小型三塔結(jié)構(gòu)分子篩制氧的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種小型三塔結(jié)構(gòu)分子篩制氧機(jī)，包括三個(gè)吸附塔、四個(gè)儲(chǔ)氣罐以及電磁閥組；所述的電磁閥組包括9個(gè)電磁閥；所述的三個(gè)吸附塔的出氣口通過(guò)單向閥連接儲(chǔ)氣罐。本實(shí)用新型在小型三塔分子篩制氧機(jī)中，具有體積小、產(chǎn)氧量高、出口壓力大、可移動(dòng)的特點(diǎn)。通過(guò)縮小分子篩桶徑高比，采用大氣量無(wú)油空壓機(jī)，優(yōu)化管線(xiàn)結(jié)構(gòu)；同時(shí)減少了電磁閥的使用，減少了原材料成本的同時(shí)，提高了三塔分子篩的使用效率，出氧穩(wěn)定。
【專(zhuān)利說(shuō)明】小型三塔結(jié)構(gòu)分子篩制氧機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種分子篩制氧機(jī)，尤其是一種小體積且具有三個(gè)吸附塔結(jié)構(gòu)的分子篩制氧機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]氧氣作為一種重要的原料在工業(yè)冶煉、造紙漂白、污水處理、醫(yī)療保健、高原補(bǔ)氧、科研氧源等領(lǐng)域有著廣泛的用途。隨著變壓吸附法(Pressure Swing Adsorpt1n ,簡(jiǎn)稱(chēng)PSA)制氧技術(shù)于20世紀(jì)60年代開(kāi)發(fā)成功以后，其利用分子篩吸附劑對(duì)氮?dú)夂脱鯕庥胁煌奈侥芰χ蒲?，產(chǎn)氧快、安全、經(jīng)濟(jì)、方便等特點(diǎn)展露出優(yōu)勢(shì)，輕松取代過(guò)去的瓶裝氧和化學(xué)制氧。直到20世紀(jì)80年代美國(guó)Praxair公司研制的第一臺(tái)小型制氧機(jī)問(wèn)世后，小型分子篩制氧機(jī)市場(chǎng)占有率也在逐年上升。
[0003]目前，常用的PSA制氧工藝分為兩塔分子篩制氧、三塔分子篩制氧和四塔分子篩制氧，而變壓吸附法大體可以分為吸附、放空、沖洗、均壓這幾個(gè)步驟。
[0004]兩塔分子篩制氧工藝常見(jiàn)于小型分子篩制氧機(jī)，其兩個(gè)分子篩吸附塔交替循環(huán)產(chǎn)氧，工藝流程簡(jiǎn)單操作容易，但其氧氣回收效率經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)只有30%，且出氧流量和壓力都受到限制。
[0005]三塔分子篩制氧和四塔分子篩制氧常見(jiàn)于大流量大體積的分子篩制氧機(jī)。其中四塔分子篩制氧在目前市面上有兩種方式，一種是利用兩個(gè)兩塔結(jié)構(gòu)的制氧機(jī)級(jí)聯(lián)進(jìn)氣和出氣，達(dá)到名義上的四塔制氧，這種方法制氧效率低且與兩塔制氧原理類(lèi)似；另一種是實(shí)際意義上的四塔制氧，即每個(gè)吸附塔都要經(jīng)過(guò)四個(gè)步驟的循環(huán)產(chǎn)氧，工藝流程復(fù)雜，操作麻煩。
[0006]三塔分子篩制氧機(jī)由于產(chǎn)氧量大，出口壓力較大，氧氣產(chǎn)生效率較高，在一些工業(yè)領(lǐng)域使用性?xún)r(jià)比較高，但目前三塔結(jié)構(gòu)分子篩制氧機(jī)大部分都是大型設(shè)備，耗費(fèi)材料，不易移動(dòng)；且電磁閥使用數(shù)量較多，達(dá)到15個(gè)左右，控制起來(lái)較為繁瑣；系統(tǒng)監(jiān)控不完善，設(shè)備及操控者的安全性較低；由于三塔制氧機(jī)的運(yùn)行壓力較高，經(jīng)過(guò)壓縮的空氣溫升很高，目前市面上的三塔制氧機(jī)沒(méi)有較好的降溫系統(tǒng)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種小型三塔結(jié)構(gòu)分子篩制氧機(jī)，具有體積較小可移動(dòng)，電磁閥使用少控制方便，產(chǎn)氧能力強(qiáng)、成本較低、散熱系統(tǒng)先進(jìn)等優(yōu)點(diǎn)。
[0008]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種小型三塔結(jié)構(gòu)分子篩制氧機(jī)，包括三個(gè)吸附塔、四個(gè)儲(chǔ)氣罐以及電磁閥組；所述的電磁閥組包括9個(gè)電磁閥:第一進(jìn)氣閥、第二進(jìn)氣閥、第三進(jìn)氣閥、第一廢氣閥、第二廢氣閥、第三廢氣閥、第一均壓閥、第二均壓閥、第三均壓閥；所述的第一進(jìn)氣閥、第二進(jìn)氣閥、第三進(jìn)氣閥的進(jìn)氣端與壓縮機(jī)出氣端相連；所述的第一進(jìn)氣閥的出氣端與第一吸附塔的進(jìn)氣端以及第一廢氣閥的進(jìn)氣端相連；所述的第二進(jìn)氣閥的出氣端與第二吸附塔的進(jìn)氣端以及第二廢氣閥的進(jìn)氣端相連；所述的第三進(jìn)氣閥的出氣端與第三吸附塔的進(jìn)氣端以及第三廢氣閥的進(jìn)氣端相連；所述的第一廢氣閥、第二廢氣閥和第三廢氣閥的出氣口全部接入排氣消音系統(tǒng)；所述的第一均壓閥、第二均壓閥、第三均壓閥分別對(duì)應(yīng)接入第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔的出氣口，將第一吸附塔、第二吸附塔以及第三吸附塔C兩兩級(jí)聯(lián)起來(lái)；所述的三個(gè)吸附塔的出氣口通過(guò)單向閥連接儲(chǔ)氣罐。
[0009]進(jìn)一步的說(shuō)，本實(shí)用新型所述的三個(gè)吸附塔具有桶體；所述的桶體為鋁合金篩桶，直徑為86、0mm，在很大程度上減小了三塔制氧機(jī)的體積；所述的儲(chǔ)氣罐為鋁合金儲(chǔ)氣罐；所述的儲(chǔ)氣罐的罐體的直徑為76?80mm ;用于緩沖通過(guò)分子篩分離出的氧氣，達(dá)到高壓、高濃度氧氣持續(xù)穩(wěn)定的供給。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是，解決了【背景技術(shù)】中存在的缺陷，具有體積小、產(chǎn)氧量高、出口壓力大、可移動(dòng)的特點(diǎn)；減少了電磁閥的使用，減少了原材料成本的同時(shí)，提高了三塔分子篩的使用效率，出氧穩(wěn)定。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012]圖1是本實(shí)用新型的電氣結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]現(xiàn)在結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0014]如圖1所示，9個(gè)電磁閥，分別是:進(jìn)氣閥A、進(jìn)氣閥B、進(jìn)氣閥C、廢氣閥A、廢氣閥B、廢氣閥C、均壓閥A、均壓閥B、均壓閥C，用于控制壓縮空氣、氧氣和廢氣的導(dǎo)通路徑。其中，進(jìn)氣閥A、進(jìn)氣閥B、進(jìn)氣閥C的進(jìn)氣端與壓縮機(jī)出氣端相連，進(jìn)氣閥A的出氣端與吸附塔A的進(jìn)氣端和廢氣閥A的進(jìn)氣端相連，進(jìn)氣閥B的出氣端與吸附塔B的進(jìn)氣端和廢氣閥B的進(jìn)氣端相連，進(jìn)氣閥C的出氣端與吸附塔C的進(jìn)氣端和廢氣閥C的進(jìn)氣端相連，廢氣閥A、廢氣閥B和廢氣閥C的出氣口全部接入排氣消音系統(tǒng)。均壓閥A、均壓閥B、均壓閥C分別接入吸附塔A、吸附塔B、吸附塔C的出氣口，將吸附塔A、吸附塔B、吸附塔C兩兩級(jí)聯(lián)起來(lái)。吸附塔出氣口連接儲(chǔ)氣桶，中間用單向閥導(dǎo)通。
[0015]三個(gè)吸附塔分別都選用直徑為88mm的鋁合金篩桶用于裝填分子篩吸附劑，在很大程度上減小了三塔制氧機(jī)的體積；同時(shí)四個(gè)直徑為78mm的鋁合金儲(chǔ)氣桶，用于緩沖通過(guò)分子篩分離出的氧氣，達(dá)到高壓、高濃度氧氣持續(xù)穩(wěn)定的供給。此處的吸附塔以及儲(chǔ)氣桶的直徑均為內(nèi)徑。
[0016]三塔制氧機(jī)運(yùn)行循環(huán)包括了三個(gè)大循環(huán)和四個(gè)小循環(huán)，合計(jì)12個(gè)步驟完成I次制氧周期。二個(gè)大循環(huán)包括:A塔循環(huán)供氧 C塔循環(huán)供氧 B塔循環(huán)供氧，之后重新進(jìn)入A塔循環(huán)供氧；四個(gè)小循環(huán)包括為在每個(gè)大循環(huán)的過(guò)程中，都要進(jìn)行4步驟運(yùn)行，以A塔循環(huán)供氧為例，4個(gè)步驟A塔均在進(jìn)行充氣吸附制氧過(guò)程，而C塔在前兩個(gè)步驟進(jìn)行解吸排放廢氣，同時(shí)A塔對(duì)B塔、B塔對(duì)C塔進(jìn)行均壓，后兩個(gè)步驟在B塔對(duì)C塔完成均壓過(guò)程后，開(kāi)始B塔進(jìn)行解吸排放廢氣和A塔與C塔的均壓過(guò)程。同樣，進(jìn)入C塔循環(huán)供氧也將延續(xù)前一步驟，以C塔吸附制氧為主體，依次從C塔到A塔到B塔的均壓過(guò)程，排除B塔和A塔的解吸廢氣，完成4個(gè)內(nèi)部小循環(huán)。
[0017]本實(shí)用新型將目前市面上大型設(shè)備的三塔結(jié)構(gòu)PSA制氧機(jī)體積縮小到860mm長(zhǎng)*660mm寬*660mm高,氧氣流量可以從0_20L/min可調(diào)，出口壓力最大能達(dá)到0.4Mpa,出氧濃度也達(dá)到了 93%±3%的分子篩制氧標(biāo)準(zhǔn)，在小型PSA制氧機(jī)里，此出口流量和出口壓力已達(dá)到最高水平；且在該機(jī)型中，底盤(pán)安裝了 4個(gè)直徑1cm的大腳輪，方便整機(jī)移動(dòng)，同時(shí)滿(mǎn)足了工業(yè)及多方面的需求。
[0018]另外，本實(shí)用新型優(yōu)化了整機(jī)運(yùn)行流程和步驟，減少電磁閥的使用，減少了原材料成本的同時(shí)，提高了三塔分子篩的使用效率，出氧穩(wěn)定。目前市面上大型三塔分子篩控制閥運(yùn)行的數(shù)量在15個(gè)左右，而此本實(shí)用新型分子篩控制電磁閥的使用減少到了 9個(gè)，單此一項(xiàng)的成本就減少了 2000余元；而電磁閥的減少促進(jìn)了整機(jī)運(yùn)行流程的優(yōu)化，運(yùn)行流程分為大循環(huán)和小循環(huán)一共12個(gè)步驟，從氧氣回收率來(lái)計(jì)算，達(dá)到了 75%以上。
[0019]以上說(shuō)明書(shū)中描述的只是本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，各種舉例說(shuō)明不對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)內(nèi)容構(gòu)成限制，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員在閱讀了說(shuō)明書(shū)后可以對(duì)以前所述的【具體實(shí)施方式】做修改或變形，而不背離實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種小型三塔結(jié)構(gòu)分子篩制氧機(jī)，其特征在于:包括三個(gè)吸附塔、四個(gè)儲(chǔ)氣罐以及電磁閥組；所述的電磁閥組包括9個(gè)電磁閥:第一進(jìn)氣閥、第二進(jìn)氣閥、第三進(jìn)氣閥、第一廢氣閥、第二廢氣閥、第三廢氣閥、第一均壓閥、第二均壓閥、第三均壓閥；所述的第一進(jìn)氣閥、第二進(jìn)氣閥、第三進(jìn)氣閥的進(jìn)氣端與壓縮機(jī)出氣端相連；所述的第一進(jìn)氣閥的出氣端與第一吸附塔的進(jìn)氣端以及第一廢氣閥的進(jìn)氣端相連；所述的第二進(jìn)氣閥的出氣端與第二吸附塔的進(jìn)氣端以及第二廢氣閥的進(jìn)氣端相連；所述的第三進(jìn)氣閥的出氣端與第三吸附塔的進(jìn)氣端以及第三廢氣閥的進(jìn)氣端相連；所述的第一廢氣閥、第二廢氣閥和第三廢氣閥的出氣口全部接入排氣消音系統(tǒng)；所述的第一均壓閥、第二均壓閥、第三均壓閥分別對(duì)應(yīng)接入第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔的出氣口，將第一吸附塔、第二吸附塔以及第三吸附塔兩兩級(jí)聯(lián)起來(lái)；所述的三個(gè)吸附塔的出氣口通過(guò)單向閥連接儲(chǔ)氣罐。
2.如權(quán)利要求1所述的小型三塔結(jié)構(gòu)分子篩制氧機(jī)，其特征在于:所述的三個(gè)吸附塔具有桶體；所述的桶體為鋁合金篩桶，直徑為86、0mm ;所述的儲(chǔ)氣罐為鋁合金儲(chǔ)氣罐；所述的儲(chǔ)氣罐的罐體的直徑為76?80mm。
【文檔編號(hào)】C01B13/02GK204111314SQ201420528335
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】孫保安 申請(qǐng)人:保定邁卓醫(yī)療器械有限公司