CN114917721B - 一种医用制氧装置吸附塔 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种医用制氧装置吸附塔,涉及医疗卫生技术领域,包括塔体,其特征在于,塔体包括:进气管、进气均布装置、分子筛以及出氧装置,进气管设置在塔体的底部;进气均布装置包括风道调整件,风道调整件的上方设置有孔板组,孔板组中包括多个孔径依次减小、孔数依次增加的孔板;分子筛设置在进气均布装置的上方;出氧装置设置在分子筛的上方。本发明的有益效果为:通过在吸附塔进气管上方设置进气均布装置,优化吸附塔内气体的输入风道,避免塔体底部进气死角的阻碍,并将进气管输入的气体进行多次分流,使输入气体分布均匀,保证了输入气体在分子筛中充分反应,提高了医用制氧装置的制氧效率。

Description

一种医用制氧装置吸附塔
技术领域
本发明涉及医疗卫生技术领域,具体而言,涉及一种医用制氧装置吸附塔。
背景技术
随着我国医疗机构建设与发展,作为医疗机构“生命支持系统”的医用气体及气体装备,越来越得到医疗机构的重视。现行的医用分子筛制氧装置由于具备现场制氧、低压运行的特点得到越来越多医疗机构的认可,其中吸附塔为制氧装置的核心。由于医用制氧装置采用无油鼓风机作为空气的收集装置,无油鼓风机只能提供58千帕的出口压力,现有的吸附塔缺少对塔内气体的分流设计,进入吸附塔内的气体无法达到足够的反应压力,导致吸附塔的制氧效率低下。
发明内容
本发明的目的在于提供一种医用制氧装置吸附塔,以改善上述问题。为了实现上述目的,本发明采取的技术方案如下:
本申请提供了一种医用制氧装置吸附塔,包括塔体,其特征在于,所述塔体包括:进气管、进气均布装置、分子筛以及出氧装置,所述进气管设置在所述塔体的底部;所述进气均布装置包括风道调整件,所述风道调整件的上方设置有孔板组,所述孔板组中包括多个孔径依次减小、孔数依次增加的孔板;所述分子筛设置在所述进气均布装置的上方;所述出氧装置设置在所述分子筛的上方。
进一步地,所述风道调整件包括风道板和蝶形封头,所述蝶形封头与所述进气管固定连接,所述风道板设置在所述蝶形封头的上方,所述风道板与所述蝶形封头的内壁围合形成至少四处均匀进气的风道。
进一步地,所述蝶形封头包括球壳部、过渡曲面和圆筒部,所述球壳部的中心设置有与所述进气管配合的通孔,所述过渡曲面为第一曲率半径从下往上逐渐变小的壳体,所述过渡曲面的第一曲率半径最大的端部与所述球壳部固定连接,所述过渡曲面上远离所述球壳部的端部与所述圆筒部固定连接。
进一步地,所述风道板上沿圆周方向均匀开设有至少四个通孔,所有所述通孔的截面积之和大于所述进气管的内孔截面积,相邻两个所述通孔之间均匀设置有扇环状的填充物,所述填充物靠近所述风道板中心的一端部为直面,所述直面与所述进气管中轴线的距离大于所述进气管的半径,所述填充物沿所述塔体向下延伸与所述蝶形封头的内壁固定连接,相邻所述填充物与所述蝶形封头的内壁围合形成扇环状风道,所述扇环状风道的截面积大于所述填充物的截面积。
进一步地,所述填充物为阻燃水泥制成。
进一步地,所述孔板组包括从下往上依次设置的第一孔板、第二孔板和第三孔板,所述第一孔板、所述第二孔板和所述第三孔板之间相互平行,所述第一孔板、所述第二孔板和所述第三孔板与所述进气管同轴,所述第二孔板上开设的通孔数量大于所述第一孔板上开设的通孔数量,所述第三孔板上开设的通孔数量大于所述第二孔板上开设的通孔数量。
进一步地,所述孔板组上远离所述风道调整件的一端部设置钢丝滤网。
进一步地,所述通孔的两端部设置有过渡圆角。
进一步地,所述出氧装置包括依次固定连接的出氧管、连接法兰、连接管和过滤组件,所述出氧管设置在所述连接法兰中心,所述连接法兰与所述塔体固定连接,所述连接管直径大于所述出氧管的直径,所述连接管通过所述过滤组件与所述塔体内部联通。
进一步地,所述过滤组件包括上板、管体、下板和钢丝网,所述管体的一端部与所述上板固定连接,另一端部与所述下板固定连接,所述上板中心设置有与所述连接管配合的通孔,所述管体的圆周上均匀开设有至少两个通孔,所述钢丝网覆盖设置在所述管体的圆周上。
本发明的有益效果为:
本发明通过在吸附塔进气管上方设置进气均布装置,优化吸附塔内气体的输入风道,避免塔体底部进气死角的阻碍,并将进气管输入的气体进行多次分流,使输入气体分布均匀,保证了输入气体在分子筛中充分反应,提高了医用制氧装置的制氧效率。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为所述塔体的结构示意图;
图2为所述进气均布装置的结构示意图;
图3为所述蝶形封头的结构示意图;
图4为所述风道板的结构示意图;
图5为所述第一孔板的结构示意图;
图6为所述第二孔板的结构示意图;
图7为所述第三孔板的结构示意图;
图8为所述出氧装置的结构示意图。
图中标记:1、塔体;11、进气管;12、进气均布装置;121、风道调整件;1211、风道板;1212、蝶形封头;12121、球壳部;12122、过渡曲面;12123、圆筒部;1213、填充物;122、孔板组;1221、第一孔板;1222、第二孔板;1223、第三孔板;1224、钢丝滤网;13、分子筛;14、出氧装置;141、出氧管;142、连接法兰;143、连接管;144、过滤组件;1441、上板;1442、管体;1443、下板;1444、钢丝网。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1和图2所示,本实施例提供了一种医用制氧装置吸附塔,它包括了塔体1,塔体1包括:进气管11、进气均布装置12、分子筛13以及出氧装置14,进气管11设置在塔体1的底部;进气均布装置12包括风道调整件121,风道调整件121的上方设置有孔板组122,孔板组122中包括多个孔径依次减小、孔数依次增加的孔板;分子筛13设置在进气均布装置12的上方;出氧装置14设置在分子筛13的上方。现有的医用制氧装置为了避免将油污带入到制氧系统中,通常采用无油鼓风机进行气体收集,但是无油鼓风机输入的低压大流量的空气严重制约了吸附塔的制氧效率。本申请通过在吸附塔塔体1底部设置与进气管11连通的风道调整件121,优化了输入气体的风道,填充了阻碍气体流动的死角,将大流量的空气均匀分散地向上输送至塔体1内的分子筛13中,提升了输入气体与分子筛13的吸附反应量,提高了制氧装置的制氧效率。
在本实施例中,如图2所示,图2示出了进气均布装置12的结构示意图,风道调整件121包括风道板1211和蝶形封头1212,蝶形封头1212与进气管11固定连接。现有的吸附塔在塔体1底部使用椭圆封头进行封闭,本申请使用蝶形封头1212代替椭圆封头,在针对低压大流量气体的输送情况时加速气体的流动,增加分子筛13与空气的吸附量,提高了制氧装置的制氧效率。风道板1211设置在蝶形封头1212的上方,风道板1211与蝶形封头1212的内壁围合形成至少四处均匀进气的风道。在本申请中,吸附塔塔体1内设置有风道板1211,风道板1211将进入的空气均匀分成四部分,避免输入的空气在吸附塔塔体1内扩散不均匀。
在本实施例中,如图3所示,图3示出了蝶形封头1212的结构示意图,蝶形封头1212包括球壳部12121、过渡曲面12122和圆筒部12123,球壳部12121的中心设置有与进气管11配合的通孔,过渡曲面12122为第一曲率半径从下往上逐渐变小的壳体,过渡曲面12122的第一曲率半径最大的端部与球壳部12121固定连接,过渡曲面12122上远离球壳部12121的端部与圆筒部12123固定连接。本申请中,通过利用蝶形封头1212突变的第一曲率半径的特征,保证了进入塔体1内的空气流速变化稳定,提升后续分子筛13与空气的反应的效率,进一步提升制氧装置的制氧效率。
如图4所示,图4示出了风道板1211的结构示意图,风道板1211上沿圆周方向均匀开设有至少四个通孔,所有通孔的截面积之和大于进气管11的内孔截面积。本申请通过在风道板1211四周均匀设置四个通孔,且通孔的截面大于进气管11的内孔截面积,这样的设计将进气管11中输入的气体进行均匀分流,提升气体与分子筛13的反应量。相邻两个通孔之间均匀设置有扇环状的填充物1213,填充物1213靠近风道板1211中心的一端部为直面,直面与进气管11中轴线的距离大于进气管11的半径,填充物1213沿塔体1向下延伸与蝶形封头1212的内壁固定连接,相邻填充物1213与蝶形封头1212的内壁围合形成扇环状风道,扇环状风道的截面积大于填充物1213的截面积。本申请中,通过在风道板1211和蝶形封头1212的内部设置填充物1213,避免塔体1内部产生气流死角,影响气体的输送量。
在另一些实施例中,填充物1213为阻燃水泥制成。阻燃水泥价格低廉,加工简便,这样的设计提升了吸附塔的经济性和安全性。
在本实施例中,如图2、图5、图6和图7所示,孔板组122包括从下往上依次设置的第一孔板1221、第二孔板1222和第三孔板1223,第一孔板1221、第二孔板1222和第三孔板1223之间相互平行,第一孔板1221、第二孔板1222和第三孔板1223与进气管11同轴,第二孔板1222上开设的通孔数量大于第一孔板1221 上开设的通孔数量,第三孔板1223上开设的通孔数量大于第二孔板1222上开设的通孔数量。在本申请中,塔体1底部连接的进气管11为直径219mm的管体,风道板1211上开设了4个直径为145mm的通孔,风道板1211上的通孔截面积之和比进气管11管体的截面大了一倍;第一孔板1221上设置了12个直径为120mm的通孔,通孔的截面积之和又比风道板1211上通孔的截面积之和大了一倍;第二孔板1222上开设了216个直径为35mm的通孔,第二孔板1222上的通孔截面积之和比第一孔板1221上通孔的截面积之和大了一倍;第三孔板1223上开设有2072个直径为14mm的通孔,第三孔板1223上通孔的截面积之和又比第二孔板1222上通孔的截面积之和大了一倍。这样的设计,通过第一孔板1221、第二孔板1222和第三孔板1223依次分流,尽量均匀的将进入的气体进行均匀筛分,保证气体畅通的情况下使气体能够和分子筛13进行充分的反应,提升了制氧装置的制氧效率。
在本实施例中,如图2所示,孔板组122上远离风道调整件121的一端部设置钢丝滤网1224。钢丝滤网1224的设置防止分子筛13内的反应物掉落入到孔板组122内堵塞孔板组122的通孔,影响气流的流入。
在另一些实施例中,通孔的两端部设置有过渡圆角。这样的设计可以使得气体流通更加顺畅。
在本实施例中,如图8所示,图8示出了出氧装置14的结构示意图,出氧装置14包括依次固定连接的出氧管141、连接法兰142、连接管143和过滤组件144,出氧管141设置在连接法兰142中心,连接法兰142与塔体1固定连接,连接管143直径大于出氧管141的直径,连接管143通过过滤组件144与塔体1内部联通。在本申请中,出氧装置14的设置将分子筛13产生的氧气通过过滤后排出,保证了氧气的稳定输出。
在本实施例中,过滤组件144包括上板1441、管体1442、下板1443和钢丝网1444,管体1442的一端部与上板1441固定连接,另一端部与下板1443固定连接,上板1441中心设置有与连接管143配合的通孔,管体1442的圆周上均匀开设有至少两个通孔,钢丝网1444覆盖设置在管体1442的圆周上。在本申请中,管体1442的侧面上均匀开设了多个长方形进气孔,这样的设计使得从分子筛13产生的氧气可以从侧面均匀地进入管体1442内,使用钢丝网1444对管体1442外侧进行包覆,避免分子筛13中的物质进入到管体1442内。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种医用制氧装置吸附塔,包括塔体(1),其特征在于,所述塔体(1)包括:
进气管(11),所述进气管(11)设置在所述塔体(1)的底部;
进气均布装置(12),所述进气均布装置(12)包括风道调整件(121),所述风道调整件(121)的上方设置有孔板组(122),所述孔板组(122)中包括多个孔径依次减小、孔数依次增加的孔板,所述孔板组(122)包括从下往上依次设置的第一孔板(1221)、第二孔板(1222)和第三孔板(1223),所述第一孔板(1221)、所述第二孔板(1222)和所述第三孔板(1223)之间相互平行,所述第一孔板(1221)、所述第二孔板(1222)和所述第三孔板(1223)与所述进气管(11)同轴,所述第二孔板(1222)上开设的通孔数量大于所述第一孔板(1221)上开设的通孔数量,所述第三孔板(1223)上开设的通孔数量大于所述第二孔板(1222)上开设的通孔数量,所述第二孔板(1222)上的通孔截面积之和比所述第一孔板(1221)上通孔的截面积之和大一倍,所述第三孔板(1223)上通孔的截面积之和比所述第二孔板(1222)上通孔的截面积之和大一倍;
分子筛(13),所述分子筛(13)设置在所述进气均布装置(12)的上方;以及
出氧装置(14),所述出氧装置(14)设置在所述分子筛(13)的上方;
其中,所述风道调整件(121)包括风道板(1211)和蝶形封头(1212),所述蝶形封头(1212)与所述进气管(11)固定连接,所述风道板(1211)设置在所述蝶形封头(1212)的上方,所述风道板(1211)与所述蝶形封头(1212)的内壁围合形成至少四处均匀进气的风道;
其中,所述风道板(1211)上沿圆周方向均匀开设有至少四个通孔,所有所述通孔的截面积之和大于所述进气管(11)的内孔截面积,相邻两个所述通孔之间均匀设置有扇环状的填充物(1213),所述填充物(1213)靠近所述风道板(1211)中心的一端部为直面,所述直面与所述进气管中轴线的距离大于所述进气管(11)的半径,所述填充物(1213)沿所述塔体(1)向下延伸与所述蝶形封头(1212)的内壁固定连接,相邻所述填充物(1213)与所述蝶形封头(1212)的内壁围合形成扇环状风道,所述扇环状风道的截面积大于所述填充物(1213)的截面积。
2.根据权利要求1所述的医用制氧装置吸附塔,其特征在于:所述蝶形封头(1212)包括球壳部(12121)、过渡曲面(12122)和圆筒部(12123),所述球壳部(12121)的中心设置有与所述进气管(11)配合的通孔,所述过渡曲面(12122)为第一曲率半径从下往上逐渐变小的壳体,所述过渡曲面(12122)的第一曲率半径最大的端部与所述球壳部(12121)固定连接,所述过渡曲面(12122)上远离所述球壳部(12121)的端部与所述圆筒部(12123)固定连接。
3.根据权利要求1所述的医用制氧装置吸附塔,其特征在于:所述填充物(1213)为阻燃水泥制成。
4.根据权利要求1所述的医用制氧装置吸附塔,其特征在于:所述孔板组(122)上远离所述风道调整件(121)的一端部设置钢丝滤网(1224)。
5.根据权利要求1所述的医用制氧装置吸附塔,其特征在于:所述通孔的两端部设置有过渡圆角。
6.根据权利要求1所述的医用制氧装置吸附塔,其特征在于:所述出氧装置(14)包括依次固定连接的出氧管(141)、连接法兰(142)、连接管(143)和过滤组件(144),所述出氧管(141)设置在所述连接法兰(142)中心,所述连接法兰(142)与所述塔体(1)固定连接,所述连接管(143)直径大于所述出氧管(141)的直径,所述连接管(143)通过所述过滤组件(144)与所述塔体(1)内部联通。
7.根据权利要求6所述的医用制氧装置吸附塔,其特征在于:所述过滤组件(144)包括上板(1441)、管体(1442)、下板(1443)和钢丝网(1444),所述管体(1442)的一端部与所述上板(1441)固定连接,另一端部与所述下板(1443)固定连接,所述上板(1441)中心设置有与所述连接管(143)配合的通孔,所述管体(1442)的圆周上均匀开设有至少两个通孔,所述钢丝网(1444)覆盖设置在所述管体(1442)的圆周上。
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