CN101569816A - 一种负压式空气分离提纯系统 - Google Patents

Abstract

一种负压式空气分离提纯系统，包括空气过滤器、空气分离装置、气流动力装置，所述空气分离装置包括空气分离盘、氧气集合盘及装置于两者之间的分子筛塔，在空气分离盘的空气室、分子筛塔、氧气集合盘的氧气室之间形成由空气分配阀控制的、可使气体作交替换向循环的气道；上述气流动力装置由两台抽气机组成，由于采用了在空气分离装置的氧气出口和氮气出口分别设置的抽气机，并分别将氧气出口、氮气出口与抽气机的进气口相连接的结构形式，形成了由抽气机、空气分离装置组成负压气体循环系统，这样不仅可提高氧气的输出量，而且由于负压抽吸可使附着于分子筛上的水份，杂质的排出，从而延长了分子筛的使用寿命。

Description

一种负压式空气分离提纯系统

技术领域

本发明涉及一种制氧机，特别是一种负压式空气分离提纯系统。

背景技术

目前采用分子筛式空气分离提纯系统其基本结构由空气过滤器、空气机、空气分离装置、氧气罐及阀件组成，其中，在空气中提取氧气主要是通过空气分离装置完成的，其原理是由空气机输出的气体经过滤器进入空气分离装置，由空气分离装置的空气分配阀将具有一定正压力的空气输入分子筛管道从而实现将空气中氧气、氮气的分离，采用上述结构和原理制作的制氧机主要存在如下不足之处：

1、采用正压气体供气，极易形成空气中的水份、杂质被吸附在分子筛上，不易排出，缩短了分子筛的使用寿命；

2、在正压供气状态下，分子筛易粉化，同样影响分子筛使用的寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种通过改变空气在空气分离装置中的流动形式，在单位时间提高产氧量的同时，延长分子筛使用寿命的负压式空气分离提纯系统。

本发明的技术方案是：一种负压式空气分离提纯系统，包括空气过滤器、空气分离装置、气流动力装置，所述空气分离装置包括空气分离盘、氧气集合盘及装置于两者之间的分子筛塔，其中：在上述空气分离盘内设有空气室，在空气室中设有空气分配阀，在空气分配阀与分子筛塔之间设有气道，在空气分离盘的盘面设有与空气室相通的氮气接头；在上述氧气集合盘内设有氧气室，在氧气室中环设有与分子筛塔相通的氧气孔，在氧气集合盘的盘面设有与氧气室相通的氧气接头，所述空气分离盘内空气室设有外接的进气管；上述分子筛塔至少由两塔以上的塔管构成，在空气分离盘的空气室、分子筛塔、氧气集合盘的氧气室之间形成由空气分配阀控制的、可使气体作交替换向循环的气道；上述气流动力装置包括氮抽气机和氧抽气机，其中：上述氮抽气机的进气口通过管路与空气分离盘盘面的氮气接头相连接；上述氧抽气机的进气口通过管路与空气集合盘盘面的氧气接头相连接。

进一步地：上述氧抽气机的出气口连接有一供氧装置，在供氧装置与氧抽气机之间设有氧气储存装置。

进一步地：在上述氧空气分离盘的盘面安装有一与空气室相通的负压表。

本发明由于采用了在空气分离装置的氧气出口和氮气出口分别设置的氮、氧抽气机，并分别将氧气出口、氮气出口与抽气机的进气口相连接的结构形式，形成了主要由抽气机、空气分离装置组成负压气体循环系统，这样不仅可提高氧气的输出量，而且由于负压抽吸可使附着于分子筛上的水份，杂质的排出，延长了分子筛的使用寿命。此外，空气分离装置内长期处于一种抽真空状态，既可保持气体洁净，干燥，又可防止各零件、部件的氧化，提高了整机的使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明系统原理示意图；

图2为本发明其中一空气分离装置的结构分拆图；

图3为图2从另一角度观察空气分离装置的结构分拆图。

具体实施方式

本发明如图1所示，一种负压式空气分离提纯系统，包括空气过滤器1、空气分离装置2、气流动力装置3，所述空气分离装置2包括空气分离盘21、氧气集合盘22及装置于两者之间的分子筛塔23，其中：在上述空气分离盘21内设有空气室21a，在空气室21a中设有空气分配阀24，在空气分配阀(24)与分子筛塔(23)之间设有气道21b，在空气分离盘21的盘面设有与空气室21a相通的氮气接头25；在上述氧气集合盘22内设有氧气室22a，在氧气室22a中环设有与分子筛塔23相通的氧气孔22b，在氧气集合盘22的盘面设有与氧气室22a相通的氧气接头26，所述空气分离盘21内空气室21a设有外接的进气管27；上述分子筛塔23至少由两塔以上的塔管构成，在空气分离盘21的空气室21a、分子筛塔23、氧气集合盘22的氧气室22a之间形成由空气分配阀24控制的、可使气体作交替换向循环的气道；上述气流动力装置3包括氮抽气机31和氧抽气机32，其中：上述氮抽气机31的进气口通过管路与空气分离盘21盘面的氮气接头25相连接；上述氧抽气机32的进气口通过管路与空气集合盘22盘面的氧气接头26相连接。

在上述空气分离盘21与氮抽气机31之间的管路上设有氮气调节阀7，在上述氧气集合盘22与氧抽气机32之间的管路上设有氧气调节阀8。上述氮抽气机32的出气口连接有一供氧装置4，在供氧装置4与氧抽气机32之间设有氧气储存装置5。上述供氧气装置4为供氧仓，上述氧气储存装置5为一储气罐或储气袋。在上述空气分离盘21的盘面安装有一与空气室21a相通的负压表6。上述分子筛塔23的数量为2塔或6塔或12塔。在上述空气分离盘21、氧气集合盘22对应各分子筛塔23两端管口的盘面设有向上凸起的环形台21c，22c，所述分子筛塔23与环形台相套接。上述空气过滤器1设置在进气管27的进气口。

本发明如图2、图3所示为采用分子筛塔数量为12条时的结构示意图，其整个工作过程是这样实现的，当开启氮、氧两台抽气机时，空气在压缩机吸力作用下，由进气管27至空气分离盘内的空气室，并通过空气室内设的空气分配阀呈交替地进入装有分子筛的分子筛塔，其中，一部分空气经分子筛塔中分子筛提纯变为氧气进入氧气集合盘中的氧气室，并由外接的氧抽气机入气口抽入，由排气口直接至供氧装置使用，另一部分空气经分子筛塔中分子筛提纯变为氮气进入空气室，并由外接的氮抽气机抽出排至大气或储存，通过上述双负压的工作方式不仅彻底改变了制氧过程中空气分离采用正压分解氧、氮的传统，实现了在真空状态下提纯氮、氧，其优点主要体现在单位时间的制氧量及纯度提高和大幅延长了其主要空气分离材料分子筛的使用寿命。此外，采用负压气体分离可有效减少整个系统中所配制的空气干燥、净化装置设备，大大降低了整个系统的制造成本。

Claims (8)

1、一种负压式空气分离提纯系统，包括空气过滤器(1)、空气分离装置(2)、气流动力装置(3)，所述空气分离装置(2)包括空气分离盘(21)、氧气集合盘(22)及装置于两者之间的分子筛塔(23)，其中：

在上述空气分离盘(21)内设有空气室(21a)，在空气室(21a)中设有空气分配阀(24)，在空气分配阀(24)与分子筛塔(23)之间设有气道(21b)，在空气分离盘(21)的盘面设有与空气室(21a)相通的氮气接头(25)；

在上述氧气集合盘(22)内设有氧气室(22a)，在氧气室(22a)中环设有与分子筛塔(23)相通的氧气孔(22b)，在氧气集合盘(22)的盘面设有与氧气室(22a)相通的氧气接头(26)，所述空气分离盘(21)内空气室(21a)设有外接的进气管(27)；

上述分子筛塔(23)至少由两塔以上的塔管构成，在空气分离盘(21)的空气室(21a)、分子筛塔(23)、氧气集合盘(22)的氧气室(22a)之间形成由空气分配阀(24)控制的、可使气体作交替换向循环的气道；

其特征在于：上述气流动力装置(3)包括氮抽气机(31)和氧抽气机(32)，其中：

上述氮抽气机(31)的进气口通过管路与空气分离盘(21)盘面的氮气接头(25)相连接；

上述氧抽气机(32)的进气口通过管路与空气集合盘(22)盘面的氧气接头(26)相连接。

2、根据权利要求1所述的负压式空气分离提纯系统，其特征在于在上述空气分离盘(21)与氮抽气机(31)之间的管路上设有氮气调节阀(7)，在上述氧气集合盘(22)与氧抽气机(32)之间的管路上设有氧气调节阀(8)。

3、根据权利要求1所述的负压式空气分离提纯系统，其特征在于上述氧抽气机(32)的出气口连接有一供氧装置(4)，在供氧装置(4)与氧抽气机(32)之间设有氧气储存装置(5)。

4、根据权利要求3所述的负压式空气分离提纯系统，其特征在于上述供氧装置(4)为供氧仓，上述氧气储存装置(5)为一储气罐或储气袋。

5、根据权利要求1所述的负压式空气分离提纯系统，其特征在于在上述空气分离盘(21)的盘面安装有一与空气室(21a)相通的负压表(6)。

6、根据权利要求1所述的负压式空气分离提纯系统，其特征在于上述分子筛塔(23)的数量为2塔或6塔或12塔。

7、根据权利要求1所述的负压式空气分离提纯系统，其特征在于在上述空气分离盘(21)、氧气集合盘(22)对应各分子筛塔(23)两端管口的盘面设有向上凸起的环形台(21c，22c)，所述分子筛塔(23)与环形台相套接。

8、根据权利要求1所述的负压式空气分离提纯系统，其特征在于上述空气过滤器(1)设置在进气管(27)的进气口。

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