CN218871711U - 一种模块式制氧机的气动阀门配置结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于气体分离技术领域，具体公开了一种模块式制氧机的气动阀门配置结构，包括两组吸附模块，每组吸附模块中均具有至少一组模块，两组吸附模块的出口之间连通有出气管，两组吸附模块的进口之间连通有进气管；所述出气管道上设有氧气出口，所述进气管道上设有空气入口；两组吸附模块相互靠近的一侧连通有第一排放管，两组吸附模块相互远离的一侧连通有第二排放管；所述第一排放管、第二排放管、进气管和出气管上均安装有气动阀门；本实用新型采用顶‑底均压的方式，通过实施本实用新型技术，不仅能够减少模块式制氧装置出现偏流的问题，还能增加氧气产量。

Description

一种模块式制氧机的气动阀门配置结构

技术领域

本实用新型涉及气体分离技术领域，具体涉及一种模块式制氧机的气动阀门配置结构。

背景技术

变压吸附分离空气制取氧气，是当今最为常用的在常温下获得产品氧气的方法之一，而且变压吸附空气分离技术，正在越来越多地用于小型规模需要低纯度氧气的现场发生装置中，如作为水处理应用中的臭氧发生器的原料气体，或者医用氧气等场合。

近年来，小型PSA空气分离装置，正在越来越多地以模块式结构替代过去的双塔式结构。其原因包括：吸附模块中的吸附柱为非压力容器设计；部件更容易标准化；装置规模易于扩展；组装简单、产品出货快。

现有技术中对于制氧用途的模块机沿用了制氮模块机基本相同的流程布置结构。而空气中氧气与氮气的占比差不多只有1：4。因此，在相同流量的分离用原料空气的前提下，能够生产的氮气量与氧气也是大相径庭的。因此，在这种并联布置多模块的情况下，生产氧气时更容易出现偏流、再生不均衡或不彻底的问题，也就是与较少模块的装置相比，7组到10组的模块式制氧机组，其性能并不能与按模块组数呈比例地增长，而是模块组数越多，长度越长，偏流越严重，再生排放越不彻底，影响了多模块机组(如7～10组)性能的提高。因此，全球范围内对于此类模块式制氧装置的模块组数都限定在最多为6组的规模，在不改变工艺流程的情况下，无法再进一步扩大规模。

实用新型内容

本实用新型提供了一种模块式制氧机的气动阀门配置结构，目的在于减少模块式制氧装置出现偏流的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种模块式制氧机的气动阀门配置结构，包括两组吸附模块，每组吸附模块中均具有至少一组模块，两组吸附模块的出口之间连通有出气管，两组吸附模块的进口之间连通有进气管；

所述出气管道上设有氧气出口，所述进气管道上设有空气入口；

两组吸附模块相互靠近的一侧连通有第一排放管，两组吸附模块相互远离的一侧连通有第二排放管；

所述第一排放管、第二排放管、进气管和出气管上均安装有气动阀门。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本技术方案中第一排放管和第二排放管的设置，对两组吸附模块形成了并联式的结构，且相比于两组吸附模块之间只设置一根排放管，本实用新型设置了两根排放管，且两根排放管的两端分别位于两组吸附模块的两端，这样在再生排放时，气流更加的均匀，能够减少出现偏流的现象，保证两组吸附模块前后被吸附的吸附质可以更加均衡地在限定的再生周期内彻底排放掉。

进一步，所述第一排放管、第二排放管、进气管和出气管上的气动阀门均具有两个，且第一排放管、第二排放管、进气管和出气管上的两个气动阀门均对称设置。

本方案中所有的气动阀门均对称设置，这样能够进一步确保气流分布的均匀性，且当吸附模块中的模块组数较多而导致吸附模块较长时，对称分布的气动阀门能够进一步避免出现偏流的现象。能够有效保证前后所有吸附模块中被吸附的吸附质可以更加均衡地在限定的再生周期内彻底排放掉。

进一步，所述氧气出口位于出气管上的两个气动阀门之间，所述空气入口位于进气管上的两个气动阀门之间。

进一步，两组吸附模块对称设置。

进一步，两组吸附模块之间设置有均压阀。

进一步，所述均压阀设有两个，分别位于第一均压阀和第二均压阀，所述第一均压阀与所述第二均压阀对称设置。

进一步，两组吸附模块分别为第一吸附模块和第二吸附模块，所述出气管两侧分别分支出第一连接管和第二连接管，所述第一均压阀和第二均压阀分别与第一连接管和第二连接管连通；

所述第一连接管的一端与第一吸附模块上方的出气管连通，第一连接管的另一端与第二吸附模块底部的进气管连通；所述第二连接管的一端与第二吸附模块上方的出气管连通，第二连接管的另一端与第一吸附模块底部的进气管连通。

进一步，所述第一排放管的两端均与所述进气管连通。本方案第一排放管能够通过进气管与两组吸附模块连通，这样能够减少管路的设置，使整个管路更加的简洁。

进一步，还包括前端再生排放消声器和后端再生排放消声器，所述前端再生排放消声器与所述第一排放管连通，所述后端再生排放消声器与所述第二排放管连通。本方案的前端再生排放消声器和后端再生排放消声器能够在设备运行过程中消声降噪。

进一步，每组所述吸附模块中均具有7～10组模块。

综上所述，本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本实用新型主要解决了模块式变压吸附制氧机组在组数大于6组的情况下，由于组数越多制氧机组的长度越长的实际情况，容易造成偏流问题，使得再生排放不够彻底，从而影响了多模组模块机组的性能无法与较少模组的装置呈比例增长的问题，能够打破国际上常温气体分离行业模块式制氧机组的组数不大于6组的状况，实际过程中可以将单套装置的组数扩展到7～10组，扩大了系列装置的规格范围，使得客户群体对于此类制氧机的可选范围增加。

且能够使得这种多模组的装置不再出现偏流及再生排放不彻底的问题，并使其性能与较少模组的装置基本上呈比例地提高，从而使制氧效率提高并降低了能耗。

另外，本实用新型吸附模块的两端，分别设置气动阀门，是为了保证两组吸附模块分别形成并联呈双列布置的吸附柱，在再生排放时，不会出现偏流的现象，保证前后所有吸附柱中被吸附的吸附质可以更加均衡地在限定的再生周期内彻底排放掉。

同时，一改现有技术中此类模块式制氧机组只通过在吸附模块顶部管道上设置的双向均压阀均压的方式，本实用新型采用顶-底均压的方式，即从一组吸附模块顶部的出气管处向另外一组吸附柱底部进气管连通均压，使得每个周期中，吸附模块的上部吸附剂中更多的氧气在均压过程中更多地向另外一组吸附柱中转移，从而提高了氧气的产量。

通过本实用新型的实施，在保证相同空气消耗量的前提下，可增加装置产量10％以上，具有良好的推广应用前景。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

第一空气入口阀1a、第二空气入口阀1b、第一再生排放阀2a、第二再生排放阀2b、第三再生排放阀3a、第四再生排放阀3b、第一吸附模块4a、第二吸附模块4b、前端再生排放消声器5、后端再生排放消声器6、第一均压阀7a、第二均压阀7b、第一产品氧气出口阀8a、第二产品氧气出口阀8b、进气管10、第一排放管20、第二排放管30、出气管40、第一连接管50、第二连接管60。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1所示，本实施例提供了一种模块式制氧机的气动阀门配置结构，包括两组吸附模块，每组吸附模块中均具有至少一组模块，本实施例中每组吸附模块中均具有7～10组模块，两组吸附模块的出口之间连通有出气管40，两组吸附模块的进口之间连通有进气管10。

出气管40道上设有氧气出口，进气管10道上设有空气入口；两组吸附模块相互靠近的一侧连通有第一排放管20，两组吸附模块相互远离的一侧连通有第二排放管30；所述第一排放管20和第二排放管30的两端分别与两组吸附模块的底部连通。

第一排放管20、第二排放管30、进气管10和出气管40上均安装有气动阀门，且第一排放管20、第二排放管30、进气管10和出气管40上的气动阀门均具有两个，且第一排放管20、第二排放管30、进气管10和出气管40上的两个气动阀门均对称设置，本实施例中第一排放管20上的两个气动阀门分别为第一再生排放阀2a、第二再生排放阀2b；第二排放管30上的两个气动阀门分别位于第三再生排放阀3a、第四再生排放阀3b；进气管10上的两个气动阀门分别为第一空气入口阀1a、第二空气入口阀1b；出气管40上的两个气动阀门分别为第一产品氧气出口阀8a、第二产品氧气出口阀8b。

氧气出口位于出气管40上的第一产品氧气出口阀8a、第二产品氧气出口阀8b之间，且居中设置，空气入口位于进气管10上的第一空气入口阀1a、第二空气入口阀1b之间，且居中设置。

本实施例中两组吸附模块对称设置，这样使得整个结构为对称结构，便于被吸附的吸附质均衡排放。

两组吸附模块之间设置有均压阀，均压阀也为气动阀门，本实施例中均压阀设有两个，分别位于第一均压阀7a和第二均压阀7b，第一均压阀7a与所述第二均压阀7b对称设置。

两组吸附模块分别为第一吸附模块4a和第二吸附模块4b，出气管40两侧分别分支出第一连接管50和第二连接管60，第一均压阀7a和第二均压阀7b分别与第一连接管50和第二连接管60连通。

第一连接管50的一端与第一吸附模块4a上方的出气管40连通，第一连接管50的另一端与第二吸附模块4b底部的进气管10连通；第二连接管60的一端与第二吸附模块4b上方的出气管40连通，第二连接管60的另一端与第一吸附模块4a底部的进气管10连通。

在另一个实施例中，第一排放管20的两端均与进气管10连通，这样使得第一排放管20与进气管10结合连通，既能够实现第一排放管20与两组吸附模块之间的连接，同时也能够简化管路结构。

在另一个实施例中一种模块式制氧机的气动阀门配置结构，还包括前端再生排放消声器5和后端再生排放消声器6，前端再生排放消声器5与第一排放管20连通，后端再生排放消声器6与第二排放管30连通，且前端再生排放消声器5和后端再生排放消声器6均居中设置，前端再生排放消声器5和后端再生排放消声器6能够对制氧机运作过程中进行消声降噪。

本实用新型其中在吸附模块前端与后端，分别设置气动再生排放阀，是为了保证形成两侧分别并联呈双列布置的吸附柱，在再生排放时，不会出现偏流的现象，保证两组吸附柱中被吸附的制氧吸附质可以更加均衡地在限定的再生周期内彻底排放掉。

同时，本实用新型采用顶-底均压的方式(从一组吸附模块顶部出气管40处向另外一组吸附模块底部进气管10连通均压)，使得每个周期中，吸附模块的上部吸附剂中更多的氧气在均压过程中更多地向另外一组吸附模块中转移，从而提高了氧气的产量。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种模块式制氧机的气动阀门配置结构，其特征在于，包括两组吸附模块，每组吸附模块中均具有至少一组模块，两组吸附模块的出口之间连通有出气管，两组吸附模块的进口之间连通有进气管；

所述出气管上设有氧气出口，所述进气管上设有空气入口；

两组吸附模块相互靠近的一侧连通有第一排放管，两组吸附模块相互远离的一侧连通有第二排放管；

所述第一排放管、第二排放管、进气管和出气管上均安装有气动阀门。

2.根据权利要求1所述的一种模块式制氧机的气动阀门配置结构，其特征在于，所述第一排放管、第二排放管、进气管和出气管上的气动阀门均具有两个，且第一排放管、第二排放管、进气管和出气管上的两个气动阀门均对称设置。

3.根据权利要求2所述的一种模块式制氧机的气动阀门配置结构，其特征在于，所述氧气出口位于出气管上的两个气动阀门之间，所述空气入口位于进气管上的两个气动阀门之间。

4.根据权利要求1所述的一种模块式制氧机的气动阀门配置结构，其特征在于，两组吸附模块对称设置。

5.根据权利要求1所述的一种模块式制氧机的气动阀门配置结构，其特征在于，两组吸附模块之间设置有均压阀。

6.根据权利要求5所述的一种模块式制氧机的气动阀门配置结构，其特征在于，所述均压阀设有两个，分别位于第一均压阀和第二均压阀，所述第一均压阀与所述第二均压阀对称设置。

7.根据权利要求6所述的一种模块式制氧机的气动阀门配置结构，其特征在于，两组吸附模块分别为第一吸附模块和第二吸附模块，所述出气管两侧分别分支出第一连接管和第二连接管，所述第一均压阀和第二均压阀分别与第一连接管和第二连接管连通；

所述第一连接管的一端与第一吸附模块上方的出气管连通，第一连接管的另一端与第二吸附模块底部的进气管连通；所述第二连接管的一端与第二吸附模块上方的出气管连通，第二连接管的另一端与第一吸附模块底部的进气管连通。

8.根据权利要求1所述的一种模块式制氧机的气动阀门配置结构，其特征在于，所述第一排放管的两端均与所述进气管连通。

9.根据权利要求1所述的一种模块式制氧机的气动阀门配置结构，其特征在于，还包括前端再生排放消声器和后端再生排放消声器，所述前端再生排放消声器与所述第一排放管连通，所述后端再生排放消声器与所述第二排放管连通。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种模块式制氧机的气动阀门配置结构，其特征在于，每组所述吸附模块中均具有7～10组模块。

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