CN218741141U - 一种模块化制氧机分子筛吸附塔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模块化制氧机分子筛吸附塔装置，属于制氧机技术领域，包括交叉分布的组件一和组件二，组件一和组件二的连接处分别一体成型有相互配合的卡接部一和卡接部二，卡接部一和卡接部二的相互接触面上均开设有相互啮合的卡齿，组件一和组件二均包括分子筛塔。模块化制氧机分子筛吸附塔装置的集成化设计，可以单台使用，用于小型制氧机，也可多台拼装，实现大型制氧机的功能。

Description

一种模块化制氧机分子筛吸附塔装置

技术领域

本实用新型涉及制氧机技术领域，尤其涉及一种模块化制氧机分子筛吸附塔装置。

背景技术

医用分子筛中心制氧设备主要是应用变压吸附原理进行氧、氮分离。分子筛(简称ZMS),是一种以沸石为主要原料经过特殊加工而成的白色、表面充满微孔晶体的颗粒，是一种半永久性吸附剂。分子筛对氧和氮的分离作用主要基于这两种极性不同的气体在分子筛表面上的扩散速率不同，较小极性的气体分子(O₂)扩散较慢，较少进入分子筛固相(微孔)，较大极性气体分子(N₂)扩散较快，进入分子筛固相也较多。这样在气相中可得到氧的富集成份。在吸附初始的短时间内，氮迅速富集于分子筛颗粒内部，而氧则因未来得及被吸附，在气相中富集，将其收集即制得所需氧。分子筛具有加压对氮的吸附量增加，减压时对氮的吸附量减小的特性，因此变压吸附(PSA)制氧正是利用沸石分子筛的选择吸附特性，采用加压吸附，减压解吸的周期循环，使压缩空气交替进入吸附AB两塔来实现空气分离，从而连续产出高纯度的产品氧气。

空气经空压机压缩后，经过初过滤、除油、冷冻干燥后，在冷干机中去除大部分水分。干燥空气进入空气储罐，经过空气进气阀进入A吸附塔，A塔压力升高，压缩空气中的氮分子被沸石分子筛吸附，未吸附的氧气穿过吸附床，经过A塔氧气产气阀进入氧气缓冲罐，这个过程称之为吸附，持续时间为几十秒。A塔吸附过程结束后，A吸附塔与B吸附塔通过均压阀连通，使两塔压力达到均衡，这个过程称之为均压，持续时间为几十秒。均压结束后，压缩空气经过空气进气阀进入B吸附塔，压缩空气中的氮分子被沸石分子筛吸附，富集的氧气经过B塔氧气产气阀进入氧气缓冲罐，持续时间为几十秒。同时A吸附塔中沸石分子筛吸附的氧气通过A排气阀降压释放回大气当中，此过程称之为解吸。反之A塔吸附时B塔同时也在解吸。为使分子筛中降压释放出的氮气完全排放到大气中，氧气通过一个常开的回吹阀吹扫正在解吸的吸附塔，把塔内的残留氮气吹出吸附塔。这个过程称之为回吹，它与解吸是同时进行的。B吸附塔结束后，进入均压过程，再切换到A吸附塔过程，通过对上述过程控制连续不断自动循环进行下去。如图7所示，大型制氧机的A、B两塔常为钢制压力容器，小型制氧机的A、B两塔常为铝管材。大型制氧机的压力容器使用手续复杂且相对不安全，小型制氧机的铝管材结构单一，占用空间大。每台制氧机要用5只阀门进行控制。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种模块化制氧机分子筛吸附塔装置，解决上述提到的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型一种模块化制氧机分子筛吸附塔装置，包括交叉分布的组件一和组件二，所述组件一和组件二的连接处分别一体成型有相互配合的卡接部一和卡接部二，所述卡接部一和卡接部二的相互接触面上均开设有相互啮合的卡齿；所述组件一和组件二均包括分子筛塔，所述分子筛塔的上下两端向外分别设置有过滤板、滤布和密封垫片，所述位于上方的所述密封垫片上端设置有分子筛出气口压盖，位于下方的所述密封垫片下端设置有分子筛进气口压盖，所述分子筛进气口压盖与过滤板之间设置有弹簧；所述分子筛进气口压盖的下端通过空心螺丝固定连接有转换模块，所述转换模块的下端设置有电磁阀，所述电磁阀上设置有空心螺丝。

进一步的，所述分子筛塔包括中心位置的氧气缓冲罐以及对称分布在所述氧气缓冲罐左右两侧的分子筛塔一和分子筛塔二，所述分子筛塔一和缓冲罐之间的侧壁上开设有分子筛塔一限流孔，所述分子筛塔二和缓冲罐之间的侧壁上开设有分子筛塔二限流孔。

进一步的，所述组件一和组件二的顶部通过连接杆连接在一起。

进一步的，所述分子筛出气口压盖通过固定螺丝设置在所述分子筛塔上。

进一步的，所述分子筛进气口压盖通过固定螺丝设置在所述分子筛塔上。

进一步的，所述分子筛塔上设置有若干个用于安装的螺纹孔。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：

本模块化制氧机分子筛吸附塔装置的集成化设计，塔体的集成化设计，提高了制氧机的安全运行能力，提高了制氧机的可靠性，减少了使用空间，减少了阀门的使用数量，降低了设备故障率。同时，模块化制氧机分子筛吸附塔装置的集成化设计，可以单台使用，用于小型制氧机，也可多台拼装，实现大型制氧机的功能。

附图说明

下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型制氧机分子筛吸附塔装置的爆炸图；

图2为本实用新型模块化制氧机分子筛吸附塔装置结构示意图；

图3为本实用新型模块化制氧机分子筛吸附塔装置正视图；

图4为本实用新型模块化制氧机分子筛吸附塔装置局部俯视图；

图5为本实用新型模块化制氧机分子筛吸附塔装置局部放大图；

图6为卡接部一/卡接部二放大图；

图7为现有制氧机结构示意图；

附图标记说明：1、电磁阀；2、转换模块；3、分子筛进气口压盖；4、空心螺丝；5、弹簧；6、过滤板；7、滤布；8、分子筛塔；9、分子筛出气口压盖；10、分子筛塔一；11、分子筛塔二；12、氧气缓冲罐；13、密封垫片；14、固定螺丝；15、分子筛塔一限流孔；16、分子筛塔二限流孔；17、螺纹孔；18、组件一；1801、卡接部一；19、组件二；1901、卡接部二；20、卡齿；21、连接杆。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-6所示，一种模块化制氧机分子筛吸附塔装置，包括交叉分布的组件一18和组件二19，所述组件一18和组件二19的连接处分别一体成型有相互配合的卡接部一1801和卡接部二1901，所述卡接部一1801和卡接部二1901的相互接触面上均开设有相互啮合的卡齿20。卡齿20起到一定的快速定位功能，且能够加强卡接部一1801和卡接部二1901的连接强度。以上模块化制氧机分子筛吸附塔装置的集成化设计，可以单台使用，用于小型制氧机，也可多台拼装，实现大型制氧机的功能，提高了制氧机的安全运行能力，提高了制氧机的可靠性，减少了使用空间，减少了阀门的使用数量，降低了设备故障率。

所述组件一18和组件二19均包括分子筛塔8，所述分子筛塔8的上下两端向外分别安装有过滤板6、滤布7和密封垫片13，所述位于上方的所述密封垫片13上端安装有分子筛出气口压盖9，位于下方的所述密封垫片13下端安装有分子筛进气口压盖3，所述分子筛进气口压盖3与过滤板6之间安装有弹簧5，弹簧用于挤压分子筛。所述分子筛进气口压盖3的下端通过空心螺丝4固定连接安装有转换模块2，所述转换模块2的下端安装有电磁阀1。

具体的，转换模块2的作用为将电磁阀1的出气间距转化为与分子筛8塔相匹配的间距。为了减少不必要的工序，避免材料的浪费，转换模块2的安装孔位需要避免与分子筛进气口压盖3一致，使用空心螺丝4可直接将分子筛进气口压盖3固定在转换模块2上，降低了密封不严漏气造成分子筛报废等风险，同时，空心螺丝2中间的孔作为气道。具体安装过程中，在转换模块2的出气口预留空心螺丝4的安装螺纹，空心螺丝4通过分子筛进气口压盖3里侧与转换模块2连接。

具体的，本次实施例中，电磁阀1的作用为：通过操作系统给予电磁阀1电信号，使得电磁阀1两个出气口与转换模块2上的两个进气口连接，通过转换模块2的两个出气口与两个分子筛塔8的进气口匹配连接进行向分子筛塔8内供气，且电磁阀1的进气口通过电信号控制出气口未与转换模块2连接侧通过排氮口进行排氮。

具体的，所述分子筛塔8包括中心位置的氧气缓冲罐12以及对称分布在所述氧气缓冲罐12左右两侧的分子筛塔一10和分子筛塔二11，所述分子筛塔一10和缓冲罐12之间的侧壁上开设有分子筛塔一限流孔15，所述分子筛塔二11和缓冲罐12之间的侧壁上开设有分子筛塔二限流孔16。

具体的，所述组件一18和组件二19的顶部通过连接杆21连接在一起。

具体的，所述分子筛出气口压盖9通过固定螺丝14安装在所述分子筛塔8上。

具体的，所述分子筛进气口压盖3通过固定螺丝14安装在所述分子筛塔8上。

具体的，所述分子筛塔8上开设有若干个用于安装的螺纹孔17。

本实用新型的工作过程如下：

空气经空压机压缩后，再经过初过滤、除油、冷冻干燥后，在冷干机中去除大部分水分，干燥空气进入空气储罐，经过电磁阀1进入分子筛塔一10，分子筛塔一10压力升高，压缩空气中的氮分子被沸石分子筛吸附，未吸附的氧气穿过吸附床，经过分子筛塔一限流孔15进入氧气缓冲罐12，这个过程称之为吸附，持续时间为几十秒；

分子筛塔一10吸附过程结束后，分子筛塔一10与分子筛塔二11通过转换模块2与电磁阀1连通，使两塔压力达到均衡，这个过程称之为均压，持续时间为几十秒；

均压结束后，压缩空气经过电磁阀1与转换模块2进入分子筛塔二11，压缩空气中的氮分子被沸石分子筛吸附，富集的氧气经过分子筛塔二限流孔16进入氧气缓冲罐12，持续时间为几十秒；

同时分子筛塔一10中沸石分子筛吸附的氮气通过电磁阀1降压释放回大气当中，此过程称之为解吸，反之，分子筛塔一10吸附时分子筛塔二11同时也在解吸；为使分子筛中降压释放出的氮气完全排放到大气中，氧气通过限流孔吹扫正在解吸的吸附塔，把塔内的残留氮气吹出吸附塔，这个过程称之为回吹，它与解吸是同时进行的。

分子筛塔二11结束后，进入均压过程，再切换到分子筛塔一10过程，通过对上述过程控制连续不断自动循环进行下去。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种模块化制氧机分子筛吸附塔装置，其特征在于：包括交叉分布的组件一(18)和组件二(19)，所述组件一(18)和组件二(19)的连接处分别一体成型有相互配合的卡接部一(1801)和卡接部二(1901)，所述卡接部一(1801)和卡接部二(1901)的相互接触面上均开设有相互啮合的卡齿(20)；所述组件一(18)和组件二(19)均包括分子筛塔(8)，所述分子筛塔(8)的上下两端向外分别设置有过滤板(6)、滤布(7)和密封垫片(13)，位于上方的所述密封垫片(13)上端设置有分子筛出气口压盖(9)，位于下方的所述密封垫片(13)下端设置有分子筛进气口压盖(3)，所述分子筛进气口压盖(3)与过滤板(6)之间设置有弹簧(5)；所述分子筛进气口压盖(3)的下端通过空心螺丝(4)固定连接有转换模块(2)，所述转换模块(2)的下端设置有电磁阀(1)。

2.根据权利要求1所述的模块化制氧机分子筛吸附塔装置，其特征在于：所述分子筛塔(8)包括中心位置的氧气缓冲罐(12)以及对称分布在所述氧气缓冲罐(12)左右两侧的分子筛塔一(10)和分子筛塔二(11)，所述分子筛塔一(10)和缓冲罐(12)之间的侧壁上开设有分子筛塔一限流孔(15)，所述分子筛塔二(11)和缓冲罐(12)之间的侧壁上开设有分子筛塔二限流孔(16)。

3.根据权利要求1所述的模块化制氧机分子筛吸附塔装置，其特征在于：所述组件一(18)和组件二(19)的顶部通过连接杆(21)连接在一起。

4.根据权利要求1所述的模块化制氧机分子筛吸附塔装置，其特征在于：所述分子筛出气口压盖(9)通过固定螺丝(14)设置在所述分子筛塔(8)上。

5.根据权利要求1所述的模块化制氧机分子筛吸附塔装置，其特征在于：所述分子筛进气口压盖(3)通过固定螺丝(14)设置在所述分子筛塔(8)上。

6.根据权利要求1所述的模块化制氧机分子筛吸附塔装置，其特征在于：所述分子筛塔(8)上设置有若干个用于安装的螺纹孔(17)。

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