CN2927223Y - 高原人工低气压环境psa制氧系统模拟试验台 - Google Patents

Abstract

一种高原人工低气压环境PSA制氧系统模拟试验台，由进气模拟装置、PSA制氧机和排气模拟装置组成；进气模拟装置由真空泵、电动机、进气稳压筒、进气节流调节阀、气水分离器和进气增压器组成；进气稳压筒与PSA制氧机中的无油空压机的进气端口相连接。排气模拟装置由真空泵、电动机、排气稳压筒和排气节流调节阀组成；排气稳压筒与PSA制氧机的解压排气端口相连接。PSA制氧机的富氧输出管通过流量计和测氧仪与计算机连接。本实用新型的优点是：可模拟高原不同海拔高度环境0m～8000m。可以满足各种低气压系统设备模拟高原大气环境条件下的试验要求，同时具有投资少、安装方便、见效快、试验周期短、操作灵敏、安全可靠、适用范围广、精度高(误差为±2mmHg)的特点。

Description

高原人工低气压环境PSA制氧系统模拟试验台

技术领域：

本实用新型涉及一种人工环境下的模拟系统，特别涉及一种高原人工低气压环境SPA制氧系统模拟试验台。

背景技术：

世界上海拔高度在2000米以上的区域面积为1696.5万平方公里，除了罕见的南极冰雪高原外，我国占63％，约为国土面积的33％。可见，我国拥有世界上高原面积最大、海拔最高的特殊环境地域。

高原环境对于工程机械，其特殊性在于机械的使用条件与他的设计条件有较大的差异，因而构成了适应性研究技术领域。国内外有关专业组织对高原的海拔高度有不同的定义：国际标准化组织ISO定义为1000米以上；我国工程机械高原适应性研究定义为2000米以上，因为我国是不同于其他国家的独特的领域。从医学角度讲，国内对于发病地区海拔界定为3500-4000m，国外则认为在海拔2600m以上高原，而在青藏线实地考察医院病例资料来看，显示在海拔2800m以上即可发病。随着海拔高度升高，缺氧问题不同程度地影响到青藏高原建设者和我军三线(青藏、川藏、新藏)部队的身体健康、生存能力以及安全快速反应保障能力。为了解决这些问题，人民需要探索研究PSA制氧机系统在高原与平原等环境下各种性能指标之间的变化规律和差异及原因，优化设计、调整匹配关系。可是，由于现场试验往往受地理和自然环境气候影响，而且难以建立起符合试验要求的物理参数及测试条件。并且周期长、造价高、人力物力消耗大。

发明内容：

本实用新型的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种利用高原人工环境模拟手段对PSA制氧系统性能进行的检测试验高原人工低气压环境SPA制氧系统模拟试验台。

本实用新型的技术方案是：一种高原人工低气压环境PSA制氧系统模拟试验台，其特征在于：由进气模拟装置、PSA制氧机和排气模拟装置组成；进气模拟装置由真空泵、电动机、进气稳压筒、进气节流调节阀、气水分离器和进气增压器组成；其中，真空泵与电动机连接，并通过真空管与进气稳压筒连接，进气稳压筒上装有进气增压器，并在稳压筒的进气口处安装进气节流调节阀；进气稳压筒经气水分离器与PSA制氧机中的无油空压机的进气端口相连接；排气模拟装置由真空泵、电动机、排气稳压筒和排气节流调节阀组成；其中，真空泵与电动机连接，并通过真空管与排气稳压筒连接，排气稳压筒的排气口处安装排气节流调节阀；排气稳压筒经排气真空管与PSA制氧机的解压排气端口相连接；PSA制氧机的富氧输出管通过流量计和测氧仪与计算机连接。

所述进气稳压筒的容积必须大于PSA制氧机的空气压缩机进气排量的100倍以上。

所述排气稳压筒的容积必须大于PSA制氧机的空气压缩机进气排量的200倍以上。

所述进气稳压筒上分别装有U型压力计和真空压力表。

所述真空泵采用双级旋片式真空泵，并连有冷却装置。

本实用新型的工作原理为：模拟高原不同海拔高度环境条件下的大气压力时利用双级旋片式真空泵和PSA制氧机对进气稳压筒强制抽吸并通过进、排气节流阀的调节作用来产生稳压筒中的真空度，从而达到模拟不同海拔高度(进、排气稳压筒)大气压力的目的。模拟不同海拔高度进气大气压力，是通过进气稳压筒经气水分离器与PSA制氧机中的无油空压机的进气端口相连接，经过无油空压机，经压缩后的空气压力不同，便是给PSA制氧机提供不同海拔高度的进气压力；模拟高原不同海拔高度环境条件下的排气大气压力，是经排气稳压筒与PSA制氧机解压排气孔相连接，利用双级旋片式真空泵的抽吸作用，并通过排气节流阀的调节作用来产生稳压筒中的真空度，达到模拟不同海拔高度(排气稳压筒)大气压力的目的。为了确保该系统的稳定性，进气稳压筒的容积必须大于制氧系统空气压缩机进气排量的100倍以上；排气稳压筒的容积必须大于制氧系统空气压缩机进气排量的200倍以上，以便保证进气压力不受空气进气气流波动的影响和排气压力不受排气被压阻力的影响；进气增压器主要是对PSA制氧机在高原低气压环境对空压机进气进行补偿。随海拔高度升高PSA制氧机特性参数的变化由测氧仪显示，并输入计算机进行处理、打印、记录等。该装置装配时必须严格密封，同时为保证双级旋转式真空泵的工作介质温度在其额定的范围内(不超过40℃)，根据平均传热温差法设计了冷却系统，确保该系统正常运转。

本实用新型的优点是：既可以在高原的现场条件下进行，也可以在固定的低海拔(内地平原)地区条件下通过模拟试验台来进行。不需要上高原现场试验就能试验采集获得大量的所需数据。可模拟高原不同海拔高度环境0m～8000m。可以满足各种低气压系统设备模拟高原大气环境条件下的试验要求，同时具有投资少、安装方便、见效快、试验周期短、操作灵敏、安全可靠、适用范围广、精度高(误差为±2mmHg)的特点。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图

具体实施方式：

如图所示：一种高原人工低气压环境PSA制氧系统模拟试验台，由进气模拟装置、PSA制氧机和排气模拟装置组成。

进气模拟装置由装有风冷装置1的双级旋片式真空泵2、单向双值电容电动机7、进气稳压筒10、进气节流调节阀8、气水分离器11和进气增压器9组成；其中，真空泵与电动机连接，并通过真空管3与进气稳压筒连接，进气稳压筒上装有进气增压器，并在稳压筒的进气口处安装进气节流调节阀；进气稳压筒经气水分离器与PSA制氧机中的无油空气压缩机的进气端口相连接；所述进气稳压筒上分别装有真空压力表4和U型压力计5。

排气模拟装置由装有风冷装置1的双级旋片式真空泵2、单向双值电容电动机7、排气稳压筒16和排气节流调节阀17组成；其中，真空泵与电动机连接，并通过真空管3与排气稳压筒连接，排气稳压筒的排气口处安装排气节流调节阀；排气稳压筒经排气真空管15与PSA制氧机的解压排气端口相连接；PSA制氧机的富氧输出管通过流量计13和测氧仪14与计算机18连接。

为了确保该系统的稳定性，进气稳压筒的容积必须大于制氧系统空气压缩机进气排量的100倍以上；排气稳压筒的容积必须大于制氧系统空气压缩机进气排量的200倍以上，以便保证进气压力不受空气进气气流波动的影响和排气压力不受排气被压阻力的影响；进气增压器主要是对PSA制氧机在高原低气压环境对空压机进气进行补偿。

Claims (5)

1、一种高原人工低气压环境PSA制氧系统模拟试验台，其特征在于：由进气模拟装置、PSA制氧机和排气模拟装置组成；进气模拟装置由真空泵、电动机、进气稳压筒、进气节流调节阀、气水分离器和进气增压器组成；其中，真空泵与电动机连接，并通过真空管与进气稳压筒连接，进气稳压筒上装有进气增压器，并在稳压筒的进气口处安装进气节流调节阀；进气稳压筒经气水分离器与PSA制氧机中的无油空压机的进气端口相连接；排气模拟装置由真空泵、电动机、排气稳压筒和排气节流调节阀组成；其中，真空泵与电动机连接，并通过真空管与排气稳压筒连接，排气稳压筒的排气口处安装排气节流调节阀；排气稳压筒经排气真空管与PSA制氧机的解压排气端口相连接；PSA制氧机的富氧输出管通过流量计和测氧仪与计算机连接。

2、根据权利要求1所述的高原人工低气压环境PSA制氧系统模拟试验台，其特征在于：所述进气稳压筒的容积必须大于PSA制氧机的空气压缩机进气排量的100倍以上。

3、根据权利要求1所述的高原人工低气压环境PSA制氧系统模拟试验台，其特征在于：所述排气稳压筒的容积必须大于PSA制氧机的空气压缩机进气排量的200倍以上。

4、根据权利要求1所述的高原人工低气压环境PSA制氧系统模拟试验台，其特征在于：所述进气稳压筒上分别装有U型压力计和真空压力表。

5、根据权利要求1所述的高原人工低气压环境PSA制氧系统模拟试验台，其特征在于：所述真空泵采用双级旋片式真空泵，并连有冷却装置。

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