專利名稱：一種制富氧裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用分子篩吸附塔制富氧的裝置，尤其是一種小型制富氧裝置，用于將前道工序送來的壓縮空氣制成高濃度的氧氣。
現(xiàn)有的小型PSA制富氧裝置，如醫(yī)用氧濃縮器，一般采用雙吸附塔，使用較少數(shù)量的截止閥，其流程控制比較簡單。其工作過程是調(diào)節(jié)各閥的開啟和關閉，讓兩個吸附塔交替依次進行升壓、均壓、沖洗和排氮，在升壓階段把富集的氧氣輸出貯槽。在這一過程中，進入產(chǎn)品氣貯槽的富氧濃度是不恒定的。當吸附塔開始吸附時，產(chǎn)品氣即富氧氣的濃度較低，隨著吸附塔升壓，其產(chǎn)品氣的氧濃度也逐漸提高，直至升壓結束時其產(chǎn)品氣的氧濃度達到最高。雖可通過程控使吸附塔升壓到較高時輸出產(chǎn)品氣到貯槽，但由于其控制裝置簡單，濃度波前沿不是很陡峭，故氧濃度仍不能很高。此外，在沖洗階段，若用產(chǎn)品氣對另一吸附塔沖洗，則要減少產(chǎn)品氣的產(chǎn)量，若用升壓塔的一部分氣體沖洗，由于其氧濃度不高，必使被沖洗的吸附塔而后升壓時濃度波前沿不明銳，輸出的產(chǎn)品氣氧濃度將是不很高的。
本實用新型的任務是在上述制富氧裝置上加裝控制閥件，以提高產(chǎn)品氣的氧濃度，或者是在相同的氧濃度下而提高產(chǎn)品氣的產(chǎn)量。
本實用新型的設計方案是一種制富氧裝置，具有兩個或兩個以上的吸附塔和一個貯槽，各吸附塔的進口端設有進氣截止閥和排氣截止閥，每兩個吸附塔出口端之間接有一均壓截上閥，其特征在于各吸附塔與貯槽之間有單向閥和截上閥接通，每兩個吸附塔出口端之間接有由四個單向閥和一個壓力鎖定閥所組成的橋式?jīng)_洗氣流閥組。
下面結合本實用新型的實施例及其附圖
作進一步說明。
附圖為本實用新型一個實施例的原理圖。
如圖所示，本實用新型的實施例具有兩個吸附塔4和16，和一個貯槽5。各吸附塔4和16的進口端設有進氣截止閥3和17，同時并聯(lián)設置排氣截止閥2和18，上道工序送來壓縮空氣由管道1經(jīng)過進氣截止閥進入吸附塔，在吸附完畢后由排氣截止閥排出氮氣。兩個吸附塔4和16之間接有一均壓截止閥10。以上結構與現(xiàn)有的小型PSA制富氧裝置相同，其工作原理也是一樣的。本實用新型的獨特之處是吸附塔4和16與貯槽5之間有單向閥7、15和截止閥6接通，代替了原來所用的兩個截止閥，兩個吸附塔4和16出口端之間加接了由四個單向閥8、9、11、14和一個壓力鎖定閥13所組成的橋式?jīng)_洗氣流閥組。為使沖洗氣流能夠穩(wěn)定，在壓力鎖定閥13出口處串接一個節(jié)流閥12。
上述實施例的流程控制過程是，截止閥2、3、10、17、18按已知的方式開啟和關閉，兩個吸附塔4、16輪流按升壓、均壓、沖洗、排氮的次序工作。設定截止閥3、18開啟，截止閥2、10、17關閉，塔4處于升壓吸附狀態(tài)，而塔16則處于降壓解吸狀態(tài)。產(chǎn)品氣(即富氧)貯槽5內(nèi)具有一定的壓力并在合理的范圍內(nèi)波動，設定其最高壓力為P，一般會略低于壓力鎖定閥13的鎖定壓力P′，壓力波動最大值ΔP。當吸附塔4的工作壓力小于P-ΔP時，則無產(chǎn)品氣進入貯槽5，當塔4升壓至高于P-ΔP時，才會有產(chǎn)品氣輸入貯槽5。截止閥6在升壓過程中呈開啟狀態(tài)，當貯槽5內(nèi)壓力達到鎖定壓力P′時則被關閉，壓力鎖定閥13被打開，塔4便有氣體經(jīng)單向閥8、鎖定閥13、節(jié)流閥12、單向閥11對處于降壓狀態(tài)的吸附塔16進行沖洗。
當塔4的濃度波前沿到達其出口端時，沖洗即告完畢，此時關閉截止閥3和18，打開均壓截止閥10和產(chǎn)品氣截止閥6，實行均壓。均壓結束，兩個吸附塔4、16的壓力均為12P，由于有單向閥7、15，盡管截上閥6已開啟，貯槽5內(nèi)并無產(chǎn)品氣回流到吸附塔中，只是為后一步的進氣作好準備而已。此時切換成塔16升壓，塔4降壓排氮，即關閉均壓截止閥10，開啟進氣截止閥17和排氣截止閥2，按上述過程循環(huán)，便可不斷取得富氧進入貯槽5。
因為吸附塔內(nèi)的氧濃度分布是不均勻的，只有在濃度波前沿的氧濃度最高，所以吸附塔通向貯槽的產(chǎn)品氣出口應設置在吸附塔升壓終了時其濃度波前沿附近而不是在最前端，最好是位于吸附塔頂端下方0.1至0.3個吸附柱長度處，具體位置隨鎖定壓力P′而定。
上述各閥的開啟程序可用已知的氣控、電控或時控裝置實現(xiàn)，其工作原理也適用于多個吸附塔的PSA裝置。
本實用新型的積設效果在于一是在吸附塔升壓的大部時間內(nèi)，貯槽內(nèi)壓力大于吸附塔內(nèi)壓力，所以在升壓開始時，并無產(chǎn)品氣輸入貯槽，只有當吸附塔壓力升高至大于貯槽壓力時才有產(chǎn)品無輸入貯槽，然后吸附塔和貯槽同時升壓，因此只有氧濃度趨于最高值的富氧進入貯槽；二是在沖洗過程中升壓狀態(tài)的吸附塔處于最高壓狀態(tài)，輸出的沖洗氣也是高氧濃度的，這將使低壓狀態(tài)的吸附塔在而后升壓時，其濃度波前沿變得更明銳，可提高產(chǎn)品氣的氧濃度和氧氣的回收率；三是均壓過程中貯槽內(nèi)的產(chǎn)品氣不會回流至吸附塔。與現(xiàn)有技術相比，可使相同流量的原來為90％氧濃度的產(chǎn)品氣提高到93％或在保持90％氧濃度而使產(chǎn)品氣流量增加10-15％。
權利要求1.一種制富氧裝置，具有兩個或兩個以上的吸附塔和一個貯槽，各吸附塔的進口端設有進氣截止閥和排氣截止閥，每兩個吸附塔出口端之間接有一均壓截止閥，其特征在于各吸附塔與貯槽之間有單向閥和截止閥接通，每兩個吸附塔出口端之間接有由四個單向閥和一個壓力鎖定閥所組成的橋式?jīng)_洗氣流閥組。
2.根據(jù)權利要求1所述的制富氧裝置，其特征在于所述的橋式?jīng)_洗氣流閥組中的壓力鎖定閥出口處串接一個節(jié)流閥。
3.根據(jù)權利要求1所述的制富氧裝置，其特征在于吸附塔與貯槽連通出口位于吸附塔頂端下方0.1至0.3個吸附柱長度處。
專利摘要本實用新型涉及一種分子篩吸附塔制富氧裝置,具有兩個或兩個以上吸附塔和貯槽,并配有進、排氣閥和均壓閥,其特征是各吸附塔與貯槽之間設有單向閥,吸附塔出口端之間設有由單向閥和鎖定閥組成的沖洗氣流閥組,與現(xiàn)有技術相比,可在相同流量下,把產(chǎn)品之氧濃度從90%提高到93%,或在相同氧濃度下,把產(chǎn)品氣流量增加10—15%。
文檔編號F25J3/00GK2277059SQ9720655
公開日1998年3月25日 申請日期1997年2月19日 優(yōu)先權日1997年2月19日
發(fā)明者成啟康, 沈樹德, 陳翔龍 申請人:上海鼎鑫商業(yè)發(fā)展有限公司