CN220834838U - 一种节能型真空变压吸附制氧设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能型真空变压吸附制氧设备，包括地脚，地脚的顶部固定连接有支撑杆，支撑杆的顶部固定连接有安装板，安装板的顶部固定连接有底座，底座的顶部固定连接有磁悬浮鼓风机，磁悬浮鼓风机的顶部固定连接有电缆，安装板的顶部固定连接有PLC。本实用新型一种节能型真空变压吸附制氧设备，磁悬浮鼓风机代替原有的罗茨真空泵，磁悬浮轴承技术应用在VPSA制氧主要设备的磁悬浮高速鼓风机、磁悬浮透平真空泵等转动部件上，有效减少设备磨损，延长使用寿命；相对于传统技术的鼓风机、真空泵，本项目产品噪音低、智能控制、免维护、整体设备制氧成本降低、节能10‑20％，是节能环保型产品。

Description

一种节能型真空变压吸附制氧设备

技术领域

本实用新型涉及一种空气分离设备技术领域，特别涉及一种节能型真空变压吸附制氧设备。

背景技术

真空变压吸附制氧设备工艺选用超大气压吸附真空解吸流程，根据锂型分子筛在加压下选择吸附空气中的氮气，而未被吸附的氧气富集在吸附床顶部作为产品气输出。与此同时，另一吸附床在完成真空再生之后，由完成吸附工况的吸附床对本床均压，然后引入空气充压并开始吸附，而完成均压之后的吸附床先开始泄压，接着抽真空再生。这样两只吸附床交替重复产氧和再生工步，实现连续制取氧气。

现有技术，如：中国授权的公告号为CN216703869U的一种节能型变压吸附制氧设备设置两并联的吸附塔组，两组吸附塔组各自连接有一鼓风机和一真空泵，两组吸附塔组连接的鼓风机连接于第一电机，其中一台鼓风机处于轴功率高值时，另一台鼓风机处于轴功率相对低值，实现第一电机功率与两台鼓风机轴功率总和匹配；两组吸附塔组连接的真空泵连接于第二电机，其中一台真空泵处于轴功率高值时，另一台真空泵处于轴功率相对低值，实现第二电机功率与两台真空泵轴功率总和匹配，解决了电机大马拉小车的情况，避免产生无用功率，本实用新型与常规的变压吸附制氧设备相比，运行能耗可降低15～20％。

另有现有技术如:CN206126840U，一种节能型真空变压吸附制氧装置

CN218741146U，一种可抽真空变压吸附制氧装置

CN216259929U，一种可抽真空变压吸附制氧装置

1.该设备在使用时采用传统的变压吸附制氧设备采用罗茨鼓风机作为原料空气压缩和罗茨真空泵作为废气解吸设备，会造成以下缺点：罗茨鼓风机和罗茨真空泵能耗高，罗茨鼓风机和罗茨真空泵噪音大，罗茨鼓风机和罗茨需消耗冷却水。

2.该设备在使用时氧气和氮气分离工作不太完善，无法控制和检测氧气和氮气的流出和排放，造成氧气和氮气的流出间接的造成经济损失，造成投入成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种节能型真空变压吸附制氧设备，以解决上述背景技术中提出的中国授权的公告号为CN216703869U的一种节能型变压吸附制氧设备使用时采用传统的变压吸附制氧设备采用罗茨鼓风机作为原料空气压缩和罗茨真空泵作为废气解吸设备，会造成以下缺点：罗茨鼓风机和罗茨真空泵能耗高，罗茨鼓风机和罗茨真空泵噪音大，罗茨鼓风机和罗茨需消耗冷却水，氧气和氮气分离工作不太完善，无法控制和检测氧气和氮气的流出和排放，造成氧气和氮气的流出间接的造成经济损失，造成投入成本问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种节能型真空变压吸附制氧设备，包括地脚，所述地脚的顶部固定连接有支撑杆，所述支撑杆的顶部固定连接有安装板，所述安装板的顶部固定连接有底座，所述底座的顶部固定连接有磁悬浮鼓风机，所述磁悬浮鼓风机的顶部固定连接有电缆，所述安装板的顶部固定连接有PLC，所述电缆与PLC固定连接，所述安装板的顶部固定连接有监控模块。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述安装板的顶部固定连接有继电器，所述继电器固定连接有若干，所述安装板的顶部固定连接有控制箱。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述磁悬浮鼓风机的顶部固定连接有过滤器，所述过滤器的顶部固定连接有空气管，所述磁悬浮鼓风机的侧面固定连接有第一输气管，所述安装板的顶部固定连接有支撑板，所述支撑板的顶部固定连接有第一输气管，所述第一输气管与分子筛净化器固定连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述分子筛净化器的底部固定连接有第二输气管，所述第二输气管的侧面固定连接有第一热换器，所述第一热换器的侧面固定连接有第二热换器，所述安装板的顶部固定连接有精馏塔。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第二热换器的侧面固定连接有氧气仓，所述氧气仓的顶部固定连接有第二仪表，所述氧气仓的侧面固定连接有出氧气管，所述第二热换器的侧面固定连接有氮气仓，所述氮气仓的顶部固定连接有第一仪表，所述氮气仓的侧面固定连接有出氮气管。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第二热换器的顶部固定连接有第二导气管，所述第二导气管的顶部固定连接有节流阀，所述第二导气管与精馏塔固定连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述安装板的顶部固定连接有膨胀机，所述膨胀机的侧面固定连接有连接管。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述膨胀机的顶部设置有第一导气管，所述膨胀机与第一导气管固定连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型磁悬浮鼓风机代替原有的罗茨真空泵，磁悬浮轴承技术应用在VPSA制氧主要设备的磁悬浮高速鼓风机、磁悬浮透平真空泵等转动部件上，有效减少设备磨损，延长使用寿命；相对于传统技术的鼓风机、真空泵，本项目产品噪音低、智能控制、免维护、整体设备制氧成本降低、节能10-20％，是节能环保型产品。

2、本实用新型利用氧气仓和氮气仓可以将氧气和氮气进行储藏避免了气体的外漏，第一仪表和第二仪表则是可以检测氮气仓和氧气仓内部的气体量，也能计算出气体的纯度，出氮气管和出氧气管则是可以进行分开排放，避免混杂。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的压缩气体结构示意图；

图3为本实用新型的气体热冷操作结构示意图；

图4为本实用新型的气体收集排放结构示意图。

图中：1、地脚；2、支撑杆；3、安装板；4、底座；5、磁悬浮鼓风机；6、电缆；7、空气管；8、过滤器；9、第一输气管；10、分子筛净化器；11、支撑板；12、第二输气管；13、第一热换器；14、第二热换器；15、连接管；16、膨胀机；17、第一导气管；18、第二导气管；19、节流阀；20、氧气仓；21、氮气仓；22、第一仪表；23、第二仪表；24、出氮气管；25、出氧气管；26、精馏塔；27、PLC；28、继电器；29、监控模块；30、控制箱。

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4，本实用新型提供了一种节能型真空变压吸附制氧设备的技术方案：

实施例一：

根据图1、图2和图3、图4所示，一种节能型真空变压吸附制氧设备，包括地脚1，地脚1的顶部固定连接有支撑杆2，支撑杆2的顶部固定连接有安装板3，安装板3的顶部固定连接有底座4，底座4的顶部固定连接有磁悬浮鼓风机5，磁悬浮鼓风机5的顶部固定连接有电缆6，安装板3的顶部固定连接有PLC27，电缆6与PLC27固定连接，安装板3的顶部固定连接有监控模块29，磁悬浮鼓风机5代替原有的罗茨真空泵，磁悬浮轴承技术应用在VPSA制氧主要设备的磁悬浮高速鼓风机、磁悬浮透平真空泵等转动部件上，有效减少设备磨损，延长使用寿命；相对于传统技术的鼓风机、真空泵，本项目产品噪音低、智能控制、免维护、整体设备制氧成本降低、节能10-20％，是节能环保型产品。

安装板3的顶部固定连接有继电器28，继电器28固定连接有若干，安装板3的顶部固定连接有控制箱30，PLC27和监控模块29可以对磁悬浮鼓风机5进行远程监控和数据传输。

磁悬浮鼓风机5的顶部固定连接有过滤器8，过滤器8的顶部固定连接有空气管7，磁悬浮鼓风机5的侧面固定连接有第一输气管9，安装板3的顶部固定连接有支撑板11，支撑板11的顶部固定连接有第一输气管9，第一输气管9与分子筛净化器10固定连接，分子筛净化器10因其含有大量直径均一的微孔而具备较好的吸附能力，且选择性很强。

分子筛净化器10的底部固定连接有第二输气管12，第二输气管12的侧面固定连接有第一热换器13，第一热换器13的侧面固定连接有第二热换器14，安装板3的顶部固定连接有精馏塔26，精馏塔26使相平衡关系发生有利于分离的变化，从塔底排出的添加剂，可用另一精馏塔进行回收，并循环使用。

第二热换器14的侧面固定连接有氧气仓20，氧气仓20的顶部固定连接有第二仪表23，氧气仓20的侧面固定连接有出氧气管25，第二热换器14的侧面固定连接有氮气仓21，氮气仓21的顶部固定连接有第一仪表22，氮气仓21的侧面固定连接有出氮气管24，利用氧气仓20和氮气仓21可以将氧气和氮气进行储藏避免了气体的外漏，第一仪表22和第二仪表23则是可以检测氮气仓21和氧气仓20内部的气体量，也能计算出气体的纯度，出氮气管24和出氧气管25则是可以进行分开排放，避免混杂。

第二热换器14的顶部固定连接有第二导气管18，第二导气管18的顶部固定连接有节流阀19，第二导气管18与精馏塔26固定连接。

安装板3的顶部固定连接有膨胀机16，膨胀机16的侧面固定连接有连接管15。

膨胀机16的顶部设置有第一导气管17，膨胀机16与第一导气管17固定连接。

具体使用时，本实用新型一种节能型真空变压吸附制氧设备，利用控制箱30将设备启动，磁悬浮鼓风机5的驱动会将从空气管7进入的空气进行压缩，途中则是经过过滤器8对空气进行过滤通过第一输气管9进入分子筛净化器10内部再从分子筛净化器10的内部利用第二输气管12进入第一热换器13,第一热换器13和第二热换器14连接，连接管15则是和第一热换器13和第二热换器14的连接处连接，气体从第一导气管17进入精馏塔26，打开节流阀19，气体会从第二热换器14进入氧气仓20和氮气仓21，利用出氮气管24和出氧气管25对氮气和氧气进行排放收集。

实施例二：

在实施例一的基础之上，如图2和图3所示，一种节能型真空变压吸附制氧设备的使用方法，包括以下步骤：

步骤1：利用PLC27和监控模块29实现对磁悬浮鼓风机5进行远程监控和数据传输；

步骤2：空气从空气管7内进入，经过过滤器8的过滤进入磁悬浮鼓风机5进行压缩，过滤压缩后的空气通过输气管9进入分子筛净化器10对空气进行吸附；

步骤3：吸附后的气体从第二输气管12进入第一热换器13再到第二热换器14将热流体的部分热量传递给膨胀机16使气体温度降低再输送到精馏塔26内；

步骤4：经过26的分离利用第二导气管18回流至第二热换器14内部，第二仪表23和第一仪表22来检测气体，有出氮气管24和出氧气管25来排放气体。

具体使用时，本实用新型一种节能型真空变压吸附制氧设备，利用PLC27和监控模块29实现对磁悬浮鼓风机5进行远程监控和数据传输，空气从空气管7内进入，经过过滤器8的过滤进入磁悬浮鼓风机5进行压缩，过滤压缩后的空气通过输气管9进入分子筛净化器10对空气进行吸附，吸附后的气体从第二输气管12进入第一热换器13再到第二热换器14将热流体的部分热量传递给膨胀机16使气体温度降低再输送到精馏塔26内，经过26的分离利用第二导气管18回流至第二热换器14内部，第二仪表23和第一仪表22来检测气体，有出氮气管24和出氧气管25来排放气体。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个方案”、“一些方案”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该方案或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个方案或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的方案或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个方案或示例中以合适的方式结合。

Claims (8)

1.一种节能型真空变压吸附制氧设备，包括地脚(1)，其特征在于：所述地脚(1)的顶部固定连接有支撑杆(2)，所述支撑杆(2)的顶部固定连接有安装板(3)，所述安装板(3)的顶部固定连接有底座(4)，所述底座(4)的顶部固定连接有磁悬浮鼓风机(5)，所述磁悬浮鼓风机(5)的顶部固定连接有电缆(6)，所述安装板(3)的顶部固定连接有PLC(27)，所述电缆(6)与PLC(27)固定连接，所述安装板(3)的顶部固定连接有监控模块(29)。

2.根据权利要求1所述的一种节能型真空变压吸附制氧设备，其特征在于：所述安装板(3)的顶部固定连接有继电器(28)，所述继电器(28)固定连接有若干，所述安装板(3)的顶部固定连接有控制箱(30)。

3.根据权利要求1所述的一种节能型真空变压吸附制氧设备，其特征在于：所述磁悬浮鼓风机(5)的顶部固定连接有过滤器(8)，所述过滤器(8)的顶部固定连接有空气管(7)，所述磁悬浮鼓风机(5)的侧面固定连接有第一输气管(9)，所述安装板(3)的顶部固定连接有支撑板(11)，所述支撑板(11)的顶部固定连接有第一输气管(9)，所述第一输气管(9)与分子筛净化器(10)固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种节能型真空变压吸附制氧设备，其特征在于：所述分子筛净化器(10)的底部固定连接有第二输气管(12)，所述第二输气管(12)的侧面固定连接有第一热换器(13)，所述第一热换器(13)的侧面固定连接有第二热换器(14)，所述安装板(3)的顶部固定连接有精馏塔(26)。

5.根据权利要求4所述的一种节能型真空变压吸附制氧设备，其特征在于：所述第二热换器(14)的侧面固定连接有氧气仓(20)，所述氧气仓(20)的顶部固定连接有第二仪表(23)，所述氧气仓(20)的侧面固定连接有出氧气管(25)，所述第二热换器(14)的侧面固定连接有氮气仓(21)，所述氮气仓(21)的顶部固定连接有第一仪表(22)，所述氮气仓(21)的侧面固定连接有出氮气管(24)。

6.根据权利要求4所述的一种节能型真空变压吸附制氧设备，其特征在于：所述第二热换器(14)的顶部固定连接有第二导气管(18)，所述第二导气管(18)的顶部固定连接有节流阀(19)，所述第二导气管(18)与精馏塔(26)固定连接。

7.根据权利要求4所述的一种节能型真空变压吸附制氧设备，其特征在于：所述安装板(3)的顶部固定连接有膨胀机(16)，所述膨胀机(16)的侧面固定连接有连接管(15)。

8.根据权利要求7所述的一种节能型真空变压吸附制氧设备，其特征在于：所述膨胀机(16)的顶部设置有第一导气管(17)，所述膨胀机(16)与第一导气管(17)固定连接。