CN115212693B - 一种变压吸附制氧设备及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种变压吸附制氧设备及其使用方法，包括底架，所述底架的顶部从左至右依次设置有过滤箱、第一罐体和第二罐体，所述第一罐体和第二罐体的内部均设置有吸附层，所述过滤箱的一侧贯穿设置有第一进气管，所述第一进气管的一端贯穿第二罐体并延伸至第二罐体的内部，通过在第二进气阀和第一进气管的顶端设置连接板，并在连接板上设置若干个均气管，通过均气管能够使得空气将位于周面的吸附层进行吸附，从而能够提高位于周面吸附层的利用率，进而提高氮的吸附量，进一步提高其实用性。
Description
技术领域
本发明涉及变压吸附制氧技术领域，具体为一种变压吸附制氧设备及其使用方法。
背景技术
制氧机是一种常见的医疗设备，目前常规的医用制氧机，按其制氧原理可以分为两类：一类是通过电解水制造氧气；另一类是利用分子筛吸附分离空气制氧，即变压吸附；
目前，主流的分子筛吸附罐均采用固定床填充模式，即将颗粒状沸石分子筛堆叠填充于罐体内，吸附时，使空气按预定流向穿过床层实现对空气中氮气或氧气的吸附，在这一过程中，由于进气管的靠近吸附层的中间位置，根据正态分布的原理中间位置的吸附颗粒会吸附大量的氮分子，容易快速饱和，而位于周面的吸附颗粒利用率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变压吸附制氧设备及其使用方法，通过在第二进气阀和第一进气管的顶端设置连接板，并在连接板上设置若干个均气管，通过均气管能够使得空气将位于周面的吸附层进行吸附，从而能够提高位于周面吸附层的利用率，进而提高氮的吸附量，进一步提高其实用性。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种变压吸附制氧设备，包括底架，所述底架的顶部从左至右依次设置有过滤箱、第一罐体和第二罐体，所述第一罐体和第二罐体的内部均设置有吸附层，所述过滤箱的一侧贯穿设置有第一进气管，所述第一进气管的一端贯穿第二罐体并延伸至第二罐体的内部，所述第一进气管的外表面连通有第二进气管，所述第二进气阀的一端贯穿第一罐体并延伸至第一罐体的内部，所述第二进气管的外表面设置有第二进气阀，所述第一进气管的外表面设置有第一进气阀，所述第二进气管与第一进气管的顶端均连通有连接板，所述连接板的内部开设有空心腔，所述连接板的顶部贯穿设置有若干个均气管，所述均气管的外表面开设有若干个贯穿孔，所述连接板的顶部和底部均贯穿开设有若干个连通孔。
作为本发明进一步的方案：所述第一罐体和第二罐体的相邻的一侧之间贯穿设置有连接管，所述连接管两端的外表面均开设有若干个通气孔，所述第一罐体和第二罐体的顶部之间贯穿设置有连通管，所述连通管的外表面连通有氧气管，所述氧气管的外表面设置有控制阀，所述连通管的外表面的两侧分别设置有出气阀。
作为本发明进一步的方案：所述第一罐体和第二罐体的底部均贯穿设置有出气管，所述底架的顶部且位于第一罐体和第二罐体之间设置有排气管，所述出气管的外表面设置有排气阀，所述出气管的一端贯穿排气管并延伸至排气管的内部。
作为本发明进一步的方案：所述过滤箱的顶部固定连接有鼓风机，所述鼓风机的出气端贯穿过滤箱并延伸至过滤箱的内部，所述过滤箱内壁的一侧固定连接有固定环，所述固定环的内表面设置有安装环,所述安装环的内表面固定连接有若干个支柱，若干个所述支柱的外表面之间设置有滤尘袋，所述滤尘袋的外表面固定连接有干燥盒。
作为本发明进一步的方案：所述固定环的内表面开设有渐变槽，所述安装环外表面的两侧均开设有置物腔，所述置物腔内壁的一侧固定连接有弹簧，所述弹簧的一端固定连接有顶块。
作为本发明进一步的方案：所述固定环的内表面开设有渐变槽，所述安装环外表面的两侧均开设有干燥盒，所述干燥盒内壁的一侧固定连接有内环，所述内环的输出端固定连接有外环。
作为本发明进一步的方案：所述安装环的内表面固定连接有拉手。
本发明还公开了一种变压吸附制氧设备的使用方法，包括以下步骤：步骤一：打开鼓风机将空气抽至过滤箱的内部，空气经滤尘袋进行过滤，经干燥盒内的干燥剂进行干燥，此时打开第二进气管并关闭第一进气阀，并打开连通管上一侧的出气阀和氧气管上的控制阀以及位于第二罐体上出气管表面的排气阀，经过滤干燥后的空气经第一进气管通入第二进气管的内部，并送入连接板内的空心腔中，然后经均气管上的贯穿孔以及连通孔喷出，并向上升起，此时经过吸附层将空气中的氮分子进行吸附，而氧分子继续上升，氧气从连通管的内部进入氧气管的内部，同时从连接管进入第二罐体的内部，并将第二罐体中吸附层所吸附的氮分子排到出气管中，并通过排气管排到大气中；
步骤二：当第一罐体内的吸附层吸附至饱和后，此时关闭排气阀和控制阀，并将两个出气阀处于打开状态，使得第一罐体和第二罐体进入均压状态；
步骤三：关闭连通管左侧的出气阀和第二进气阀，打开位于第一罐体上出气管表面的排气阀，从而将第一罐体内的富氮气体从排气管内排出，氮分子从吸附剂中解析出来，与此同时关闭靠近第一罐体一侧的出气阀，打开靠近第二罐体一侧的出气阀，同时将控制阀进行打开，而空气从第一进气管内进入第二罐体内，而空气中的氮分子被第二罐体内的吸附层进行吸附，部分氧气从连通管进入氧气管的内部，另一部分氧气通过连接管进入第一罐体的内部，清除第一罐体中的 氮分子，经第一罐体上的出气管送入排气管的内部，最后经排气管排至大气中，然后再将排气阀和控制阀，打开出气阀，使得第一罐体和第二罐体进入均压状态。
本发明的有益效果：
（1）本发明中，通过在第二进气阀和第一进气管的顶端设置连接板，并在连接板上设置若干个均气管，通过均气管能够使得空气将位于周面的吸附层进行吸附，从而能够提高位于周面吸附层的利用率，进而提高氮的吸附量，进一步提高其实用性。
（2）本发明中，通过在过滤箱中设置安装环，并在若干个支柱的周面设置滤尘袋，能够有效的对空气中的杂质进行过滤，并且在滤尘袋的外表面设置干燥盒对空气进干燥，能够提升制备氧气的质量。
（3）本发明中，通过在安装环的内部开设置物腔，利用顶块与渐变槽之间的配合，并配合置物腔内的弹簧，从而能够将安装环固定在固定环的内部，并且在需要对其进行更换或者清洗时，此时只需通过转动拉手，使得两个顶块转动至上下两侧，此时即可将安装环取出，操作较为方便。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明中整体的外部结构示意图；
图2是本发明中第一罐体的内部结构示意图；
图3是本发明中过滤箱的内部结构示意图；
图4是本发明中固定环的局部结构侧剖图；
图5是本发明图3中A部分的结构放大中。
图中：1、底架；2、过滤箱；3、第一罐体；4、第二罐体；5、第一进气管；6、第二进气管；7、第一进气阀；8、第二进气阀；9、连通管；10、氧气管；11、控制阀；12、出气阀；13、连接管；14、通气孔；15、连接板；16、空心腔；17、均气管；18、贯穿孔；19、连通孔；20、吸附层；21、出气管；22、排气阀；23、排气管；24、鼓风机；25、固定环；26、安装环；27、支柱；28、渐变槽；29、干燥盒；30、内环；31、外环；32、连接杆；33、拉手；34、滤尘袋；35、置物腔；36、弹簧；37、顶块。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1－图5所示，本发明为一种变压吸附制氧设备，包括底架1，所述底架1的顶部从左至右依次设置有过滤箱2、第一罐体3和第二罐体4，所述第一罐体3和第二罐体4的内部均设置有吸附层20，本发明中，吸附层20设置为三层，并且该三层吸附层20由中心到周面吸附颗粒的径粒逐渐增大，并且上层的吸附层20均为径粒较小的吸附颗粒，保证氮分子的吸附，所述过滤箱2的一侧贯穿设置有第一进气管5，并且第一进气管5的进气端设有单向阀，所述第一进气管5的一端贯穿第二罐体4并延伸至第二罐体4的内部，所述第一进气管5的外表面连通有第二进气管6，所述第二进气管6的一端贯穿第一罐体3并延伸至第一罐体3的内部，所述第二进气管6的外表面设置有第二进气阀8，所述第一进气管5的外表面设置有第一进气阀7，所述第二进气管6与第一进气管5的顶端均连通有连接板15，所述连接板15的内部开设有空心腔16，所述连接板15的顶部贯穿设置有若干个均气管17，其中均气管17埋入吸附层20的内部，并且从周面到中心位置的均气管17高度递减，由于周面的均气管17的高度较高，因此将周面吸附颗粒的径粒增大，能够有效的提高其吸附效果，而即使通过均气管17也难以避免中间的空气通入量较大，而通过将中间吸附颗粒选取径粒较小，能够避免其过早吸附饱和，所述均气管17的外表面开设有若干个贯穿孔18，所述连接板15的顶部和底部均贯穿开设有若干个连通孔19，通过在第二进气阀8和第一进气管5的顶端设置连接板15，并在连接板15上设置若干个均气管17，通过均气管17能够使得空气将位于周面的吸附层20进行吸附，从而能够提高位于周面吸附层20的利用率，进而提高氮的吸附量，进一步提高其实用性。
所述第一罐体3和第二罐体4的相邻的一侧之间贯穿设置有连接管13，所述连接管13两端的外表面均开设有若干个通气孔14，通过通气孔14的方式能够使得产生的氧气罐体，能够将氧气均匀的从另一个罐体内喷出，所述第一罐体3和第二罐体4的顶部之间贯穿设置有连通管9，所述连通管9的外表面连通有氧气管10，所述氧气管10的外表面设置有控制阀11，所述连通管9的外表面的两侧分别设置有出气阀12，所述第一罐体3和第二罐体4的底部均贯穿设置有出气管21 ，所述底架1的顶部且位于第一罐体3和第二罐体4之间设置有排气管23，所述出气管21的外表面设置有排气阀22，所述出气管21的一端贯穿排气管23并延伸至排气管23的内部。
所述过滤箱2的顶部固定连接有鼓风机24，所述鼓风机24的出气端贯穿过滤箱2并延伸至过滤箱2的内部，所述过滤箱2内壁的一侧固定连接有固定环25，所述固定环25的内表面设置有安装环26,所述安装环26的内表面固定连接有若干个支柱27，若干个所述支柱27的外表面之间设置有滤尘袋34，所述滤尘袋34的外表面固定连接有干燥盒29，通过在过滤箱2中设置安装环26，并在若干个支柱27的周面设置滤尘袋34，能够有效的对空气中的杂质进行过滤，并且在滤尘袋34的外表面设置干燥盒29对空气进干燥，能够提升制备氧气的质量。
所述过滤箱2内壁的一侧固定连接有外环31，所述外环31的内表面固定连接有若干个连接杆32，若干个所述连接杆32相对的一端之间固定连接有内环30，所述内环30的内表面与干燥盒29的外表面相接触，所述固定环25的内表面开设有渐变槽28，所述安装环26外表面的两侧均开设有置物腔35，所述置物腔35内壁的一侧固定连接有弹簧36，所述弹簧36的一端固定连接有顶块37，通过在安装环26的内部开设置物腔35，利用置物腔35内的顶块37与渐变槽28之间的配合，从而能够将安装环26固定在固定环25的内部，并且在需要对其进行更换或者清洗时，此时只需通过转动拉手33，使得两个外环31转动至上下两侧，此时即可将安装环26取出，操作较为方便。
本发明的工作原理：当需要清洗或更换滤尘袋34和干燥盒29时，此时打开过滤箱2，然后通过拉手33转动安装环26，此时顶块37在渐变槽28的限位下，顶块37划入置物腔35的内部，此时通过拉手33将安装环26拉动，从而将干燥盒29和安装环26从过滤箱2的内部拉出，清洗过后，将顶块37按入置物腔35的内部，并将安装环26推入过滤箱2的内部，直至安装环26上的顶块37位于渐变槽28的内部，干燥盒29的外表面与内环30的内表面相接触，此时转动拉手33至水平状态即可。
本发明还公开了一种变压吸附制氧设备的使用方法，包括以下步骤：
步骤一：打开鼓风机24将空气抽至过滤箱2的内部，空气经滤尘袋34进行过滤，经干燥盒29内的干燥剂进行干燥，此时打开第二进气管6并关闭第一进气阀7，并打开连通管9上一侧的出气阀12和氧气管10上的控制阀11以及位于第二罐体4上出气管21表面的排气阀22，经过滤干燥后的空气经第一进气管5通入第二进气管6的内部，并送入连接板15内的空心腔16中，然后经均气管17上的贯穿孔18以及连通孔19喷出，并向上升起，此时经过吸附层20将空气中的氮分子进行吸附，而氧分子继续上升，其中一部分氧气从连通管9的内部进入氧气管10的内部，而另一部分从连接管13进入第二罐体4的内部，并将第二罐体4中吸附层20所吸附的氮分子排到出气管21中，并通过排气管23排到大气中；
步骤二：当第一罐体3内的吸附层20吸附至饱和后，此时关闭排气阀22和控制阀11，并将两个出气阀12处于打开状态，使得第一罐体3和第二罐体4进入均压状态；
步骤三：关闭连通管9左侧的出气阀12和第二进气阀8，打开位于第一罐体3上出气管21表面的排气阀22，从而将第一罐体3内的富氮气体从排气管23内排出，先将一部分的氮分子从吸附剂中解析出来，与此同时关闭靠近第一罐体3一侧的出气阀12，打开靠近第二罐体4一侧的出气阀12，同时将控制阀11进行打开，而空气从第一进气管5内进入第二罐体4内，而空气中的氮分子被第二罐体4内的吸附层20进行吸附，部分氧气从连通管9进入氧气管10的内部，另一部分氧气通过连接管13进入第一罐体3的内部，清除第一罐体3中的 氮分子，经第一罐体3上的出气管21送入排气管23的内部，最后经排气管23排至大气中，然后再将排气阀22和控制阀11，打开出气阀12，使得第一罐体3和第二罐体4进入均压状态，同理将第二罐体4中的富气体从排气管23内排出；
步骤四：重复步骤一、步骤二和步骤三进行持续制氧。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (3)
1.一种变压吸附制氧设备，包括底架（1），所述底架（1）的顶部从左至右依次设置有过滤箱（2）、第一罐体（3）和第二罐体（4），所述第一罐体（3）和第二罐体（4）的内部均设置有吸附层（20），其特征在于，所述过滤箱（2）的一侧贯穿设置有第一进气管（5），所述第一进气管（5）的一端贯穿第二罐体（4）并延伸至第二罐体（4）的内部，所述第一进气管（5）的外表面连通有向第一罐体（3）输入气体的第二进气管（6），所述第二进气管（6）与第一进气管（5）的顶端均连通有连接板（15），所述连接板（15）的内部开设有用于分散气体的空心腔（16），所述连接板（15）的顶部贯穿设置有若干个均气管（17），所述均气管（17）的外表面开设有若干个贯穿孔（18），所述连接板（15）的顶部和底部均贯穿开设有若干个连通孔（19）；
所述吸附层（20）设置为三层，并且该三层吸附层（20）由中心到周面吸附颗粒的径粒逐渐增大；
所述均气管（17）埋入吸附层（20）的内部，并且从周面到中心位置的均气管（17）高度递减；
所述过滤箱（2）的顶部固定连接有用于向过滤箱（2）内注入气体的鼓风机（24），所述过滤箱（2）内壁的一侧固定连接有固定环（25），所述固定环（25）的内表面设置有安装环（26）,所述安装环（26）的内表面固定连接有若干个支柱（27），若干个所述支柱（27）的外表面之间设置有滤尘袋（34），所述滤尘袋（34）的外表面固定连接有干燥盒（29）；
所述过滤箱（2）内壁的一侧固定连接有外环（31），所述外环（31）的内表面固定连接有若干个连接杆（32），若干个所述连接杆（32）相对的一端之间固定连接有内环（30），所述内环（30）的内表面与干燥盒（29）的外表面相接触；
所述固定环（25）的内表面开设有渐变槽（28），所述安装环（26）外表面的两侧均开设有置物腔（35），所述置物腔（35）内壁的一侧固定连接有弹簧（36），所述弹簧（36）的一端固定连接有顶块（37）。
2.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氧设备，其特征在于，所述第一罐体（3）和第二罐体（4）的相邻的一侧之间设置有用于连通第一罐体（3）和第二罐体（4）的连接管（13），所述第一罐体（3）和第二罐体（4）的顶部之间贯穿设置有连通管（9），所述连通管（9）的外表面连通有氧气管（10）。
3.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氧设备，其特征在于，所述第一罐体（3）和第二罐体（4）的底部均贯穿设置有出气管（21） ，所述底架（1）的顶部且位于第一罐体（3）和第二罐体（4）之间设置有排气管（23），所述出气管（21）的一端贯穿排气管（23）的内部。
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Denomination of invention: A pressure swing adsorption oxygen production equipment and its usage method Effective date of registration: 20231107 Granted publication date: 20230324 Pledgee: Zhejiang Fuyang Rural Commercial Bank of the West Branch of Limited by Share Ltd. Pledgor: HANGZHOU CHENRUI AIR SEPARATION EQUIPMENT MANUFACTURING Co.,Ltd. Registration number: Y2023980064234 |
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