本實(shí)用新型涉及制氧機(jī)純化系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種制氧機(jī)純化系統(tǒng)節(jié)能型加熱器及制氧機(jī)純化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

加熱器是制氧機(jī)分子篩純化系統(tǒng)工藝流程的關(guān)鍵設(shè)備，當(dāng)分子篩在吸附水分、乙炔和二氧化碳等飽和后，必須進(jìn)行解析，即用不飽和的氮?dú)膺M(jìn)行170℃以上的高溫再生，才能使吸附劑分子篩恢復(fù)其吸附能力，以備下一個(gè)周期正常工作。當(dāng)電加熱器出現(xiàn)故障，不能工作時(shí)，再生溫度很低，解析就不徹底，將直接影響分子篩的使用壽命，嚴(yán)重時(shí)可是整個(gè)分子篩報(bào)廢，并影響制氧機(jī)的安全運(yùn)行。同時(shí)，空氣中所含有的水、乙炔、二氧化碳等雜志對(duì)空分裝置都是有害的，如水分和二氧化碳凍結(jié)后悔堵塞低溫管道和閥門(mén)，使乙炔聚集在液氧中產(chǎn)生爆炸的危險(xiǎn)。

目前制氧機(jī)分子篩系統(tǒng)的加熱器多采用電加熱器加熱方式，電能消耗較高，是空分設(shè)備耗電能大戶。電加熱器管多采用星型連接方式，隨著使用時(shí)間加長(zhǎng)，存在線路老化、加熱管老化，容易出現(xiàn)燒斷、接地或短路等故障，不易恢復(fù)。另外，制氧機(jī)分子篩電加熱器每四個(gè)小時(shí)為周期運(yùn)行一次，每次運(yùn)行80分鐘，其電能消耗在制氧機(jī)空分設(shè)備中占較大比重。如果要提高分子篩加熱器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，降低電耗是必須研究的課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的第一目的提出一種制氧機(jī)純化系統(tǒng)節(jié)能型加熱器，本實(shí)用新型既利用了余熱蒸汽，又節(jié)省了電能，節(jié)能效果明顯。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的具體方案如下：

一種制氧機(jī)純化系統(tǒng)節(jié)能型加熱器，包括：包括電加熱器模塊、蒸汽加熱器模塊、分子篩再生氣路管道以及蒸汽管路；

所述蒸汽加熱器模塊的輸入端連通蒸汽管路，蒸汽加熱器模塊的輸出端通過(guò)分子篩再生氣路管道與電加熱器模塊串聯(lián)接連，所述分子篩再生氣路管道上還設(shè)置有氮?dú)饪刂崎y門(mén)；

所述蒸汽加熱器模塊包括蒸汽加熱器，蒸汽加熱器包括左側(cè)換熱管和右側(cè)換熱管，左側(cè)換熱管和右側(cè)換熱管分別與分子篩再生氣路管道相連通；左側(cè)換熱管內(nèi)部為冷凝水，右側(cè)換熱管內(nèi)部為蒸汽；分子篩再生氣路管道內(nèi)的再生氣體先與左側(cè)換熱管進(jìn)行換熱，然后與右側(cè)換熱管進(jìn)行換熱；

所述電加熱器模塊包括電加熱器，所述電加熱器與控制器相連；所述分子篩再生氣路管道上還安裝有溫度計(jì)和流量計(jì)，所述溫度計(jì)和流量計(jì)分別與控制器相連，控制器與氮?dú)饪刂崎y門(mén)相連。

進(jìn)一步的，所述左側(cè)換熱管和右側(cè)換熱管均為翅片式換熱器。翅片式換熱器的傳熱性能良好、穩(wěn)定，空氣通過(guò)阻力小。

進(jìn)一步的，所述蒸汽加熱器模塊還包括氣液分離器，所述氣液分離器的輸出端分別與左側(cè)換熱管和右側(cè)換熱管的輸入端相連，所述氣液分離器用于接收飽和冷凝液并將飽和冷凝液分離成冷凝水和蒸汽，分別通入左側(cè)換熱管和右側(cè)換熱管內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述氣液分離器為臥式圓筒形。通過(guò)該結(jié)構(gòu)適合分離飽和冷凝液，而且分的效果好。

進(jìn)一步的，所述蒸汽管路的轉(zhuǎn)彎為不銹鋼彎頭。這樣避免了蒸汽管路受外界或內(nèi)部液體的腐蝕，保證了整個(gè)加熱器運(yùn)行的穩(wěn)定性。

進(jìn)一步的，所述分子篩再生氣路管道上還安裝有壓力計(jì)，所述壓力計(jì)與控制器相連。本實(shí)用新型通過(guò)壓力計(jì)來(lái)測(cè)量分子篩再生氣路管道上內(nèi)的氣體壓力，并傳送至控制器，控制器利用該壓力信息來(lái)控制相應(yīng)閥門(mén)的開(kāi)度使得分子篩再生氣路管道內(nèi)的壓力在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述控制器還與顯示模塊相連。顯示模塊能夠顯示控制器傳送的氣體壓力、溫度及流量信息。

進(jìn)一步的，所述控制器還與預(yù)警器相連。所述預(yù)警器用于當(dāng)控制器接收的氣體壓力或溫度或流量信息超過(guò)預(yù)設(shè)范圍，則預(yù)警器用來(lái)報(bào)警提示操作人員及時(shí)進(jìn)行檢修和控制。

進(jìn)一步的，所述蒸汽管路上還安裝有安全閥，所述安全閥為帶扳手彈簧全啟敞開(kāi)式安全閥。本實(shí)用新型通過(guò)安全閥來(lái)控制蒸汽管道內(nèi)通入氣體的流量大小，進(jìn)一步保證了整個(gè)加熱器運(yùn)行的安全性。

本實(shí)用新型的第二目的提出一種制氧機(jī)純化系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的制氧機(jī)純化系統(tǒng)包括上述所述的制氧機(jī)純化系統(tǒng)節(jié)能型加熱器。

本實(shí)用新型的有益效果：

(1)本實(shí)用新型的制氧機(jī)純化系統(tǒng)節(jié)能型加熱器首先利用蒸汽加熱器模塊對(duì)通入的氣體進(jìn)行加熱，然后再利用電加熱器模塊來(lái)氣體進(jìn)一步加熱；而且在蒸汽加熱模塊運(yùn)行過(guò)程中，先與左側(cè)換熱管進(jìn)行換熱，然后與右側(cè)換熱管進(jìn)行換熱，之后加熱的氣體再通過(guò)分子篩再生氣路管道傳送到電加熱器模塊，本實(shí)用新型還通過(guò)分子篩再生氣路管道上的溫度計(jì)來(lái)實(shí)時(shí)檢測(cè)分子篩再生氣路管道內(nèi)的氣體溫度，當(dāng)分子篩再生氣路管道內(nèi)的氣體溫度未達(dá)到預(yù)設(shè)溫度，則控制器控制電加熱器工作來(lái)繼續(xù)加熱分子篩再生氣路管道內(nèi)的氣體，直至達(dá)到預(yù)設(shè)溫度；本實(shí)用新型采用余熱蒸汽作為汽源，充分利用了低品質(zhì)能源，又節(jié)省了電能消耗；而且通過(guò)溫度計(jì)來(lái)實(shí)時(shí)測(cè)量氣體溫度，實(shí)現(xiàn)蒸汽加熱器與電加熱器的在線切換，避免蒸汽汽源不足或設(shè)備故障造成的停機(jī)等事故發(fā)生，本實(shí)用新型系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低電耗成本大的優(yōu)點(diǎn)，還具有安全性能高的特點(diǎn)。

(2)本實(shí)用新型的分子篩再生氣路管道上還安裝有壓力計(jì)，本實(shí)用新型通過(guò)壓力計(jì)來(lái)測(cè)量分子篩再生氣路管道上內(nèi)的氣體壓力，并傳送至控制器，控制器利用該壓力信息來(lái)控制相應(yīng)閥門(mén)的開(kāi)度使得分子篩再生氣路管道內(nèi)的壓力在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。

(3)本實(shí)用新型的蒸汽管路上還安裝有安全閥，本實(shí)用新型通過(guò)安全閥來(lái)控制蒸汽管道內(nèi)通入氣體的流量大小，進(jìn)一步保證了整個(gè)加熱器運(yùn)行的安全性。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。

圖1為本實(shí)用新型制氧機(jī)純化系統(tǒng)節(jié)能型加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1.電加熱器模塊，2.蒸汽加熱器模塊，3.分子篩再生氣路管道，4.蒸汽管路。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：

應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說(shuō)明都是例示性的，旨在對(duì)本實(shí)用新型提供進(jìn)一步的說(shuō)明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

圖1為本實(shí)用新型制氧機(jī)純化系統(tǒng)節(jié)能型加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1所示，本實(shí)用新型的制氧機(jī)純化系統(tǒng)節(jié)能型加熱器，包括：

電加熱器模塊1、蒸汽加熱器模塊2、分子篩再生氣路管道3以及蒸汽管路4；

所述蒸汽加熱器模塊2的輸入端連通蒸汽管路4，蒸汽加熱器模塊2的輸出端通過(guò)分子篩再生氣路管道3與電加熱器模塊1串聯(lián)接連，所述分子篩再生氣路管道3上還設(shè)置有氮?dú)饪刂崎y門(mén)；

所述蒸汽加熱器模塊2包括蒸汽加熱器，蒸汽加熱器包括左側(cè)換熱管和右側(cè)換熱管，左側(cè)換熱管和右側(cè)換熱管分別與分子篩再生氣路管3道相連通；左側(cè)換熱管內(nèi)部為冷凝水，右側(cè)換熱管內(nèi)部為蒸汽；分子篩再生氣路管道3內(nèi)的再生氣體先與左側(cè)換熱管進(jìn)行換熱，然后與右側(cè)換熱管進(jìn)行換熱；

所述電加熱器模塊1包括電加熱器，所述電加熱器與控制器相連；所述分子篩再生氣路管道3上還安裝有溫度計(jì)和流量計(jì)，所述溫度計(jì)和流量計(jì)分別與控制器相連，控制器與氮?dú)饪刂崎y門(mén)相連。

其中，蒸汽加熱器和電加熱器均為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)。

控制器可采用PLC、單片機(jī)或其他控制芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。

氮?dú)饪刂崎y門(mén)可以采用電磁閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。

其中，分子篩再生氣路管道為變徑鋼管，將氮?dú)馑腿胝羝訜崞鬟M(jìn)行換熱，這樣用來(lái)匹配蒸汽加熱器，例如：分子篩再生氣路管道為1200mm變600mm的變徑鋼管。

蒸汽加熱器為節(jié)能型產(chǎn)品，采用碳鋼鋼板，焊接而成。

本實(shí)用新型的制氧機(jī)純化系統(tǒng)節(jié)能型加熱器首先利用蒸汽加熱器模塊對(duì)通入的氣體進(jìn)行加熱，然后再利用電加熱器模塊來(lái)氣體進(jìn)一步加熱；而且在蒸汽加熱模塊運(yùn)行過(guò)程中，先與左側(cè)換熱管進(jìn)行換熱，然后與右側(cè)換熱管進(jìn)行換熱，之后加熱的氣體再通過(guò)分子篩再生氣路管道傳送到電加熱器模塊。

本實(shí)用新型還通過(guò)分子篩再生氣路管道上的溫度計(jì)來(lái)實(shí)時(shí)檢測(cè)分子篩再生氣路管道內(nèi)的氣體溫度，當(dāng)分子篩再生氣路管道內(nèi)的氣體溫度未達(dá)到預(yù)設(shè)溫度，則控制器控制電加熱器工作來(lái)繼續(xù)加熱分子篩再生氣路管道內(nèi)的氣體，直至達(dá)到預(yù)設(shè)溫度；本實(shí)用新型采用余熱蒸汽作為汽源，充分利用了低品質(zhì)能源，又節(jié)省了電能消耗；而且通過(guò)溫度計(jì)來(lái)實(shí)時(shí)測(cè)量氣體溫度，實(shí)現(xiàn)蒸汽加熱器與電加熱器的在線切換，避免蒸汽汽源不足或設(shè)備故障造成的停機(jī)等事故發(fā)生。

本實(shí)用新型系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低電耗成本大的優(yōu)點(diǎn)，還具有安全性能高的特點(diǎn)。

具體地，左側(cè)換熱管和右側(cè)換熱管均為翅片式換熱器。翅片式換熱器的傳熱性能良好、穩(wěn)定，空氣通過(guò)阻力小。

在另一實(shí)施例中，蒸汽加熱器模塊還包括氣液分離器，所述氣液分離器的輸出端分別與左側(cè)換熱管和右側(cè)換熱管的輸入端相連，所述氣液分離器用于接收飽和冷凝液并將飽和冷凝液分離成冷凝水和蒸汽，分別通入左側(cè)換熱管和右側(cè)換熱管內(nèi)。

其中，所述氣液分離器為臥式圓筒形。通過(guò)該結(jié)構(gòu)適合分離飽和冷凝液，而且分的效果好。

在另一實(shí)施例中，蒸汽管路的轉(zhuǎn)彎為不銹鋼彎頭。這樣避免了蒸汽管路受外界或內(nèi)部液體的腐蝕，保證了整個(gè)加熱器運(yùn)行的穩(wěn)定性。

在另一實(shí)施例中，分子篩再生氣路管道上還安裝有壓力計(jì)，所述壓力計(jì)與控制器相連。本實(shí)用新型通過(guò)壓力計(jì)來(lái)測(cè)量分子篩再生氣路管道上內(nèi)的氣體壓力，并傳送至控制器，控制器利用該壓力信息來(lái)控制相應(yīng)閥門(mén)的開(kāi)度使得分子篩再生氣路管道內(nèi)的壓力在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。

在另一實(shí)施例中，控制器還與顯示模塊相連。顯示模塊能夠顯示控制器傳送的氣體壓力、溫度及流量信息。

其中，顯示模塊可以采用LCD顯示屏或LED顯示屏來(lái)實(shí)現(xiàn)。

在另一實(shí)施例中，控制器還與預(yù)警器相連。所述預(yù)警器用于當(dāng)控制器接收的氣體壓力或溫度或流量信息超過(guò)預(yù)設(shè)范圍，則預(yù)警器用來(lái)報(bào)警提示操作人員及時(shí)進(jìn)行檢修和控制。

在另一實(shí)施例中，蒸汽管路上還安裝有安全閥，所述安全閥為帶扳手彈簧全啟敞開(kāi)式安全閥。例如：安全閥為兩只DN25帶扳手彈簧全啟敞開(kāi)式安全閥，一只安全閥的安全起跳壓力設(shè)定為0.18MPa，另一只安全閥的安全起跳壓力設(shè)定為1.4MPa。

本實(shí)用新型通過(guò)安全閥來(lái)控制蒸汽管道內(nèi)通入氣體的流量大小，進(jìn)一步保證了整個(gè)加熱器運(yùn)行的安全性。

此外，本實(shí)用新型在蒸汽加熱器出口處的分子篩再生氣路管道上還安裝有露點(diǎn)儀。

本實(shí)用新型采用露點(diǎn)儀來(lái)實(shí)時(shí)檢測(cè)蒸汽加熱器換熱后的分子篩再生氣路管道中污氮?dú)獾暮浚源_保進(jìn)分子篩前無(wú)氮?dú)獾暮糠瞎に囈蟆?/p>

本實(shí)用新型還提供了一種制氧機(jī)純化系統(tǒng)。

該制氧機(jī)純化系統(tǒng)包括如圖1所示的制氧機(jī)純化系統(tǒng)節(jié)能型加熱器。

具體地，如圖1所示的制氧機(jī)純化系統(tǒng)節(jié)能型加熱器如上所述，此處將不再累述。

除了上述制氧機(jī)純化系統(tǒng)節(jié)能型加熱器結(jié)構(gòu)之外，該制氧機(jī)純化系統(tǒng)的其他結(jié)構(gòu)均為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的制氧機(jī)純化系統(tǒng)采用了節(jié)能型加熱器，該節(jié)能型加熱器先利用蒸汽加熱器模塊對(duì)通入的氣體進(jìn)行加熱，然后再利用電加熱器模塊來(lái)氣體進(jìn)一步加熱；而且在蒸汽加熱模塊運(yùn)行過(guò)程中，先與左側(cè)換熱管進(jìn)行換熱，然后與右側(cè)換熱管進(jìn)行換熱，之后加熱的氣體再通過(guò)分子篩再生氣路管道傳送到電加熱器模塊，本實(shí)用新型還通過(guò)分子篩再生氣路管道上的溫度計(jì)來(lái)實(shí)時(shí)檢測(cè)分子篩再生氣路管道內(nèi)的氣體溫度，當(dāng)分子篩再生氣路管道內(nèi)的氣體溫度未達(dá)到預(yù)設(shè)溫度，則控制器控制電加熱器工作來(lái)繼續(xù)加熱分子篩再生氣路管道內(nèi)的氣體，直至達(dá)到預(yù)設(shè)溫度；采用余熱蒸汽作為汽源，充分利用了低品質(zhì)能源，又節(jié)省了電能消耗；而且通過(guò)溫度計(jì)來(lái)實(shí)時(shí)測(cè)量氣體溫度，實(shí)現(xiàn)蒸汽加熱器與電加熱器的在線切換，避免蒸汽汽源不足或設(shè)備故障造成的停機(jī)等事故發(fā)生。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。