時，限壓壓力傳感器G2發(fā)出信號到PLC控制器70，PLC控制器70就發(fā)出停機(jī)信號使整套設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài)，PLC控制器70自動關(guān)閉冷凍干燥機(jī)30、空氣壓縮機(jī)10和氣動閥Q3、Q4、Q5、Q6、Q7；同時，打開卸荷閥Q1、Q2和電磁閥V4，使吸附塔40和空氣緩沖罐20的內(nèi)壓力為零。當(dāng)氧儲罐60內(nèi)氧氣的壓力達(dá)到下限壓值0.4MPa時，限壓壓力傳感器G2發(fā)出信號到PLC控制器70，PLC控制器70就發(fā)出開機(jī)信號使整套設(shè)備開始重新運行。依次打開冷凍干燥機(jī)30、空氣壓縮機(jī)10和氣動閥Q3、Q4、Q5、Q6、Q7，進(jìn)入下一個工作周期；在停機(jī)時，PLC控制器70自動關(guān)閉冷凍干燥機(jī)30、空氣壓縮機(jī)10和氣動閥Q3、Q4、Q5、Q6、Q7，打開卸荷閥Q1、Q2和電磁閥V4，使吸附塔40和空氣緩沖罐20的內(nèi)壓力為零。
實施例2打開電源，使冷凍干燥機(jī)30工作，空氣預(yù)冷6分鐘，然后打開空氣壓縮機(jī)10，使壓縮空氣進(jìn)入空氣緩沖罐20，當(dāng)空氣緩沖罐20內(nèi)的壓力達(dá)到0.43MPa時，觸發(fā)壓力傳感器G1觸發(fā)信號到PLC控制器70，PLC控制器70發(fā)出使閥系開始工作的控制信號，打開進(jìn)氣氣動閥Q3和排氣氣動閥Q2，使吸附塔40的B座進(jìn)行解吸，同時，氣體進(jìn)入吸附塔40中的A座，當(dāng)吸附塔40的A座內(nèi)壓力達(dá)到0.5MPa時，打開出氣氣動閥Q5，輸出氧氣21秒至氧儲罐60，然后關(guān)閉出氣氣動閥Q5、進(jìn)氣氣動閥Q3和排氣氣動閥Q2，打開均壓閥Q7對吸附塔40中的B座進(jìn)行均壓，均壓時間為5秒，同時排污電磁閥V1、V2、V3、V4自動打開1.5秒；然后打開進(jìn)氣氣動閥Q4和排氣氣動閥Q1，使吸附塔40中A座進(jìn)行解吸，同時，氣體進(jìn)入吸附塔40中的B座，當(dāng)吸附塔40的B座內(nèi)壓力達(dá)到0.5MPa時，打開出氣氣動閥Q6，輸出氧氣21秒至氧儲罐60，然后關(guān)閉出氣氣動閥Q6、進(jìn)氣氣動閥Q4和排氣氣動閥Q1，打開均壓閥Q7對吸附塔40中的A座進(jìn)行均壓，均壓時間為5秒，同時排污電磁閥V1、V2、V3、V4打開1.5秒，完成一個工作周期，重復(fù)該周期，就會源源不斷地輸出氧氣，此時流量計L顯示氧氣流量為2.4m3/h，10分鐘后，氧氣純度為93％-95％，20分鐘后，氧氣純度為94％-96.5％。當(dāng)氧儲罐60內(nèi)氧氣的壓力到上限壓值0.52MPa時，限壓壓力傳感器G2發(fā)出信號到PLC控制器70，PLC控制器70就發(fā)出停機(jī)信號使整套設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài)，PLC控制器70自動關(guān)閉冷凍干燥機(jī)30、空氣壓縮機(jī)10和氣動閥Q3、Q4、Q5、Q6、Q7，打開卸荷閥Q1、Q2和電磁閥V4，使吸附塔40和空氣緩沖罐20的內(nèi)壓力為零，當(dāng)氧儲罐60內(nèi)氧氣的壓力達(dá)到下限壓值0.45MPa時，限壓壓力傳感器G2發(fā)出信號到PLC控制器70，PLC控制器70就發(fā)出開機(jī)信號使整套設(shè)備開始重新運行，打開冷凍干燥機(jī)30、空氣壓縮機(jī)10和氣動閥Q3、Q4、Q5、Q6、Q7，進(jìn)入下一個工作周期。在停機(jī)時，PLC控制器70自動關(guān)閉冷凍干燥機(jī)30、空氣壓縮機(jī)10和氣動閥Q3、Q4、Q5、Q6、Q7，打開卸荷閥Q1、Q2和電磁閥V4，使吸附塔40和空氣緩沖罐20的內(nèi)壓力為零。
實施例3打開電源，使冷凍干燥機(jī)30工作，空氣預(yù)冷6分鐘，然后打開空氣壓縮機(jī)10，使壓縮空氣進(jìn)入空氣緩沖罐20，當(dāng)空氣緩沖罐20內(nèi)的壓力達(dá)到0.45MPa時，觸發(fā)壓力傳感器G1觸發(fā)信號到PLC控制器70，PLC控制器70發(fā)出使閥系開始工作的控制信號，打開進(jìn)氣氣動閥Q3和排氣氣動閥Q2，使吸附塔40的B座進(jìn)行解吸，同時，氣體進(jìn)入吸附塔40中的A座，當(dāng)吸附塔40的A座內(nèi)壓力達(dá)到0.52MPa時，打開出氣氣動閥Q5，輸出氧氣20秒至氧儲罐60，然后關(guān)閉出氣氣動閥Q5、進(jìn)氣氣動閥Q3和排氣氣動閥Q2，打開均壓閥Q7對吸附塔40中的B座進(jìn)行均壓，均壓時間為3.5秒，同時排污電磁閥V1、V2、V3、V4自動打開1秒；然后打開進(jìn)氣氣動閥Q4和排氣氣動閥Q1，使吸附塔40中A座進(jìn)行解吸，同時，使氣體進(jìn)入吸附塔40中的B座，當(dāng)吸附塔40的B座內(nèi)壓力達(dá)到0.52MPa時，打開出氣氣動閥Q6，輸出氧氣20秒至氧儲罐60，然后關(guān)閉出氣氣動閥Q6、進(jìn)氣氣動閥Q4和排氣氣動閥Q1，打開均壓閥Q7對吸附塔40中的A座進(jìn)行均壓，均壓時間為3.5秒，同時排污電磁閥V1、V2、V3、V4打開1秒，完成一個工作周期，重復(fù)該周期，就會源源不斷地輸出氧氣，此時流量計L顯示氧氣流量為2.2m3/h，10分鐘后，氧氣純度為95.5％-96.5％，20分鐘后，氧氣純度為96.3％-98.5％。當(dāng)氧儲罐60內(nèi)氧氣的壓力到上限壓值0.55MPa時，限壓壓力傳感器G2發(fā)出信號到PLC控制器70，PLC控制器70就發(fā)出停機(jī)信號使整套設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài)，PLC控制器70自動關(guān)閉冷凍干燥機(jī)30、空氣壓縮機(jī)10和氣動閥Q3、Q4、Q5、Q6、Q7，打開卸荷閥Q1、Q2和電磁閥V4，使吸附塔40和空氣緩沖罐20的內(nèi)壓力為零，當(dāng)氧儲罐60內(nèi)氧氣的壓力達(dá)到下限壓值0.45MPa時，限壓壓力傳感器G2發(fā)出信號到PLC控制器70，PLC控制器70就發(fā)出開機(jī)信號使整套設(shè)備開始重新運行，打開冷凍干燥機(jī)30、空氣壓縮機(jī)10和氣動閥Q3、Q4、Q5、Q6、Q7，進(jìn)入下一個工作周期。在停機(jī)時，PLC控制器70自動關(guān)閉冷凍干燥機(jī)30、空氣壓縮機(jī)10和氣動閥Q3、Q4、Q5、Q6、Q7，同時，打開卸荷閥Q1、Q2和電磁閥V4，使吸附塔40和空氣緩沖罐20的內(nèi)壓力為零。
實施例4打開電源，使冷凍干燥機(jī)30工作，空氣預(yù)冷6.5分鐘，然后打開空氣壓縮機(jī)10，使壓縮空氣進(jìn)入空氣緩沖罐20，當(dāng)空氣緩沖罐20內(nèi)的壓力達(dá)到0.44MPa時，觸發(fā)壓力傳感器G1觸發(fā)信號到PLC控制器70，PLC控制器70發(fā)出使閥系開始工作的控制信號，打開進(jìn)氣氣動閥Q3和排氣氣動閥Q2，使吸附塔40的B座進(jìn)行解吸，同時，氣體進(jìn)入吸附塔40中的A座，當(dāng)吸附塔40的A座內(nèi)壓力達(dá)到0.5MPa時，打開出氣氣動閥Q5，輸出氧氣21秒至氧儲罐60，然后關(guān)閉出氣氣動閥Q5、進(jìn)氣氣動閥Q3和排氣氣動閥Q2，打開均壓閥Q7對吸附塔40中的B座進(jìn)行均壓，均壓時間為1秒，同時排污電磁閥V1、V2、V3、V4自動打開1.5秒；然后打開進(jìn)氣氣動閥Q4和排氣氣動閥Q1，使吸附塔40中A座進(jìn)行解吸，同時，使氣體進(jìn)入吸附塔40中的B座，當(dāng)吸附塔40的B座內(nèi)壓力達(dá)到0.5MPa時，打開出氣氣動閥Q6，輸出氧氣21秒至氧儲罐60，然后關(guān)閉出氣氣動閥Q6、進(jìn)氣氣動閥Q4和排氣氣動閥Q1，打開均壓閥Q7對吸附塔40中的A座進(jìn)行均壓，均壓時間為1秒，同時排污電磁閥V1、V2、V3、V4打開1.5秒，完成一個工作周期，重復(fù)該周期，就會源源不斷地輸出氧氣，此時流量計L顯示氧氣流量為2.3m3/h，10分鐘后，氧氣純度為94％-95％，20分鐘后，氧氣純度為95％-96％；當(dāng)氧儲罐60內(nèi)氧氣的壓力到上限壓值0.52MPa時，限壓壓力傳感器G2發(fā)出信號到PLC控制器70，PLC控制器70就發(fā)出停機(jī)信號使整套設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài)，PLC控制器70自動關(guān)閉冷凍干燥機(jī)30、空氣壓縮機(jī)10和氣動閥Q3、Q4、Q5、Q6、Q7，打開卸荷閥Q1、Q2和電磁閥V4，使吸附塔40和空氣緩沖罐20的內(nèi)壓力為零。當(dāng)氧儲罐60內(nèi)氧氣的壓力達(dá)到下限壓值0.45MPa時，限壓壓力傳感器G2發(fā)出信號到PLC控制器70，PLC控制器70就發(fā)出開機(jī)信號使整套設(shè)備開始重新運行打開冷凍干燥機(jī)30、空氣壓縮機(jī)10和氣動閥Q3、Q4、Q5、Q6、Q7，進(jìn)入下一個工作周期。在停機(jī)時，PLC控制器70自動關(guān)閉冷凍干燥機(jī)30、空氣壓縮機(jī)10和氣動閥Q3、Q4、Q5、Q6、Q7，同時，打開卸荷閥Q1、Q2和電磁閥V4，使吸附塔40和空氣緩沖罐20的內(nèi)壓力為零。
權(quán)利要求
1.一種高效節(jié)能變壓吸附制氧設(shè)備，包括通過空氣過濾(F1、F2、F3)依次連接的空氣壓縮機(jī)(10)、空氣緩沖罐(20)、冷凍干燥機(jī)(30)和A、B兩座吸附塔(40)，其特征在于空氣過濾器(F1、F2、F3)的下端分別具有自動排污用電磁閥(V1、V2、V3)，電磁閥(V1、V2、V3)均與PLC控制器(70)連接；空氣緩沖罐(20)具有觸發(fā)壓力傳感器(G1)和電磁閥(V4)，觸發(fā)壓力傳感器(G1)和電磁閥(V4)與PLC控制器(70)連接；空氣壓縮機(jī)(10)、冷凍干燥機(jī)(40)也與PLC控制器(70)連接；A、B兩座吸附塔(40)下端具有氣動閥(Q1、Q2、Q3、Q4)，A、B兩座吸附塔(40)上端具有氣動閥(Q5、Q6)和均壓閥(Q7)，氣動閥(Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6)和均壓閥(Q7)與PLC控制器(70)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的高效節(jié)能變壓吸附制氧設(shè)備，其特征在于氣動閥(Q1)與氣動閥(Q2)之間具有消音器(P)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的高效節(jié)能變壓吸附制氧設(shè)備，其特征在于A、B兩座吸附塔(40)通過氧氣緩沖罐(50)、流量計(L)與氧儲罐(60)連接，氧氣緩沖罐(50)具有壓力表(Y)；氧儲罐(60)上具有限壓壓力傳感器(G2)，氧儲罐(60)與流量計(L)之間還具有單向閥(T)，限壓壓力傳感器(G2)與PLC控制器(70)連接。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的高效節(jié)能變壓吸附制氧設(shè)備，其特征在于其制氧工藝為I、首先使冷凍干燥機(jī)(30)工作，預(yù)冷3-8分鐘，然后打開空氣壓縮機(jī)(10)，使壓縮空氣進(jìn)入空氣緩沖罐(20)，當(dāng)空氣緩沖罐(20)內(nèi)的壓力達(dá)到0.4-0.45MPa時，打開進(jìn)氣氣動閥(Q3)和排氣氣動閥(Q2)，氣體進(jìn)入吸附塔(40)中的A座，當(dāng)吸附塔(40)的A座壓力達(dá)到0.4-0.6MPa時，打開出氣氣動閥(Q5)，輸出氧氣12-25秒至氧儲罐(60)，然后關(guān)閉出氣氣動閥(Q5)、進(jìn)氣氣動閥(Q3)和排氣氣動閥(Q2)，打開均壓閥(Q7)3-8秒，同時排污電磁閥(V1、V2、V3 V4)打開1-2秒；II、然后打開進(jìn)氣氣動閥(Q4)和排氣氣動閥(Q1)，使氣體進(jìn)入吸附塔(40)中的B座，當(dāng)吸附塔(40)的B座的壓力達(dá)到0.4-0.6MPa時，打開出氣氣動閥(Q6)，輸出氧氣12-25秒至氧儲罐(60)，然后關(guān)閉出氣氣動閥(Q6)、進(jìn)氣氣動閥(Q4)和排氣氣動閥(Q1)，打開均壓閥(Q7)3-8秒，同時排污電磁閥(V1、V2、V3 V4)打開1-2秒，完成一個工作周期；III、當(dāng)氧儲罐(60)內(nèi)氧氣的壓力達(dá)到上限壓值0.5-0.6MPa時，關(guān)閉冷凍干燥機(jī)(30)、空氣壓縮機(jī)(10)和氣動閥(Q3、Q4、Q5、Q6、Q7)；當(dāng)氧儲罐(60)內(nèi)氧氣的壓力達(dá)到下限壓值0.35-0.45MPa時，打開冷凍干燥機(jī)(30)、空氣壓縮機(jī)(10)和氣動閥(Q3、Q4、Q5、Q6、Q7)，進(jìn)入下一個工作周期。
5.如權(quán)利要求4所述的制氧工藝，其特征在于設(shè)備待機(jī)或停機(jī)時，卸荷閥(Q1、Q2、V4)打開，使吸附塔(40)和空氣緩沖罐(20)的內(nèi)壓力為零。
全文摘要
本發(fā)明公開一種高效節(jié)能變壓吸附制氧設(shè)備，包括通過空氣過濾器依次連接的空氣壓縮機(jī)、空氣緩沖罐、冷凍干燥機(jī)和吸附塔，空氣過濾器下端具有電磁排污閥，電磁排污閥均與PLC控制器連接；PLC控制器與吸附塔下端的閥系連接，控制閥系的啟閉，吸附塔通過氧氣緩沖罐、流量計L與氧儲罐連接。本發(fā)明還提供了一種制氧工藝，通過控制閥系的開啟時間和進(jìn)氣時間以及電磁排污閥的排污頻率，使得整個制氧工藝的控制精度高，出氧穩(wěn)定，且能耗大為降低；排污電磁閥智能開啟和關(guān)閉，保證了氧氣的純度，尤其是設(shè)備停機(jī)時，能夠自動卸荷，消除了安全隱患。
文檔編號C01B13/02GK1951540SQ200610128229
公開日2007年4月25日 申請日期2006年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月17日
發(fā)明者王勤修, 徐軍峰, 王良辰, 白潔芳 申請人:王勤修