CN203845815U - 一种负压法富氧制备系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种负压法富氧制备系统，包括空气过滤器、通风机和膜装置，所述空气过滤器、通风机和膜装置依次连接，还包括真空泵，真空泵与膜装置的低压侧连接。一种负压法富氧制备的工艺方法，(1)空气经过空气过滤器；(2)空气输送至膜装置中；(3)在压差的驱动下，空气由高压侧向低压侧移动；（4）因氮气与氧气在通过膜装置时渗透速率不同，氧气优先通过膜装置，而氮气侧被分离出来，在低压侧形成富氧空气；(5)低压富氧空气经真空泵压缩后，压缩能转化为热能，最终形成常压、适温的富氧空气，通过富氧喷嘴喷入窑中。本实用新型的有益效果是：在制备富氧的过程中能耗降低，同时前期处理简单、操作方便和安全，还减少了需要维护的设备。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种富氧制备系统，特别是涉及一种负压法富氧制备系统及其工艺方法。
背景技术
现有技术中的富氧制备系统一般是采用空气过滤器、风机、膜装置、泵、汽水分离装置、脱湿装置、稳压装置、预热装置和富氧喷头组成，由于组成系统的设备过多，导致在制备富氧的时候能耗过大，同时增加了操作的难度，机器维护的成本增大。
实用新型内容
本实用新型就是为了解决上述问题，减少了汽水分离装置、脱湿装置、稳压装置、预热装置等组成部分，克服现有技术中制备富氧所存在的问题，本实用新型提供一种负压法富氧制备系统及其工艺方法以满足需求。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种负压法富氧制备系统，包括用于过滤空气源中杂质的空气过滤器、用于传送空气的通风机和分离空气中氮气和氧气的膜装置，所述空气过滤器、通风机和膜装置依次连接，其特征在于，还包括真空泵，所述真空泵与膜装置的低压侧连接。
上述一种负压法富氧制备系统，其特征在于，所述真空泵包括至少两个以上，所述至少两个以上的真空泵依次串联，串联连接的至少两个以上的真空泵的最后一个真空泵的出口设置有富氧喷嘴。
上述一种负压法富氧制备系统，其特征在于，所述真空泵为气冷罗茨真空泵，所述空气过滤器为滤袋式除尘器，所述通风机为高压离心通风机。
上述一种负压法富氧制备系统，其特征在于，所述气冷罗茨真空泵包括罗茨泵、电机、排气管、热交换器和返冷气管，所述电机连接罗茨泵，所述罗茨泵上设置有进气孔，排气管连通罗茨泵，排气管的尾端设置有排气孔，其特征在于，所述返冷气管的一端连通罗茨泵，返冷气管的另一端连接热交换器，热交换器连通排气管上靠近排气孔的位置。
上述一种负压法富氧制备系统，其特征在于，所述返冷气管包括两根，两根返冷气管分别设置于罗茨泵的两侧，两根返冷气管上均设置有热交换器。
上述一种负压法富氧制备系统，其特征在于，所述排气管包括两根，两根排气管设置于罗茨泵的两侧，所述两根排气管的尾部连通然后连通排气孔。
上述一种负压法富氧制备系统，其特征在于，所述返冷气管与排气管的连接处通过四通连通。
上述一种负压法富氧制备系统，其特征在于，所述膜装置包括筒体，筒体侧壁上的一侧上部设置有进口，另一侧下部设置有出口，所述筒体内还设置有富氧膜组件，所述富氧膜组件包括富氧膜壳体和设置于富氧膜壳体内的中空管富氧膜，所述筒体内设置有上下两块定位板，所述富氧膜组件固定于上下两块定位板之间。
一种负压法富氧制备的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)空气首先经过空气过滤器过滤杂质；
(2)通风机将过滤杂质后的空气输送至膜装置中；
(3) 真空泵内产生负压（150Torr-250Torr），在膜装置处形成压差，膜压差为：510Torr-610Torr，在压差的驱动下，空气由高压侧向低压侧移动，由于氧气和氮气在通过高分子膜时渗透速率的差异，氧气和氮气在膜装置中分离；
(4)将膜装置内处于低压侧的氧气抽取过来，形成富氧；气体经压缩后，压缩能转化为热能，排气口排出90℃-100℃富氧气体。
(5)最终富氧通过富氧喷嘴喷入窑中。
上述一种负压法富氧制备的工艺方法，其特征在于，所述真空泵包括至少两个以上，在所述第（4）步时富氧依次通过所有真空泵。
本实用新型的有益效果是：在制备富氧的过程中能耗降低，同时前处理简单、操作方便和安全，还减少了需要维护的设备。
附图说明
图1是实用新型的结构示意图；
图2是气冷罗茨真空泵主视示意图；
图3气冷罗茨真空泵侧视示意图；
图4是膜装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
参看图1，一种负压法富氧制备系统，包括用于过滤空气源中杂质的空气过滤器、用于传送空气的通风机和分离空气中氮气和氧气的膜装置100，空气过滤器、通风机和膜装置100依次连接，还包括真空泵200，真空泵200与膜装置100的低压侧连接。
真空泵200包括至少两个以上，至少两个以上的真空泵200依次串联，串联连接的至少两个以上的真空泵200的最后一个真空泵200的出口设置有富氧喷嘴300。
在其中一个优选实施例中，真空泵100为气冷罗茨真空泵，空气过滤器为滤袋式除尘器，通风机为高压离心通风机。而本系统因采用气冷式真空排罗茨泵，泵内只有金属做的转子，无其他介质，是洁净、干燥的气体，因此不需要脱湿和稳压，而且气体经本系统压缩排出时，变成的高温的气体，因此也不需要预热处理。所心，相对于水环泵真空系统，本系统简单得多，且可节约脱湿、稳压、预热所需的能耗。
参看图2和图3，一种冷却罗茨泵，包括罗茨泵210、电机220、排气管230、热交换器241和返冷气管240，电机220连接罗茨泵210对罗茨泵210进行驱动，罗茨泵210上设置有进气孔211，排气管230连通罗茨泵210，排气管230的尾端设置有排气孔231，返冷气管240的一端连通罗茨泵210，返冷气管240的另一端连接热交换器241，热交换器241连通排气管230上靠近排气孔231的位置。这样使得热交换器241不是直接接在罗茨泵210的排气孔231，而是接在泵的返冷气路上，被抽气体可通过排气口直接排至外界大气，中间无任何物体阻挡。
返冷气管240包括两根，两根返冷气管240分别设置于罗茨泵210的两侧，两根返冷气管240上均设置有热交换器241；同时排气管230包括两根，两根排气管230设置于罗茨泵200的两侧，两根排气管230的尾部连通然后连通排气孔231。
在本实用新型的其中一个优选实施方式中，返冷气管240与排气管230的连接处通过四通连通。
热交换器不是直接接在泵的排气口，而是接在泵的返冷气路上，被抽气体可通过排气口直接排至外界大气，中间无任何物体阻挡。而在排气管上接一个四通管，其中二个接口接热交换器，二个热交换器再分别与二支返冷气口相连，部分气体经热交换器冷却后，通过返冷气管进进入泵腔内，冷却泵腔温度，达到降温的目的。
参看图4膜装置300包括筒体310，筒体310侧壁上的一侧上部设置有进口320，另一侧下部设置有出口330，筒体310内还设置有富氧膜组件340，富氧膜组件340包括富氧膜壳体341和设置于富氧膜壳体341内的中空管富氧膜342，筒体310内设置有上下两块定位板350，富氧膜组件340固定于上下两块定位板350之间。
一种负压法富氧制备的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)空气首先经过空气过滤器过滤杂质；
(2)通风机将过滤杂质后的空气输送至膜装置中；
(3) 真空泵内产生负压（150Torr-250Torr），在膜装置处形成压差，膜压差为：510Torr-610Torr，在压差的驱动下，空气由高压侧向低压侧移动，由于氧气和氮气在通过高分子膜时渗透速率的差异，氧气和氮气在膜装置中分离；
(4)将膜装置内处于低压侧的氧气抽取过来，形成富氧；气体经压缩后，压缩能转化为热能，排气口排出90℃-100℃富氧气体。
(5)最终富氧通过富氧喷嘴喷入窑中。
真空泵包括至少两个以上，在第（4）步时富氧依次通过所有真空泵。
而本系统因用气冷式真空排罗茨泵，泵内只有金属做的转子，无其他介质，是洁净、干燥的气体，因此不需要脱湿和稳压，而且气体经本系统压缩排出时，变成的高温的气体，因此也不需要预热处理。所心，相对于水环泵真空系统，本系统简单得多，且可节约脱湿、稳压、预热所需的能耗。
使用本实用新型技术后，抽速为3300L/S的富氧助燃真空系统，轴功率为232Kw，而相同抽速的水环泵的轴功率为277Kw，相比于原水环泵真空系统，可节电19.4%。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (8)
1.一种负压法富氧制备系统，包括用于过滤空气源中杂质的空气过滤器、用于传送空气的通风机和分离空气中氮气和氧气的膜装置，所述空气过滤器、通风机和膜装置依次连接，其特征在于，还包括真空泵，所述真空泵与膜装置的低压侧连接。
2.根据权利要求1所述一种负压法富氧制备系统，其特征在于，所述真空泵包括至少两个以上，所述至少两个以上的真空泵依次串联，串联连接的至少两个以上的真空泵的最后一个真空泵的出口设置有富氧喷嘴。
3.根据权利要求1或2所述一种负压法富氧制备系统，其特征在于，所述真空泵为气冷罗茨真空泵，所述空气过滤器为滤袋式除尘器，所述通风机为高压离心通风机。
4.根据权利要求3所述一种负压法富氧制备系统，其特征在于，所述气冷罗茨真空泵包括罗茨泵、电机、排气管、热交换器和返冷气管，所述电机连接罗茨泵，所述罗茨泵上设置有进气孔，排气管连通罗茨泵，排气管的尾端设置有排气孔，其特征在于，所述返冷气管的一端连通罗茨泵，返冷气管的另一端连接热交换器，热交换器连通排气管上靠近排气孔的位置。
5.根据权利要求4所述一种负压法富氧制备系统，其特征在于，所述返冷气管包括两根，两根返冷气管分别设置于罗茨泵的两侧，两根返冷气管上均设置有热交换器。
6.根据权利要求5所述一种负压法富氧制备系统，其特征在于，所述排气管包括两根，两根排气管设置于罗茨泵的两侧，所述两根排气管的尾部连通然后连通排气孔。
7.根据权利要求6所述一种负压法富氧制备系统，其特征在于，所述返冷气管与排气管的连接处通过四通连通。
8.根据权利要求1或7所述一种负压法富氧制备系统，其特征在于，所述膜装置包括筒体，筒体侧壁上的一侧上部设置有进口，另一侧下部设置有出口，所述筒体内还设置有富氧膜组件，所述富氧膜组件包括富氧膜壳体和设置于富氧膜壳体内的中空管富氧膜，所述筒体内设置有上下两块定位板，所述富氧膜组件固定于上下两块定位板之间。
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| CN105222980A (zh) * | 2015-11-12 | 2016-01-06 | 浙江真空设备集团有限公司 | 一种风洞洞体抽真空系统 |
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