CN213771341U - 一种高效分子筛制氧机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种高效分子筛制氧机，属于制氧机的技术领域，其包括机壳和位于机壳内的制氧机构，机壳上设置有显示屏，机壳内部设置有与显示屏电连接的PLC控制模块，制氧机构包括压缩系统、过滤系统、缓冲系统、冷冻干燥机、制氧单元；过滤系统包括与压缩系统的进气口连通的第一过滤器，缓冲系统包括与压缩系统的出气口连通的第一缓冲罐，冷冻干燥机与第一缓冲罐的出气口连通；冷冻干燥机与制氧单元之间设置有第二过滤器、第三过滤器和第二缓冲罐；制氧单元的出气口连通有第三缓冲罐。本申请具有减少进入空气压缩系统中的空气的杂质颗粒数量并且使经过压缩系统处理后的空气在冷冻干燥前获得缓冲的效果。

Description

一种高效分子筛制氧机

技术领域

本申请涉及制氧机的领域，尤其是涉及一种高效分子筛制氧机。

背景技术

分子筛制氧机是一种氧气制备用设备，采用沸石分子筛变压吸附技术（PSA）将空气中的氧气与氮气分离，滤除空气中的有害物质，从而获取符合医用氧标准的高纯度氧气。

现有公开号为CN107055478A的中国发明专利申请公开了，包括空气净化机和制氧机，空气净化机的入口连通空气，空气净化机的出口连通制氧机的入口；空气净化机包括喷油螺杆压缩机、空气过滤器、冷冻机组、第一空气过滤器、第二空气过滤器和第三空气过滤器；制氧机包括空气缓冲罐、下阀组、第一吸附塔、第二吸附塔、上阀组、氧气缓冲罐、第一消声器、第二消声器、手动阀、减压阀、球阀和流量计。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：经过喷油螺杆压缩机压缩的空气在进入压缩机前没有进行过滤，空气中的杂质容易对喷油螺杆压缩机内部机构产生磨损，并且喷油螺杆压缩机压缩后的空气在过滤后直接与冷冻机组连接，中间缺少缓冲。

实用新型内容

为了减少进入空气压缩机中的空气的杂质颗粒数量并且使经过空气压缩机处理后的空气在冷冻干燥前获得缓冲，本申请提供一种高效分子筛制氧机。

本申请提供的一种高效分子筛制氧机采用如下的技术方案：

一种高效分子筛制氧机，包括机壳和位于机壳内的制氧机构，所述机壳上设置有显示屏，所述机壳内部设置有与显示屏电连接的PLC控制模块，所述制氧机构包括压缩系统、过滤系统、缓冲系统、冷冻干燥机、制氧单元；所述过滤系统包括与压缩系统的进气口连通的第一过滤器，所述缓冲系统包括与压缩系统的出气口连通的第一缓冲罐，所述冷冻干燥机与第一缓冲罐的出气口连通；所述冷冻干燥机与制氧单元之间设置有第二过滤器、第三过滤器和第二缓冲罐；所述制氧单元的出气口连通有第三缓冲罐。

通过采用上述技术方案，在利用本申请的高效分子筛制氧机进行氧气制备时，空气经过第一过滤器过滤后再进入压缩系统，减少了进入压缩系统中的杂质颗粒的数量，之后压缩后的空气在进入冷冻干燥机进行干燥前先进入第一缓冲罐进行缓冲，从而起到稳定气流压力的作用。

优选的，所述压缩系统包括并联设置的不少于两个的空气压缩机。

通过采用上述技术方案，设置多个空气压缩机能够根据制氧需要选择开启压缩机的数量以及在其中一个压缩机损坏时能够利用其它压缩机继续工作。

优选的，所述空气压缩机的出气管道上设置有第一放气电磁阀，所述第一放气电磁阀与PLC控制模块电连接。

通过采用上述技术方案，当气体压力过大时，PLC控制模块指令第一放气电磁阀打开进行放气，直到气体压力满足要求。

优选的，所述第二缓冲罐位于第二过滤器和第三过滤器之间，所述第二过滤器位于第二缓冲罐和冷冻干燥机之间。

通过采用上述技术方案，冷冻干燥后的空气经过第二过滤器过滤，之后进入第二缓冲罐缓冲，缓冲后的空气再经过第三过滤器过滤，多级过滤保证进入制氧单元的空气的洁净。

优选的，所述第二缓冲罐上设置有检测第二缓冲罐内部温度的温度检测器，所述温度检测器与PLC控制模块电连接。

通过采用上述技术方案，能够对第二缓冲罐内的温度进行实时检测并显示在与PLC控制模块电连接的显示屏上。

优选的，所述制氧单元并联设置不少于两个，所述制氧单元的出气管道上设置有浮标流量计。

通过采用上述技术方案，可模块化设置制氧单元，根据需氧量的大小选择启动制氧单元的数量。

优选的，所述制氧单元和第三缓冲罐之间设置有增压系统。

通过采用上述技术方案，对经过制备的氧气进行增压，保证输出的氧气能够达到一定的压力要求。

优选的，所述增压系统包括并联的不少于两个的增压机，所述增压机的出气管道上设置有第二放气电磁阀，所述第二放气电磁阀与PLC控制模块电连接。

通过采用上述技术方案，可选择采用不同数量的增压机对制备的氧气增压，不同增压机之间可互为备用。

优选的，所述第三缓冲罐上设置有压力释放阀，所述第三缓冲罐的出气管道上向远离第三缓冲罐的方向依次设置有一氧化碳检测器、浓度仪、第四过滤器和氧气流量计。

通过采用上述技术方案，使得经过第三缓冲罐输出的氧气的压力维持在一定值，当压力超过所定值时打开压力释放阀释放压力；利用一氧化碳检测器、浓度仪、氧气流量计对制备氧气中的一氧化碳、氧气纯度和氧气流量进行检测，同时利用第四过滤器对制备的氧气进行过滤，保证输出的氧气的洁净度。

优选的，所述第一缓冲罐和冷冻干燥机之间设置有散热器。

通过采用上述技术方案，在利用冷冻干燥机对空气进行处理前先利用散热器对空气进行降温。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过在压缩系统的进气口设置第一过滤器，减少进入压缩系统的空气中的杂质颗粒的数量，减轻压缩系统的磨损程度；

2.通过在冷冻干燥机和压缩系统之间设置第一缓冲罐，对经过压缩系统处理的空气进行缓冲，从而保证压力和气流的稳定。

3.通过设置增压系统，使得制备的氧气能够达到需要的压力输送到用气端。

附图说明

图1是本申请的高效分子筛制氧机的外部结构示意图。

图2是本申请的高效分子筛制氧机的制氧流程结构图。

图3是本申请的高效分子筛制氧机的部分制氧流程结构图。

图4是本申请的高效分子筛制氧机的另一部分的制氧流程结构图。

附图标记说明：1、机壳；11、显示屏；2、压缩系统；21、空气压缩机；22、第一放气电磁阀；23、第一单向阀；3、过滤系统；31、第一过滤器；32、第二过滤器；33、第三过滤器；34、第四过滤器；4、缓冲系统；41、第一缓冲罐；42、第二缓冲罐；421、温度检测器；43、第三缓冲罐；431、压力释放阀；5、散热器；6、冷冻干燥机；7、制氧单元；71、浮标流量计；8、增压系统；81、增压机；82、第二放气电磁阀；83、第二单向阀；9、一氧化碳检测器；10、浓度仪；20、氧气流量计。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种高效分子筛制氧机。参照图1、图2，高效分子筛制氧机包括机壳1和位于机壳1内的制氧机构。机壳1的上部设置有显示屏11且显示屏11与位于机壳1内部的PLC控制模块连接，制氧机构与PLC控制模块电连接。机壳1上位于显示屏11的一侧设置有报警灯，报警灯与PLC控制系统电连接。

参照图2、图3，制氧机构包括压缩系统2、过滤系统3、缓冲系统4、制氧单元7、增压系统8。

压缩系统2包括空气压缩机21、第一放气电磁阀22和第一单向阀23。本实施例中的空气压缩机21设置为并联的三个。过滤系统3包括第一过滤器31、第二过滤器32、第三过滤器33和第四过滤器34。第一过滤器31与空气压缩机21的进气口连通。空气进入第一过滤器31过滤后再分送到三个空气压缩机21中处理，从而避免空气中的杂质颗粒对空气压缩机21内部结构产生磨损，影响空气压缩机21的使用。

第一放气电磁阀22设置在空气压缩机21的出气口处的管道上。第一放气电磁阀22与PLC控制模块电连接。第一单向阀23位于空气压缩机21的出气口处的管道上且位于第一放气电磁阀22远离空气压缩机21的一侧。

缓冲系统4包括第一缓冲罐41、第二缓冲罐42和第三缓冲罐43。三个空气压缩机21压缩后的空气在经过第一单向阀23后汇流到第一缓冲罐41内。第一缓冲罐41底部设置有排水结构。

第一缓冲罐41的出气口连通有散热器5，散热器5的出气口连通有冷冻干燥机6。冷冻干燥机6的底部设置有排水结构。

冷冻干燥机6的出气口与第二过滤器32连通。第二过滤器32的过滤精度为≤3μm。

参照图2、图4，第二过滤器32的出气口与第二缓冲罐42连通。第二缓冲罐42的底部设置有排水结构。第二缓冲罐42的顶部设置有温度检测器421。温度检测器421与PLC控制模块电连接并能够将检测到的第二缓冲罐42内的温度在显示屏11上显示。

第二缓冲罐42的出气口与第三过滤器33的进气口连通。第三过滤器33的过滤精度为≤0.01μm。

第三过滤器33的出气口与制氧单元7的进气口连通。本实施例中制氧单元7设置为并联的五个。制氧单元7的出气管道上设置有浮标流量计71。经过第三过滤器33的空气分流进入五个制氧单元7内进行氧气的制备。

增压系统8包括增压机81、第二放气电磁阀82和第二单向阀83。本实施例中的增压机81设置为并联的两个。增压机81的进气口与制氧单元7的出气管道连通。经过五个制氧单元7制备产生的氧气在经过浮标流量计71后汇流并进入增压机81中进行增压。

第二放气电磁阀82位于增压机81的出气管道上，第二单向阀83位于第二放气电磁阀82远离增压机81的一侧。第二放气电磁阀82与PLC控制模块电连接。

增压机81的出气管道与第三缓冲罐43连通。经过两个增压机81增压后的氧气汇流在第三缓冲罐43内。

第三缓冲罐43的底部设置有排水结构。第三缓冲罐43的顶端设置有压力释放阀431。压力释放阀431与PLC控制模块电连接。

第三缓冲罐43的出气管道上向远离第三缓冲罐43的方向依次设置有一氧化碳检测器9、浓度仪10和氧气流量计20。一氧化碳检测器9、浓度仪10和氧气流量计20分别与PLC控制模块电连接。氧气流量计20采用MF5212型气体流量计。浓度仪10用于对制备的氧气的纯度进行分析。氧气流量计20用于对最终输出的氧气的流量进行检测。

第四过滤器34位于氧气流量计20和浓度仪10之间。第四过滤器34为活性炭过滤器。

所有连接应牢靠，不得有任何松动，各种管路、管汇及阀门排列应整齐，其连接处不得漏气，从而保证制氧机的气密封。

本实施例中的排水结构均为本领域常用的排水结构，如排水阀，因此不再对排水结构进行赘述。

本申请实施例一种高效分子筛制氧机的实施原理为：启动制氧机，空气首先经过第一过滤器31过滤后进入空气压缩机21被压缩，压缩空气依次经过第一缓冲罐41、散热器5、冷冻干燥机6、第二过滤器32、第二缓冲罐42、第三过滤器33后进入制氧单元7进行氧气的制备，制备的氧气经过增压机81增压后由出气管道输出。

本申请的高效分子筛制氧机，可在制氧机显示屏11上显示检测到的氧气压力、氧气浓度、空气压力、管路温度等参数，并采用PLC控制模块进行控制。

经过本申请的高效分子筛制氧机制备后的氧气参数如下：

氧浓度：≥90%（V/V）；

水分含量（露点）/℃：≤-43；

二氧化碳含量（体积分数）/10^-6：≤100；

一氧化碳含量（体积分数）/10^-6：≤5；

固体物质粒径：≤10μm；

固体物质含量：≤0.5mg/m3。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高效分子筛制氧机，包括机壳（1）和位于机壳（1）内的制氧机构，所述机壳（1）上设置有显示屏（11），所述机壳（1）内部设置有与显示屏（11）电连接的PLC控制模块，其特征在于：所述制氧机构包括压缩系统（2）、过滤系统（3）、缓冲系统（4）、冷冻干燥机（6）、制氧单元（7）；所述过滤系统（3）包括与压缩系统（2）的进气口连通的第一过滤器（31），所述缓冲系统（4）包括与压缩系统（2）的出气口连通的第一缓冲罐（41），所述冷冻干燥机（6）与第一缓冲罐（41）的出气口连通；所述冷冻干燥机（6）与制氧单元（7）之间设置有第二过滤器（32）、第三过滤器（33）和第二缓冲罐（42）；所述制氧单元（7）的出气口连通有第三缓冲罐（43）。

2.根据权利要求1所述的高效分子筛制氧机，其特征在于：所述压缩系统（2）包括并联设置的不少于两个的空气压缩机（21）。

3.根据权利要求2所述的高效分子筛制氧机，其特征在于：所述空气压缩机（21）的出气管道上设置有第一放气电磁阀（22），所述第一放气电磁阀（22）与PLC控制模块电连接。

4.根据权利要求1所述的高效分子筛制氧机，其特征在于：所述第二缓冲罐（42）位于第二过滤器（32）和第三过滤器（33）之间，所述第二过滤器（32）位于第二缓冲罐（42）和冷冻干燥机（6）之间。

5.根据权利要求1所述的高效分子筛制氧机，其特征在于：所述第二缓冲罐（42）上设置有检测第二缓冲罐（42）内部温度的温度检测器（421），所述温度检测器（421）与PLC控制模块电连接。

6.根据权利要求1所述的高效分子筛制氧机，其特征在于：所述制氧单元（7）并联设置不少于两个，所述制氧单元（7）的出气管道上设置有浮标流量计（71）。

7.根据权利要求1所述的高效分子筛制氧机，其特征在于：所述制氧单元（7）和第三缓冲罐（43）之间设置有增压系统（8）。

8.根据权利要求7所述的高效分子筛制氧机，其特征在于：所述增压系统（8）包括并联的不少于两个的增压机（81），所述增压机（81）的出气管道上设置有第二放气电磁阀（82），所述第二放气电磁阀（82）与PLC控制模块电连接。

9.根据权利要求1所述的高效分子筛制氧机，其特征在于：所述第三缓冲罐（43）上设置有压力释放阀（431），所述第三缓冲罐（43）的出气管道上向远离第三缓冲罐（43）的方向依次设置有一氧化碳检测器（9）、浓度仪（10）、第四过滤器（34）和氧气流量计（20）。

10.根据权利要求1所述的高效分子筛制氧机，其特征在于：所述第一缓冲罐（41）和冷冻干燥机（6）之间设置有散热器（5）。

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