CN115016555A - 一种调节氧舱内氧气浓度的节能控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种调节氧舱内氧气浓度的节能控制方法,控制方法基于制氧装置、回收装置、空压机、氧舱、控制***而实现的,回收装置包括富氮气体回收罐,制氧装置和回收装置相连,制氧装置通过储氧气罐和氧舱相连,回收装置和空压机相连,空压机通过储富氮气体罐和氧舱相连,制氧装置和富氮气体回收罐之间设有流量计和阀门,氧舱内设有氧浓度传感器,用于实时检测氧舱内的氧气浓度,流量计、阀门和控制***电性连接;本发明用氧气浓度21%的空气稀释氧舱内每分钟用量A为用氧气浓度15%的富氮气体稀释氧舱内氧浓度每分钟用量B的4倍,相应的降低了空压机的功率,并减少了噪音,节能降耗,从而使得用户在氧舱内处于适宜的环境中。
Description
技术领域
本发明属于调节氧舱内氧气浓度的技术领域,特别是涉及一种调节氧舱内氧气浓度的节能控制方法。
背景技术
氧舱在保压阶段,当氧气注入氧舱内,人体只消耗一小部分,因而氧舱内氧气浓度将不断升高;现有技术通过输入含氧气浓度21%的空气来稀释氧舱内浓度,需要的空气体积较大,空压机能耗高,造成能源浪费,且空压机吸入大体积空气也产生高的噪音,用户使用体验性低。
高的氧浓度着火概率也高,为保证安全性,使用时用户若想降低氧舱内氧气浓度值到21%,通过输入空气稀释氧舱内氧气浓度的方法是无法实现的;为将氧气浓度控制在标准设定内,亟需一种调节氧舱内氧气浓度的节能方法。
发明内容
为了解决现有技术中所存在的技术问题,本发明提供了一种调节氧舱内氧气浓度的节能控制方法,控制方法基于制氧装置、回收装置、空压机、氧舱、控制***而实现的,回收装置包括富氮气体回收罐,制氧装置和回收装置相连,制氧装置通过储氧气罐和氧舱相连,回收装置和空压机相连,空压机通过储富氮气体罐和氧舱相连,制氧装置和富氮气体回收罐之间设有流量计和阀门,阀门和流量计根据控制***控制输送管道的通断和流量大小,氧舱内设有氧浓度传感器,用于实时检测氧舱内的氧气浓度,流量计、阀门和控制***电性连接。
控制方法包括如下步骤:
(1)含氧气21%的空气经制氧装置分离氧气;
(2)分离出的氧气经储氧气罐进入氧舱中;
(3)制氧装置分离氧气后的剩余的富氮气体由回收装置收集,用于稀释氧舱内的氧浓度;
(4)控制***传输信号给空压机;
(5)空压机吸入富氮气体到到储富氮气体罐中,然后再输入氧舱内,稀释氧浓度,氧舱内富氮气体和氧气按照比例同时输入来控制氧舱内浓度;
(6)依次循环步骤(1)~(5)。
进一步的,所述步骤(1)中制氧装置分离出氧气的体积与分离前空气体积的比例为1:12~1:16,即12L~16L空气分离1L高浓度氧气,分离出的氧气中氧气浓度为93%±3%。
进一步的,所述步骤(3)中收集的富氮气体按4:1的比例通过流量计、阀门分流,80%的富氮气体用于氧舱,稀释氧舱内的氧浓度,使得氧舱内的氧气浓度控制在23%左右,20%的富氮气体排到空气中。
进一步的,所述回收装置通过单向阀和空气相通,由于用于吸入富氮气体的空压机吸入量需大于富氮气体的需求量,便于将富氮气体吸干净,多出气体量由空气补充。
用氧气浓度21%的空气稀释氧舱内氧浓度到23%每分钟所需的氧气浓度21%的空气用量A(单位:L/min)为:
A×(23-21)%=(2.5-0.18)×n
A=116n
进入氧舱的富氮气体与氧舱内气体充分混合的前提下,用氧气浓度为15%的富氮气体稀释氧舱内氧浓度到23%每分钟所需的氧气浓度15%的富氮气体用量B为:
B×(23-15)%=(2.5-0.18)×n
B=29n
其中,氧舱内人数为n;氧舱内氧气输入按每人2.5L/min;成人静息状态每人氧气消耗量0.18L/min。
所述步骤(5)中氧舱内同时输入富氮气体用量B与氧气用量O的比例为:
B/O=29n/2.5n=11.6。
用氧气浓度21%的空气稀释氧舱内氧浓度到23%每分钟所需的氧气浓度21%的空气用量A与用氧气浓度15%的富氮气体稀释氧舱内氧浓度氧浓度到23%每分钟所需的氧气浓度15%的富氮气体用量B的比例为:
A:B=4:1
用氧气浓度21%的空气稀释氧舱内每分钟用量A(单位:L/min)为用氧气浓度15%的富氮气体稀释氧舱内氧浓度每分钟用量B的4倍,相应的降低了空压机的功率,并减少了噪音,节能降耗。
有益效果:
本发明成本低,效率高,使用比较方便,便于通过控制自动调节氧舱内的氧气浓度,使用较少体积的富氮气体稀释氧浓度,从而降低了空压机的功率,并减少了噪音,节能降耗,从而使得用户在氧舱内处于适宜的环境中。
附图说明
图1为本发明控制装置的连接关系示意图。
如图所示:氧舱1、回收装置2、制氧装置3、空压机4。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、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,对本发明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发明,并不用于限定本发明。
实施例1
一种调节氧舱内氧气浓度的节能控制方法,控制方法基于制氧装置、回收装置、空压机、氧舱、控制***而实现的,回收装置包括富氮气体回收罐,制氧装置和回收装置相连,制氧装置通过储氧气罐和氧舱相连,回收装置和空压机相连,空压机通过储富氮气体罐和氧舱相连,制氧装置和富氮气体回收罐之间设有流量计和阀门,阀门和流量计根据控制***控制输送管道的通断和流量大小,氧舱内设有氧浓度传感器,用于实时检测氧舱内的氧气浓度,流量计、阀门和控制***电性连接。
控制方法包括如下步骤:
(1)含氧气21%的空气经制氧装置分离氧气,制氧装置分离出氧气的体积与分离前空气体积的比例为1:14,即14L空气分离1L高浓度氧气,分离出的氧气中氧气浓度为93%;
(2)分离出的氧气经储氧气罐进入氧舱中;
(3)制氧装置分离氧气后的剩余的富氮气体由回收装置收集,用于稀释氧舱内的氧浓度,收集的富氮气体按4:1的比例通过流量计、阀门分流,80%的富氮气体用于氧舱,稀释氧舱内的氧浓度,使得氧舱内的氧气浓度控制在23%左右,20%的富氮气体排到空气中;
(4)控制***传输信号给空压机;
(5)空压机吸入富氮气体到到储富氮气体罐中,然后再输入氧舱内,稀释氧浓度,氧舱内富氮气体和氧气按照比例11.6同时输入来控制氧舱内浓度;
(6)依次循环步骤(1)~(5)。
以四人氧舱使用2小时为例,氧舱内氧气输入10L/min,每人氧气消耗量0.18L/min,用氧气浓度21%的空气稀释氧舱内氧浓度到23%每分钟所需的氧气浓度21%的空气用量A为:
A×(23-21)%=10-0.18×4
A=464L/min
进入氧舱的富氮气体与氧舱内气体充分混合的前提下,用氧气浓度15%的富氮气体稀释氧舱内氧浓度氧浓度到23%每分钟所需的氧气浓度15%的富氮气体用量B为:
B×(23-15)%=10-0.18×4
B=116L/min
若氧舱使用2小时,
使用氧气浓度21%的空气用量=464×120=55680L
使用氧气浓度15%的富氮气体用量=116×120=13920L
使用富氮气体节约空压机吸入的气体=55680-13920=41760L
四人氧舱输入氧气10L/min的情况下,得出所需富氮气体B值为116L/min,若制氧机输出氧气10L/min,氧浓度约93%,所需输入空气为140L/min,输出的富氮气体为130L/min,用于氧舱的富氮气体为130*0.8+部分空气≈116L/min,用于吸入富氮气体的空压机吸入量需大于130*0.8,便于将富氮气体吸干净,多出气体量由空气补充。
以四人氧舱使用2小时为例,使用富氮气体体积约13920L,使用空气稀释氧舱器氧气浓度体积55680L,使用富氮气体节约空压机吸入的气体为41760L,因使用较少体积的富氮气体稀释氧浓度,从而降低了空压机的能耗,减少了气体流动产生较少的噪音,提高了用户体验。
当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上,当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
本实施例中的左右上下等方位用语,仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的,而不应该认为是具有限制性的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种调节氧舱内氧气浓度的节能控制方法,其特征在于:控制方法基于制氧装置、回收装置、空压机、氧舱、控制***而实现的,所述回收装置包括富氮气体回收罐,所述制氧装置和回收装置相连,所述制氧装置通过储氧气罐和氧舱相连,所述回收装置和空压机相连,所述空压机通过储富氮气体罐和氧舱相连,所述制氧装置和富氮气体回收罐之间设有流量计和阀门,所述阀门和流量计根据控制***控制输送管道的通断和流量大小;
控制方法包括如下步骤:
(1)含氧气21%的空气经制氧装置分离氧气;
(2)分离出的氧气经储氧气罐进入氧舱中;
(3)制氧装置分离氧气后的剩余的富氮气体由回收装置收集,用于稀释氧舱内的氧浓度;
(4)控制***传输信号给空压机;
(5)空压机吸入富氮气体到到储富氮气体罐中,然后再输入氧舱内,稀释氧浓度,氧舱内富氮气体和氧气按照比例同时输入来控制氧舱内浓度;
(6)依次循环步骤(1)~(5)。
2.根据权利要求1所述的一种调节氧舱内氧气浓度的节能控制方法,其特征在于:所述流量计、阀门和控制***电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种调节氧舱内氧气浓度的节能控制方法,其特征在于:所述氧舱内设有氧浓度传感器,用于实时检测氧舱内的氧气浓度。
4.根据权利要求1所述的一种调节氧舱内氧气浓度的节能控制方法,其特征在于:所述步骤(1)中制氧装置分离出氧气的体积与分离前空气体积的比例为1:12~1:16,分离出的氧气中氧气浓度为93%±3%。
5.根据权利要求1所述的一种调节氧舱内氧气浓度的节能控制方法,其特征在于:所述步骤(3)中收集的富氮气体按4:1的比例通过流量计、阀门分流,80%的富氮气体用于氧舱,稀释氧舱内的氧浓度,使得氧舱内的氧气浓度控制在23%,20%的富氮气体排到空气中。
7.根据权利要求1所述的一种调节氧舱内氧气浓度的节能控制方法,其特征在于:所述回收装置通过单向阀和空气相通,用于吸入富氮气体的空压机吸入量需大于富氮气体的需求量,便于将富氮气体吸干净,多出气体量由空气补充。
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