CN103738926A - 医用模块化psa制氧机 - Google Patents

Abstract

一种医用模块化PSA制氧机由模块化吸附分离装置及气动组合阀管路组成，该模块化吸附分离装置由二组模块化吸附塔、设置于该二组模块化吸附塔间的模块化空气缓冲罐组、及固定于该模块化吸附塔和模块化空气缓冲罐组上部的控制气罐和吹洗缓冲罐组成，且该塔体、空气缓冲罐、控制气罐及吹洗缓冲罐皆由模块化本体单元构成；该模块化吸附塔的二个吸附塔和模块化空气缓冲罐组分别由数个模块化本体单元及设置于模块化本体单元上下部并与其相通的上集气管和下集气管组成；如此，本制氧机可标准化、模块化生产，各阀门与吸附分离装置融为一体，机身结构紧凑，体积小，维护方便；便于运输安装，适用于各种场合，减少了对空气罐、氧气罐等特种设备的需求。

Description

医用模块化PSA制氧机

技术领域

本发明涉及医用的变压吸附空分制氧设备中的制氧机，具体涉及一种医用的模块化PSA制氧机。

背景技术

变压吸附空分制氧始创于20世纪60年代初(基本, 1960; Guerin de Montgarenil & Domine, 1964)，并于70年代实现工业化生产。在此之前，传统的工业空分装置大部分采用深冷精馏法(简称深冷法)。80年代以来至今，随着CaX和LiX等高效吸附剂（沸石分子筛）的相继开发利用以及工艺流程的改进，变压吸附空分技术得到迅速地发展，与深冷空分装置相比，PSA过程具有启动时间短和开停车方便、能耗较小和运行成本低、自动化程度高和维护简单、占地面积小和土建费用低等特点。在一些不需要同时具备氧、氮应用条件的中小规模(小于200TPD，相当于6000 Nm³/hr)氧气生产中比深冷法更具有竞争力。

但是，传统的PSA制氧设备大都基于双塔、多塔结构，单独设计，单独制造，交付周期长，同时，基于各种工艺流程的吸附工艺采用了大量的程控阀门，也因此带来了各种复杂的管线连接作业、以及压力容器的安装使用，这些都使得设备变得更为复杂，难以维护，需要专业人员跟随系统交付直到安装调试，甚至维护作业也离不开专业厂家的技术支撑。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述现有技术的不足，提供一种标准化、模块化生产制造的医用模块化PSA制氧机。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种医用模块化PSA制氧机，其包括设有控制气罐和吹洗缓冲罐的吸附分离装置及气动组合阀管路，其特点是，所述吸附分离装置为模块化吸附分离装置，该模块化吸附分离装置还包括二组模块化吸附塔和模块化空气缓冲罐组，该二组模块化吸附塔与模块化空气缓冲罐组并列平行设置，且该模块化空气缓冲罐组设置于该二组模块化吸附塔之间，其中，

该二组模块化吸附塔分别由二个吸附塔组成，该吸附塔由第一上集气管、第一下集气管及数个塔体组成，该第一上集气管与该第一下集气管分别设置于该数个塔体的上部和下部，并分别与各塔体相通；

该模块化空气缓冲罐组包括第二上集气管、第二下集气管及数个空气缓冲罐，该第二上集气管与第二下集气管分别设置于该数个空气缓冲罐的上部和下部，并与各空气缓冲罐相通；

该二组模块化吸附塔及模块化空气缓冲罐组于该第一、第二集气管上方固定有座架，该控制气罐和吹洗缓冲罐固定于该座架上，且该塔体、空气缓冲罐、控制气罐及吹洗缓冲罐皆由模块化本体单元构成，该模块化本体单元上匀设有4个固定部，该第一上集气管与该第一下集气管分别通过固定板以固定件与该数个塔体的固定部相固定，该第二上集气管和第二下集气管通过固定板以固定件与该数个空气缓冲罐的固定部相固定。

所述模块化本体单元由高强铝合金材料制成。

所述气动组合阀管路由数根空气气动管路、数根氧气气动管路及数个阀组成，该模块化空气缓冲罐组的第二上集气管通过空气气动管路经二进气阀分别与二组模块化吸附塔的第一上集气管相连；该二组模块化吸附塔的第一上集气管间的空气气动管路上设有二排气阀，该二排气阀间设有排气管，该排气管连接有一消音器；该模块化吸附塔的第一上集气管分别通过气动管路经均压阀与模块化吸附塔的第一下集气管相连；该吹洗缓冲罐通过氧气气动管路经二吹洗阀分别与二组模块化吸附塔的第一下集气管相连；该二组模块化吸附塔的第一下集气管间的氧气气动管路上设有二出气阀，该二出气阀间另设有氧气气动管路以分别与吹洗缓冲罐和氧气缓冲罐相连，该控制气罐输出空气至所有气动管路，以控制气路气压。

与现有技术相比，本发明的制氧机可标准化、模块化生产，由优质高强铝合金材料制成的模块化吸附分离装置结构组件，组装后设备外形美观大方；各阀门与吸附分离装置融为一体，无复杂的管线连接，机身结构紧凑，体积小，维护方便；本设备便于运输安装，适用于各种场合，减少了对空气罐、氧气罐等特种设备的需求；于安装过程中，可减少中间环节，降低安装成本。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明另一视角的立体结构示意图。

具体实施方式

现有常用的医用PSA制氧设备包括压缩机、空气预处理设备、制氧部分及控制系统，本发明仅对制氧部分进行改进。

参见图1及图2，本发明为一种医用模块化PSA制氧机，其包括模块化吸附分离装置及气动组合阀管路。该模块化吸附分离装置由二组模块化吸附塔（1、1′）、模块化空气缓冲罐组2、控制气罐3及吹洗缓冲罐4组成。该二组模块化吸附塔1、1′含分子筛，可吸附氮气，分离氧气。该二组模块化吸附塔1、1′与模块化空气缓冲罐组2并列平行设置，且该模块化空气缓冲罐组2设置于该二组模块化吸附塔1、1′之间。该控制气罐3及吹洗缓冲罐4置于该二组模块化吸附塔1、1′及模块化空气缓冲罐组2上方。

该二组模块化吸附塔1、1′分别由二个吸附塔11组成，该吸附塔11由第一上集气管111、第一下集气管112及数个塔体113组成，该第一上集气管111与该第一下集气管112分别设置于该数个塔体113的上部和下部，并分别与该各塔体113相通。该第一上集气管111与该第一下集气管112分别通过固定板5以固定件6与该数个塔体113相固定，本实施例中，塔体113的个数为7个。

该模块化空气缓冲罐组2包括第二上集气管21及数个空气缓冲罐22，该空气缓冲罐22含脱水吸附剂，可储存空气保证制氧过程的供气量。该第二上集气管21设置于该数个空气缓冲罐22的上部，并与该各空气缓冲罐22相通。该第二上集气管21通过固定板5以固定件6与该数个空气缓冲罐22相固定，本实施例中，该空气缓冲罐的个数为7个。实际上，该模块化空气缓冲罐组2亦包括设置于空气缓冲罐下部并与各空气缓冲罐相通的第二下集气管，该第二下集气管亦通过固定板5以固定件6与各空气缓冲罐固定，但由于该第二下集气管于空气缓冲罐中并未使用，因此，在此并未详加叙述，但由图中可知悉。

该二组模块化吸附塔1、1′及模块化空气缓冲罐组2于该第一、第二集气管111、21上方固定有座架7，该控制气罐3和吹洗缓冲罐4固定于该座架7上。

实际上，该模块化吸附塔1、1′的塔体113和空气缓冲罐22、控制气罐3及吹洗缓冲罐4的罐体同为模块化本体单元9，以便于标准化、模块化生产。该模块化本体单元9由高强铝合金材料制成，与传统的圆柱罐体不同，该模块化本体单元9在传统的圆柱罐体外还匀设有4个带固定孔（图中未示）的固定部91，形成类似方形结构，可参见图1及图2中的控制气罐3及吹洗缓冲罐4即可明了该模块化本体单元9的结构，该控制气罐3及吹洗缓冲罐4皆是由单个的模块化本体单元9于固定部91结合罩体92组成。而前面提及的吸附塔11或模块化空气缓冲罐组2则是由第一上集气管111和第一下集气管112或第二上集气管21和第二下集气管通过固定板5以固定件6固定于数个模块化本体单元9（塔体113或空气缓冲罐22）的固定部91组成。

该气动组合阀管路8设置于模块化吸附分离装置上，由数根空气气动管路81、数根氧气气动管路82及数个阀组成。该模块化空气缓冲罐组2的第二上集气管21通过空气气动管路811经二进气阀831、831′分别与二组模块化吸附塔1、1′的第一上集气管111相连；该二组模块化吸附塔1、1′的第一上集气管111间的空气气动管路812上设有二排气阀832、832′，该二排气阀832、832′间设有排气管833，该排气管833连接有一消音器834；该模块化吸附塔1、1′的第一上集气管111分别通过空气气动管路813经均压阀835、835′与模块化吸附塔1′、1的第一下集气管112相连；该吹洗缓冲罐4通过氧气气动管路821经二吹洗阀836、836′分别与二组模块化吸附塔1、1′的第一下集气管112相连；该二组模块化吸附塔1、1′的第一下集气管112间的氧气气动管路822上设有二出气阀837、837′，该二出气阀837、837′间另设有氧气气动管路823以分别与吹洗缓冲罐4和氧气缓冲罐（图中未示）相连，以使吹洗缓冲罐4收集储存有部分氧气，氧气缓冲罐储存制出的氧气，以缓冲流量、保证稳定氧气输出。该控制气罐3输出空气至所有气动管路，以控制气路气压。

于本发明的一较佳实施例中，本制氧机于模块化吸附分离装置底部设有支撑架30，便于放置底座40上。

经压缩机、空气预处理设备处理过的洁净空气，从空气进气口10进入本制氧机，由于空气进气口10经管路与模块化空气缓冲罐组2的第二上集气管21和控制气罐3相连，洁净空气经空气进气口10从一端进入模块化空气缓冲罐组2和控制气罐3，控制气罐3从另端输出空气以控制整个工作过程中制氧机的气路气压，洁净空气从该模块化空气缓冲罐组2的另端输出经进气阀831（进气阀831′关闭）至其中一组模块化吸附塔1的第一上集气管111，制得的氧气通过该组模块化吸附塔1的第一下集气管112经出气阀837（出气阀837′关闭）进入吹洗缓冲罐4和氧气缓冲罐；同时控制系统控制吹洗缓冲罐4输出氧气经另一组模块化吸附塔1′的吹洗阀836′（吹洗阀836关闭），通过该组模块化吸附塔1′的第一下集气管112进入该组模块化吸附塔1′中进行解析吹洗，使制氧与解析吹洗同时进行，解析吹洗出的氮气通过该组模块化吸附塔1′的第一上集气管111经排气阀832′（排气阀832关闭）从排气管833排出。制氧完毕，关闭进气阀831、出气阀837与排气阀832′，开启制氧的模块化吸附塔1的均压阀835，使该组模块化吸附塔1的第一上集气管111与另一组模块化吸附塔1′的第一下集气管112连接，交叉均压，提高模块化吸附塔1′的压力与氧浓度，均压过程结束，关闭均压阀835，控制系统控制模块化吸附塔1′进气制氧与模块化吸附塔1解析吹洗。

Claims (4)

1.一种医用模块化PSA制氧机，其包括设有控制气罐（3）和吹洗缓冲罐（4）的吸附分离装置及气动组合阀管路，其特征在于，所述吸附分离装置为模块化吸附分离装置，该模块化吸附分离装置还包括二组模块化吸附塔（1、1′）和模块化空气缓冲罐组（2），该二组模块化吸附塔（1、1′）与模块化空气缓冲罐组（2）并列平行设置，且该模块化空气缓冲罐组（2）设置于该二组模块化吸附塔（1、1′）之间，其中，

该二组模块化吸附塔（1、1′）分别由二个吸附塔（11）组成，该吸附塔（11）由第一上集气管（111）、第一下集气管（112）及数个塔体（113）组成，该第一上集气管（111）与该第一下集气管（112）分别设置于该数个塔体（113）的上部和下部，并分别与各塔体（113）相通；

该模块化空气缓冲罐组（2）包括第二上集气管（21）、第二下集气管及数个空气缓冲罐（22），该第二上集气管（21）与第二下集气管分别设置于该数个空气缓冲罐（22）的上部和下部，并与各空气缓冲罐（22）相通；

该二组模块化吸附塔（1、1′）及模块化空气缓冲罐组（2）于该第一、第二集气管（111、21）上方固定有座架（7），该控制气罐（3）和吹洗缓冲罐（4）固定于该座架（7）上，且该塔体（113）、空气缓冲罐（22）、控制气罐（3）及吹洗缓冲罐（4）皆由模块化本体单元（9）构成，该模块化本体单元（9）上匀设有4个固定部（91），该第一上集气管（111）与该第一下集气管（112）分别通过固定板（5）以固定件（6）与该数个塔体（113）的固定部（91）相固定，该第二上集气管（21）和第二下集气管通过固定板（5）以固定件（6）与该数个空气缓冲罐（22）的固定部（91）相固定。

2.如权利要求1所述的医用模块化PSA制氧机，其特征在于，所述模块化本体单元（9）由高强铝合金材料制成。

3.如权利要求1所述的医用模块化PSA制氧机，其特征在于，所述气动组合阀管路（8）由数根空气气动管路、数根氧气气动管路及数个阀组成，该模块化空气缓冲罐组（2）的第二上集气管（21）通过空气气动管路（811）经二进气阀（831、831′）分别与二组模块化吸附塔（1、1′）的第一上集气管（111）相连；该二组模块化吸附塔（1、1′）的第一上集气管（111）间的空气气动管路（812）上设有二排气阀（832、832′），该二排气阀（832、832′）间设有排气管（833），该排气管（833）连接有一消音器（834）；该模块化吸附塔（1、1′）的第一上集气管（111）分别通过气动管路（813）经均压阀（835、835′）与模块化吸附塔（1′、1）的第一下集气管（112）相连；该吹洗缓冲罐（4）通过氧气气动管路（821）经二吹洗阀（836、836′）分别与二组模块化吸附塔（1、1′）的第一下集气管（112）相连；该二组模块化吸附塔（1、1′）的第一下集气管（112）间的氧气气动管路（822）上设有二出气阀（837、837′），该二出气阀（837）间另设有氧气气动管路（823）以分别与吹洗缓冲罐（4）和氧气缓冲罐相连，该控制气罐（3）输出空气至所有气动管路，以控制气路气压。

4.如权利要求1所述的医用模块化PSA制氧机，其特征在于，所述模块化吸附分离装置底部设有支撑架（30）。

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