CN101293164A - 二级吸附式制氧系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二级吸附式制氧系统，采用了第三分子筛吸附塔和第四分子筛吸附塔作为主要的二级制氧设备，用于把一级制氧设备获得的氧气进一步提纯，从而获得氧含量更高的成品气；另外，本发明采用了真空泵用于从第一分子筛吸附塔和第二分子筛吸附塔中抽取废气，由于真空泵可形成较低的压力，所以各分子筛吸附塔的解吸效果较好，便于提高工作效率，同时也有助于提高成品气的氧气含量。本发明具有制氧效率较高且成品气的氧含量较高的优点。

Description

二级吸附式制氧系统

技术领域

本发明涉及一种制氧装置，尤其是一种二级吸附式制氧系统。

背景技术

传统的分子筛吸附式制氧装置，一般都是一级吸附式制氧，其缺点是制氧效率较低且最终获得的成品气的氧含量较低；另外，这种传统的一级吸附式制氧装置在高海拔地区，如在青藏高原上，其制氧效果很不理想，不能满足使用者的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种制氧效率较高且成品气的氧含量较高的二级吸附式制氧系统。

实现本发明目的的技术方案是：一种二级吸附式制氧系统，包括压缩机、与压缩机连通的第五单向阀、一级换向阀、第一分子筛吸附塔和第二分子筛吸附塔，所述压缩机的出气口与第五单向阀的进气口连通，所述第五单向阀的出气口与一级换向阀连通；其结构特点在于：还包括真空泵、第一单向阀、第二单向阀、中间储气罐、二级换向阀、第三分子筛吸附塔和第四分子筛吸附塔、第三单向阀、第四单向阀、缓冲器、氧气储存罐和流量控制阀；所述一级换向阀包括第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀，所述二级换向阀包括第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀和第八电磁阀；

所述第一电磁阀串接设置在第五单向阀的出气口与第一分子筛吸附塔的空气进气口之间，所述第三电磁阀串接设置在第五单向阀的出气口与第二分子筛吸附塔的空气进气口之间；所述第二电磁阀串接设置在第一分子筛吸附塔的废气出口与真空泵之间，所述第四电磁阀串接设置在第二分子筛吸附塔的废气出口与真空泵之间；

所述第六电磁阀串接设置在中间储气罐的氧气出气口与第三分子筛吸附塔的进气口之间，所述第七电磁阀串接设置在中间储气罐的氧气出气口与第四分子筛吸附塔的进气口之间；所述第五电磁阀串接设置在第二分子筛吸附塔的氧气出口与第三分子筛吸附塔的进气口之间，所述第八电磁阀串接设置在第一分子筛吸附塔的氧气出口与第四分子筛吸附塔的进气口之间；

所述第一分子筛吸附塔和第二分子筛吸附塔的各氧气出口和中间储气罐的氧气进气口连通，所述第一单向阀串接设置在第一分子筛吸附塔和中间储气罐之间，所述第二单向阀串接设置在第二分子筛吸附塔和中间储气罐之间；所述第三单向阀串接设置在第三分子筛吸附塔的氧气出口和缓冲器的进气口之间，所述第四单向阀串接设置在第四分子筛吸附塔的氧气出口和缓冲器的进气口之间。

所述中间储气罐的氧气出气口与二级换向阀之间还设有用于关闭该氧气出气口的控制阀。

所述控制阀串接在中间储气罐的氧气出气口和第六电磁阀的进气口之间。

所述第一分子筛吸附塔的氧气出口和第二分子筛吸附塔的氧气出口之间设有一级调节阀；所述第三分子筛吸附塔的氧气出口和第四分子筛吸附塔的氧气出口之间也设有二级调节阀。

该系统还包括用于增加氧气中水分含量的湿化罐。。

本发明具有积极的效果：(1)本发明由于采用了第三分子筛吸附塔和第四分子筛吸附塔作为主要的二级制氧设备，用于把一级制氧设备获得的氧气进一步提纯，从而获得氧含量更高的成品气；另外，本发明采用了真空泵用于从第一分子筛吸附塔和第二分子筛吸附塔中抽取废气，由于真空泵可形成较低的压力，所以各分子筛吸附塔的解吸效果较好，便于提高工作效率，同时也有助于提高成品气的氧气含量。(2)本发明采用四个二位电磁阀作为一级换向阀，另外还采用四个二位电磁阀作为二级换向阀，与传统的采用二位五通阀作为换向阀相比，具有结构简单、可靠性高、便于维修的优点。

附图说明

图1是本发明中的第一分子筛吸附塔处于吸附氮气状态时的一种结构示意图；

图2是本发明中的第二分子筛处于吸附氮气状态时的一种结构示意图。

附图所示标记为：压缩机1，第五单向阀2，一级换向阀3，第一电磁阀31，第二电磁阀32，第三电磁阀33，第四电磁阀34，第一分子筛吸附塔41，第二分子筛吸附塔42，第三分子筛吸附塔43，第四分子筛吸附塔44，真空泵5，第一单向阀61，第二单向阀62，第三单向阀63，第四单向阀64，中间储气罐7，二级换向阀8，第五电磁阀81，第六电磁阀82，第七电磁阀83，第八电磁阀84，缓冲器9，氧气储存罐10，流量控制阀11，湿化罐12，吸氧器13，控制阀14，一级调节阀15，二级调节阀16。

具体实施方式

(实施例1)

图1和图2显示了本发明的一种具体实施方式，其中图1是本发明中的第一分子筛吸附塔处于吸附氮气状态时的一种结构示意图，图2是本发明中的第二分子筛处于吸附氮气状态时的一种结构示意图。

本实施例是一种二级吸附式制氧系统，见图1和图2，包括压缩机1、与压缩机1连通的第五单向阀2、一级换向阀3、第一分子筛吸附塔41和第二分子筛吸附塔42、真空泵5、第一单向阀61、第二单向阀62、中间储气罐7、二级换向阀8、第三分子筛吸附塔43和第四分子筛吸附塔44、第三单向阀63、第四单向阀64、缓冲器9、氧气储存罐10、流量控制阀11、用于增加氧气中水分含量的湿化罐12和吸氧器13；所述压缩机1的出气口与第五单向阀2的进气口连通，所述第五单向阀2的出气口与一级换向阀3连通；所述一级换向阀3包括第一电磁阀31、第二电磁阀32、第三电磁阀33和第四电磁阀34，所述二级换向阀8包括第五电磁阀81、第六电磁阀82、第七电磁阀83和第八电磁阀84；具体来说，本实施例中的各分子筛吸附塔采用的是可吸附氮气的沸石分子筛吸附塔，其中第一分子筛吸附塔41和第二分子筛吸附塔42用于一级吸附制氧，第三分子筛吸附塔43和第四分子筛吸附塔44用于二级制氧。

所述第一电磁阀31串接设置在第五单向阀2的出气口与第一分子筛吸附塔41的空气进气口之间，所述第三电磁阀33串接设置在第五单向阀2的出气口与第二分子筛吸附塔42的空气进气口之间；所述第二电磁阀32串接设置在第一分子筛吸附塔41的废气出口与真空泵5之间，所述第四电磁阀34串接设置在第二分子筛吸附塔42的废气出口与真空泵5之间；

所述第六电磁阀82串接设置在中间储气罐7的氧气出气口与第三分子筛吸附塔43的进气口之间，所述第七电磁阀83串接设置在中间储气罐7的氧气出气口与第四分子筛吸附塔44的进气口之间；所述第五电磁阀81串接设置在第二分子筛吸附塔42的氧气出口与第三分子筛吸附塔43的进气口之间，所述第八电磁阀84串接设置在第一分子筛吸附塔41的氧气出口与第四分子筛吸附塔44的进气口之间；

所述第一分子筛吸附塔41和第二分子筛吸附塔42的各氧气出口和中间储气罐7的氧气进气口连通，所述第一单向阀61串接设置在第一分子筛吸附塔41和中间储气罐7之间，所述第二单向阀62串接设置在第二分子筛吸附塔42和中间储气罐7之间；所述第三单向阀63串接设置在第三分子筛吸附塔43的氧气出口和缓冲器9的进气口之间，所述第四单向阀64串接设置在第四分子筛吸附塔44的氧气出口和缓冲器9的进气口之间。

所述中间储气罐7的氧气出气口与二级换向阀8之间还设有用于关闭该氧气出气口的控制阀14，具体是串接在中间储气罐7的氧气出气口和第六电磁阀82的进气口之间。

所述第一分子筛吸附塔41的氧气出口和第二分子筛吸附塔42的氧气出口之间设有一级调节阀15；所述第三分子筛吸附塔43的氧气出口和第四分子筛吸附塔44的氧气出口之间也设有二级调节阀16。这两个调节阀是用于调节进入各分子筛吸附塔的解吸气的进气量的。

图1和图2显示了本实施例的一个完整的工作循环，图1显示了第一分子筛吸附塔和第四分子筛吸附塔处于吸附氮气状态时的一种结构示意图，这时的第二分子筛吸附塔和第三分子筛吸附塔处于氧气反冲、对分子筛进行解吸的状态；图2显示了是本实施例的下一个状态，此时，第二分子筛吸附塔和第三分子筛吸附塔处于吸附氮气状态，第一分子筛吸附塔和第四分子筛吸附塔则处于氧气反冲、对分子筛进行解吸的状态。

综上所述，本实施例具有以下优点：(1)本实施例由于采用了第三分子筛吸附塔和第四分子筛吸附塔作为主要的二级制氧设备，用于把一级制氧设备获得的氧气进一步提纯，从而获得氧含量更高的成品气；另外，本实施例采用了真空泵用于从第一分子筛吸附塔和第二分子筛吸附塔中抽取废气，由于真空泵可形成较低的压力，所以各分子筛吸附塔的解吸效果较好，便于提高工作效率，同时也有助于提高成品气的氧气含量。(2)本实施例采用四个二位电磁阀作为一级换向阀，另外还采用四个二位电磁阀作为二级换向阀，通过外接程序编程器控制这八个二位电磁阀的通、断以及通断的次序和时间，即可制造获得成品气，与传统的采用二位五通阀作为换向阀相比，本实施例具有结构简单、可靠性高、便于维修的优点。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (5)

1、一种二级吸附式制氧系统，包括压缩机(1)、与压缩机(1)连通的第五单向阀(2)、一级换向阀(3)、第一分子筛吸附塔(41)和第二分子筛吸附塔(42)，所述压缩机(1)的出气口与第五单向阀(2)的进气口连通，所述第五单向阀(2)的出气口与一级换向阀(3)连通；其特征在于：还包括真空泵(5)、第一单向阀(61)、第二单向阀(62)、中间储气罐(7)、二级换向阀(8)、第三分子筛吸附塔(43)和第四分子筛吸附塔(44)、第三单向阀(63)、第四单向阀(64)、缓冲器(9)、氧气储存罐(10)和流量控制阀(11)；所述一级换向阀(3)包括第一电磁阀(31)、第二电磁阀(32)、第三电磁阀(33)和第四电磁阀(34)，所述二级换向阀(8)包括第五电磁阀(81)、第六电磁阀(82)、第七电磁阀(83)和第八电磁阀(84)；

所述第一电磁阀(31)串接设置在第五单向阀(2)的出气口与第一分子筛吸附塔(41)的空气进气口之间，所述第三电磁阀(33)串接设置在第五单向阀(2)的出气口与第二分子筛吸附塔(42)的空气进气口之间；所述第二电磁阀(32)串接设置在第一分子筛吸附塔(41)的废气出口与真空泵(5)之间，所述第四电磁阀(34)串接设置在第二分子筛吸附塔(42)的废气出口与真空泵(5)之间；

所述第六电磁阀(82)串接设置在中间储气罐(7)的氧气出气口与第三分子筛吸附塔(43)的进气口之间，所述第七电磁阀(83)串接设置在中间储气罐(7)的氧气出气口与第四分子筛吸附塔(44)的进气口之间；所述第五电磁阀(81)串接设置在第二分子筛吸附塔(42)的氧气出口与第三分子筛吸附塔(43)的进气口之间，所述第八电磁阀(84)串接设置在第一分子筛吸附塔(41)的氧气出口与第四分子筛吸附塔(44)的进气口之间；

所述第一分子筛吸附塔(41)和第二分子筛吸附塔(42)的各氧气出口和中间储气罐(7)的氧气进气口连通，所述第一单向阀(61)串接设置在第一分子筛吸附塔(41)和中间储气罐(7)之间，所述第二单向阀(62)串接设置在第二分子筛吸附塔(42)和中间储气罐(7)之间；所述第三单向阀(63)串接设置在第三分子筛吸附塔(43)的氧气出口和缓冲器(9)的进气口之间，所述第四单向阀(64)串接设置在第四分子筛吸附塔(44)的氧气出口和缓冲器(9)的进气口之间。

2、根据权利要求1所述的二级吸附式制氧系统，其特征在于：所述中间储气罐(7)的氧气出气口与二级换向阀(8)之间还设有用于关闭该氧气出气口的控制阀(14)。

3、根据权利要求2所述的二级吸附式制氧系统，其特征在于：所述控制阀(14)串接在中间储气罐(7)的氧气出气口和第六电磁阀(82)的进气口之间。

4、根据权利要求1所述的二级吸附式制氧系统，其特征在于：所述第一分子筛吸附塔(41)的氧气出口和第二分子筛吸附塔(42)的氧气出口之间设有一级调节阀(15)；所述第三分子筛吸附塔(43)的氧气出口和第四分子筛吸附塔(44)的氧气出口之间也设有二级调节阀(16)。

5、根据权利要求1所述的二级吸附式制氧系统，其特征在于：该系统还包括用于增加氧气中水分含量的湿化罐(12)。

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