CN218421918U - 一种真空变压吸附制氧设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种真空变压吸附制氧设备，涉及制氧技术领域。包括基座，所述基座上依次安装有罗茨鼓风机、前端冷却器、第一锂型分子筛吸附塔、第二锂型分子筛吸附塔、PLC控制器、湿式罗茨真空泵、氧气缓冲罐及后端冷却器，所述罗茨鼓风机的进风口通过管道连接有初效空气过滤器。该真空变压吸附制氧设备，以空气为原料，经初效空气过滤器过滤后进入罗茨鼓风机升压，而后冷却、吸附，制取的富氧在缓冲调节之后，通过后端冷却器和抗菌型高效空气过滤器进行二次冷却、过滤，再送至用氧用户，二次的空气过滤和冷却可使氧气的质量提高，以获得相对标准的洁净氧气，从而保障制氧纯度，大大增加了该真空变压吸附制氧设备的实用性。

Description

一种真空变压吸附制氧设备

技术领域

本实用新型涉及制氧技术领域，具体为一种真空变压吸附制氧设备。

背景技术

真空变压吸附制氧系统，是利用鼓风机升压原料空气并将其送入吸附塔，利用吸附塔中装填的不同吸附剂在高压下对原料空气中的水、二氧化碳和氮气进行选择性吸附，而未被吸附的氧气成为系统生产的产品气，在吸附剂吸附饱和时，采用真空泵对吸附塔抽真空降压，使被吸附剂吸附的水、二氧化碳和氮气得到解吸，吸附剂获得再生，利用多塔循环获取较高氧浓度的富氧气产品。

现有的真空变压吸附制氧装置结构单一，且缺乏过滤装置，会导致制氧纯度不够，不能很好的满足人们的使用需求，针对上述情况，在现有的真空变压吸附制氧装置基础上进行改善。

实用新型内容

本实用新型提供了一种真空变压吸附制氧设备，以解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种真空变压吸附制氧设备，包括基座，所述基座上依次安装有罗茨鼓风机、前端冷却器、第一锂型分子筛吸附塔、第二锂型分子筛吸附塔、PLC控制器、湿式罗茨真空泵、氧气缓冲罐及后端冷却器，所述罗茨鼓风机的进风口通过管道连接有初效空气过滤器，且罗茨鼓风机的出风口通过管道与前端冷却器相连，所述前端冷却器通过管道与第一锂型分子筛吸附塔相连，且第一锂型分子筛吸附塔通过管道分别与第二锂型分子筛吸附塔和氧气缓冲罐相连，所述第一锂型分子筛吸附塔和第二锂型分子筛吸附塔通过管道与湿式罗茨真空泵相连，所述湿式罗茨真空泵上连接有压缩空气除水过滤器，所述氧气缓冲罐通过管道连接有后端冷却器，且后端冷却器通过管道连接有抗菌型高效空气过滤器，所述罗茨鼓风机和湿式罗茨真空泵分别与PLC控制器电性连接。

进一步的，所述初效空气过滤器与罗茨鼓风机连接的管道上安装有第一调节阀，且第一调节阀与PLC控制器电性连接。

进一步的，所述初效空气过滤器与第一锂型分子筛吸附塔连接的管道上安装有第一电磁阀，且第一电磁阀与PLC控制器电性连接。

进一步的，所述第一锂型分子筛吸附塔与第二锂型分子筛吸附塔和氧气缓冲罐连接的管道上均安装有第二电磁阀，且第二电磁阀与PLC控制器电性连接。

进一步的，所述第一锂型分子筛吸附塔和第二锂型分子筛吸附塔与湿式罗茨真空泵连接的管道上均安装有第三电磁阀，且第三电磁阀与PLC控制器电性连接。

进一步的，所述抗菌型高效空气过滤器上连接有排气管，且排气管上安装有第二调节阀，所述第二调节阀与PLC控制器电性连接。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种真空变压吸附制氧设备，具备以下有益效果：

该真空变压吸附制氧设备，以空气为原料，经初效空气过滤器过滤后进入罗茨鼓风机升压，而后冷却、吸附，制取的富氧在缓冲调节之后，通过后端冷却器和抗菌型高效空气过滤器进行二次冷却、过滤，再送至用氧用户，二次的空气过滤和冷却可使氧气的质量提高，以获得相对标准的洁净氧气，从而保障制氧纯度，大大增加了该真空变压吸附制氧设备的实用性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的局部侧视图。

图中：1、基座；2、罗茨鼓风机；3、前端冷却器；4、第一锂型分子筛吸附塔；5、第二锂型分子筛吸附塔；6、PLC控制器；7、湿式罗茨真空泵；8、氧气缓冲罐；9、后端冷却器；10、初效空气过滤器；11、压缩空气除水过滤器；12、抗菌型高效空气过滤器；13、第一调节阀；14、第一电磁阀；15、第二电磁阀；16、第三电磁阀；17、排气管；18、第二调节阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图2，本实用新型公开了一种真空变压吸附制氧设备，包括基座1，所述基座1上依次安装有罗茨鼓风机2、前端冷却器3、第一锂型分子筛吸附塔4、第二锂型分子筛吸附塔5、PLC控制器6、湿式罗茨真空泵7、氧气缓冲罐8及后端冷却器9，所述罗茨鼓风机2的进风口通过管道连接有初效空气过滤器10，且罗茨鼓风机2的出风口通过管道与前端冷却器3相连，所述前端冷却器3通过管道与第一锂型分子筛吸附塔4相连，且第一锂型分子筛吸附塔4通过管道分别与第二锂型分子筛吸附塔5和氧气缓冲罐8相连，所述第一锂型分子筛吸附塔4和第二锂型分子筛吸附塔5通过管道与湿式罗茨真空泵7相连，所述湿式罗茨真空泵7上连接有压缩空气除水过滤器11，所述氧气缓冲罐8通过管道连接有后端冷却器9，且后端冷却器9通过管道连接有抗菌型高效空气过滤器12，以空气为原料，经初效空气过滤器10过滤后进入罗茨鼓风机2升压，而后冷却、吸附，制取的富氧在缓冲调节之后，通过后端冷却器9和抗菌型高效空气过滤器12进行二次冷却、过滤，再送至用氧用户，二次的空气过滤和冷却可使氧气的质量提高，以获得相对标准的洁净氧气，从而保障制氧纯度，大大增加了该真空变压吸附制氧设备的实用性，所述罗茨鼓风机2和湿式罗茨真空泵7分别与PLC控制器6电性连接。

具体的，所述初效空气过滤器10与罗茨鼓风机2连接的管道上安装有第一调节阀13，且第一调节阀13与PLC控制器6电性连接。

本实施方案中，初效空气过滤器10是制氧系统的初级过滤，主要用于过滤5μm以上尘埃粒子，该过滤器有板式、折叠式、袋式三种样式，第一调节阀13用于实现开关量或比例式调节，罗茨鼓风机2是一种旋转式容积鼓风机，它通过同步齿轮带动作等速反向旋转，达到把吸入气体从进口推移到出口，并克服等速反向旋转，达到把吸入气体从进口推移到出口，并克服出口侧高压气体阻力而强制排气的目的。

具体的，所述初效空气过滤器10与第一锂型分子筛吸附塔4连接的管道上安装有第一电磁阀14，且第一电磁阀14与PLC控制器6电性连接。

本实施方案中，第一电磁阀14是用电磁控制的工业设备，是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，并不限于液压、气动，用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。

具体的，所述第一锂型分子筛吸附塔4与第二锂型分子筛吸附塔5和氧气缓冲罐8连接的管道上均安装有第二电磁阀15，且第二电磁阀15与PLC控制器6电性连接。

本实施方案中，第二电磁阀15用于配合PLC控制器6来实现预期的控制，而控制的精度和灵活性都能够保证，锂型分子筛是一种锂X型硅铝酸盐结晶体，是一种具有国际先进水平的制氧分子筛，应用于变压吸附制氧装置，具有氮吸附容量大，氮、氧分离系数高低压吸附真空解析易脱附等特性，其氮吸附容比A型制氧分子筛大2-3倍，氨、氧分离系数是A型制氧分子筛的2倍，同时锂型分子筛还具有良好的耐磨性和较长的使用寿命,因而能降低能耗和装置运行成本提高经济效益，分子筛制氧原理，分子筛变压吸附PSA制氧以环境空气为原料，在常温低压的条件下，利用分子筛加压时对空气中的氨气(吸附质)吸附容量增加，减压时对空气中的氮气吸附容量减少的特性形成加压吸附、减压解吸的快速循环过程，使空气中的氧和氮气得以分离，而空气中的二氧化碳、气态酸和其它气态氧化物等均属于分子极性很强的物质很难通过分子筛，从而使产出氧的氧气纯度达到93％以上。

具体的，所述第一锂型分子筛吸附塔4和第二锂型分子筛吸附塔5与湿式罗茨真空泵7连接的管道上均安装有第三电磁阀16，且第三电磁阀16与PLC控制器6电性连接。

本实施方案中，第三电磁阀16用于配合PLC控制器6来实现预期的控制，而控制的精度和灵活性都能够保证，湿式罗茨真空泵7是泵内装有两个同步反向旋转的叶形转子，转子间、转子与泵壳内壁间有细小间隙而互不接触、泵入口充入少量封水的一种变容真空泵，其结构和工作原理类似于罗茨鼓风机2，在操作过程中，其吸气口与被抽真空容器或真空系统主抽泵相接。

具体的，所述抗菌型高效空气过滤器12上连接有排气管17，且排气管17上安装有第二调节阀18，所述第二调节阀18与PLC控制器6电性连接。

本实施方案中，在工业自动化过程控制领域中，调节阀通过接受调节控制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的最终控制元件。

在使用时，以空气为原料，经初效空气过滤器10进入罗茨鼓风机2升压，升压气体经过前端冷却器3进行冷却后进入已再生完毕处于工作状态的第一锂型分子筛吸附塔4，通过锂型分子筛后氮气组分被分子筛吸附，氧气在吸附塔顶部富积进入氧气缓冲罐8，同时部分富集的氧气回流到第二锂型分子筛吸附塔5内，通过湿式罗茨真空泵7抽真空，使得吸附塔内锂型分子筛得到再生，如此交替连续不断的制取氧气，制取的富氧在缓冲调节之后，通过后端冷却器9和抗菌型高效空气过滤器12进行二次冷却、过滤，再送至用氧用户。

综上所述，该真空变压吸附制氧设备，以空气为原料，经初效空气过滤器10过滤后进入罗茨鼓风机2升压，而后冷却、吸附，制取的富氧在缓冲调节之后，通过后端冷却器9和抗菌型高效空气过滤器12进行二次冷却、过滤，再送至用氧用户，二次的空气过滤和冷却可使氧气的质量提高，以获得相对标准的洁净氧气，从而保障制氧纯度，大大增加了该真空变压吸附制氧设备的实用性。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种真空变压吸附制氧设备，包括基座(1)，其特征在于：所述基座(1)上依次安装有罗茨鼓风机(2)、前端冷却器(3)、第一锂型分子筛吸附塔(4)、第二锂型分子筛吸附塔(5)、PLC控制器(6)、湿式罗茨真空泵(7)、氧气缓冲罐(8)及后端冷却器(9)，所述罗茨鼓风机(2)的进风口通过管道连接有初效空气过滤器(10)，且罗茨鼓风机(2)的出风口通过管道与前端冷却器(3)相连，所述前端冷却器(3)通过管道与第一锂型分子筛吸附塔(4)相连，且第一锂型分子筛吸附塔(4)通过管道分别与第二锂型分子筛吸附塔(5)和氧气缓冲罐(8)相连，所述第一锂型分子筛吸附塔(4)和第二锂型分子筛吸附塔(5)通过管道与湿式罗茨真空泵(7)相连，所述湿式罗茨真空泵(7)上连接有压缩空气除水过滤器(11)，所述氧气缓冲罐(8)通过管道连接有后端冷却器(9)，且后端冷却器(9)通过管道连接有抗菌型高效空气过滤器(12)，所述罗茨鼓风机(2)和湿式罗茨真空泵(7)分别与PLC控制器(6)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种真空变压吸附制氧设备，其特征在于：所述初效空气过滤器(10)与罗茨鼓风机(2)连接的管道上安装有第一调节阀(13)，且第一调节阀(13)与PLC控制器(6)电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种真空变压吸附制氧设备，其特征在于：所述初效空气过滤器(10)与第一锂型分子筛吸附塔(4)连接的管道上安装有第一电磁阀(14)，且第一电磁阀(14)与PLC控制器(6)电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种真空变压吸附制氧设备，其特征在于：所述第一锂型分子筛吸附塔(4)与第二锂型分子筛吸附塔(5)和氧气缓冲罐(8)连接的管道上均安装有第二电磁阀(15)，且第二电磁阀(15)与PLC控制器(6)电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种真空变压吸附制氧设备，其特征在于：所述第一锂型分子筛吸附塔(4)和第二锂型分子筛吸附塔(5)与湿式罗茨真空泵(7)连接的管道上均安装有第三电磁阀(16)，且第三电磁阀(16)与PLC控制器(6)电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种真空变压吸附制氧设备，其特征在于：所述抗菌型高效空气过滤器(12)上连接有排气管(17)，且排气管(17)上安装有第二调节阀(18)，所述第二调节阀(18)与PLC控制器(6)电性连接。

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