CN204111314U - 小型三塔结构分子筛制氧机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种小型三塔结构分子筛制氧机，包括三个吸附塔、四个储气罐以及电磁阀组；所述的电磁阀组包括9个电磁阀；所述的三个吸附塔的出气口通过单向阀连接储气罐。本实用新型在小型三塔分子筛制氧机中，具有体积小、产氧量高、出口压力大、可移动的特点。通过缩小分子筛桶径高比，采用大气量无油空压机，优化管线结构；同时减少了电磁阀的使用，减少了原材料成本的同时，提高了三塔分子筛的使用效率，出氧稳定。

Description

小型三塔结构分子筛制氧机

技术领域

本实用新型涉及一种分子筛制氧机，尤其是一种小体积且具有三个吸附塔结构的分子筛制氧机。 

背景技术

氧气作为一种重要的原料在工业冶炼、造纸漂白、污水处理、医疗保健、高原补氧、科研氧源等领域有着广泛的用途。随着变压吸附法(Pressure Swing Adsorption ,简称PSA)制氧技术于20世纪60年代开发成功以后，其利用分子筛吸附剂对氮气和氧气有不同的吸附能力制氧，产氧快、安全、经济、方便等特点展露出优势，轻松取代过去的瓶装氧和化学制氧。直到20世纪80年代美国Praxair公司研制的第一台小型制氧机问世后，小型分子筛制氧机市场占有率也在逐年上升。 

目前，常用的PSA制氧工艺分为两塔分子筛制氧、三塔分子筛制氧和四塔分子筛制氧，而变压吸附法大体可以分为吸附、放空、冲洗、均压这几个步骤。 

两塔分子筛制氧工艺常见于小型分子筛制氧机，其两个分子筛吸附塔交替循环产氧，工艺流程简单操作容易，但其氧气回收效率经研究发现只有30%，且出氧流量和压力都受到限制。 

三塔分子筛制氧和四塔分子筛制氧常见于大流量大体积的分子筛制氧机。其中四塔分子筛制氧在目前市面上有两种方式，一种是利用两个两塔结构的制氧机级联进气和出气，达到名义上的四塔制氧，这种方法制氧效率低且与两塔制氧原理类似；另一种是实际意义上的四塔制氧，即每个吸附塔都要经过四个步骤的循环产氧，工艺流程复杂，操作麻烦。 

三塔分子筛制氧机由于产氧量大，出口压力较大，氧气产生效率较高，在一些工业领域使用性价比较高，但目前三塔结构分子筛制氧机大部分都是大型设备，耗费材料，不易移动；且电磁阀使用数量较多，达到15个左右，控制起来较为繁琐；***监控不完善，设备及操控者的安全性较低；由于三塔制氧机的运行压力较高，经过压缩的空气温升很高，目前市面上的三塔制氧机没有较好的降温***。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种小型三塔结构分子筛制氧机，具有体积较小可移动，电磁阀使用少控制方便，产氧能力强、成本较低、散热***先进等优点。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种小型三塔结构分子筛制氧机，包括三个吸附塔、四个储气罐以及电磁阀组；所述的电磁阀组包括9个电磁阀：第一进气阀、第二进气阀、第三进气阀、第一废气阀、第二废气阀、第三废气阀、第一均压阀、第二均压阀、第三均压阀；所述的第一进气阀、第二进气阀、第三进气阀的进气端与压缩机出气端相连；所述的第一进气阀的出气端与第一吸附塔的进气端以及第一废气阀的进气端相连；所述的第二进气阀的出气端与第二吸附塔的进气端以及第二废气阀的进气端相连；所述的第三进气阀的出气端与第三吸附塔的进气端以及第三废气阀的进气端相连；所述的第一废气阀、第二废气阀和第三废气阀的出气口全部接入排气消音***；所述的第一均压阀、第二均压阀、第三均压阀分别对应接入第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔的出气口，将第一吸附塔、第二吸附塔以及第三吸附塔C两两级联起来；所述的三个吸附塔的出气口通过单向阀连接储气罐。 

进一步的说，本实用新型所述的三个吸附塔具有桶体；所述的桶体为铝合金筛桶，直径为86~90mm，在很大程度上减小了三塔制氧机的体积；所述的储气罐为铝合金储气罐；所述的储气罐的罐体的直径为76~80mm；用于缓冲通过分子筛分离出的氧气，达到高压、高浓度氧气持续稳定的供给。 

本实用新型的有益效果是，解决了背景技术中存在的缺陷，具有体积小、产氧量高、出口压力大、可移动的特点；减少了电磁阀的使用，减少了原材料成本的同时，提高了三塔分子筛的使用效率，出氧稳定。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 

图1是本实用新型的电气结构图。 

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。 

如图1所示，9个电磁阀，分别是：进气阀A、进气阀B、进气阀C、废气阀A、废气阀B、废气阀C、均压阀A、均压阀B、均压阀C，用于控制压缩空气、氧气和废气的导通路径。其中，进气阀A、进气阀B、进气阀C的进气端与压缩机出气端相连，进气阀A的出气端与吸附塔A的进气端和废气阀A的进气端相连，进气阀B的出气端与吸附塔B的进气端和废气阀B的进气端相连，进气阀C的出气端与吸附塔C的进气端和废气阀C的进气端相连，废气阀A、废气阀B和废气阀C的出气口全部接入排气消音***。均压阀A、均压阀B、均压阀C分别接入吸附塔A、吸附塔B、吸附塔C的出气口，将吸附塔A、吸附塔B、吸附塔C两两级联起来。吸附塔出气口连接储气桶，中间用单向阀导通。 

三个吸附塔分别都选用直径为88mm的铝合金筛桶用于装填分子筛吸附剂，在很大程度上减小了三塔制氧机的体积；同时四个直径为78mm的铝合金储气桶，用于缓冲通过分子筛分离出的氧气，达到高压、高浓度氧气持续稳定的供给。此处的吸附塔以及储气桶的直径均为内径。 

三塔制氧机运行循环包括了三个大循环和四个小循环，合计12个步骤完成1次制氧周期。三个大循环包括：A塔循环供氧---C塔循环供氧---B塔循环供氧，之后重新进入A塔循环供氧；四个小循环包括为在每个大循环的过程中，都要进行4步骤运行，以A塔循环供氧为例，4个步骤A塔均在进行充气吸附制氧过程，而C塔在前两个步骤进行解吸排放废气，同时A塔对B塔、B塔对C塔进行均压，后两个步骤在B塔对C塔完成均压过程后，开始B塔进行解吸排放废气和A塔与C塔的均压过程。同样，进入C塔循环供氧也将延续前一步骤，以C塔吸附制氧为主体，依次从C塔到A塔到B塔的均压过程，排除B塔和A塔的解吸废气，完成4个内部小循环。 

本实用新型将目前市面上大型设备的三塔结构PSA制氧机体积缩小到860mm长*660mm宽*660mm高，氧气流量可以从0-20L/min可调，出口压力最大能达到0.4Mpa，出氧浓度也达到了93%±3%的分子筛制氧标准，在小型PSA制氧机里，此出口流量和出口压力已达到最高水平；且在该机型中，底盘安装了4个直径10cm的大脚轮，方便整机移动，同时满足了工业及多方面的需求。 

另外，本实用新型优化了整机运行流程和步骤，减少电磁阀的使用，减少了原材料成本的同时，提高了三塔分子筛的使用效率，出氧稳定。目前市面上大型三塔分子筛控制阀运行的数量在15个左右，而此本实用新型分子筛控制电磁阀的使用减少到了9个，单此一项的成本就减少了2000余元；而电磁阀的减少促进了整机运行流程的优化，运行流程分为大循环和小循环一共12个步骤，从氧气回收率来计算，达到了75%以上。 

以上说明书中描述的只是本实用新型的具体实施方式，各种举例说明不对本实用新型的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离实用新型的实质和范围。 

Claims (2)

1.一种小型三塔结构分子筛制氧机，其特征在于：包括三个吸附塔、四个储气罐以及电磁阀组；所述的电磁阀组包括9个电磁阀：第一进气阀、第二进气阀、第三进气阀、第一废气阀、第二废气阀、第三废气阀、第一均压阀、第二均压阀、第三均压阀；所述的第一进气阀、第二进气阀、第三进气阀的进气端与压缩机出气端相连；所述的第一进气阀的出气端与第一吸附塔的进气端以及第一废气阀的进气端相连；所述的第二进气阀的出气端与第二吸附塔的进气端以及第二废气阀的进气端相连；所述的第三进气阀的出气端与第三吸附塔的进气端以及第三废气阀的进气端相连；所述的第一废气阀、第二废气阀和第三废气阀的出气口全部接入排气消音***；所述的第一均压阀、第二均压阀、第三均压阀分别对应接入第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔的出气口，将第一吸附塔、第二吸附塔以及第三吸附塔两两级联起来；所述的三个吸附塔的出气口通过单向阀连接储气罐。

2.如权利要求1所述的小型三塔结构分子筛制氧机，其特征在于：所述的三个吸附塔具有桶体；所述的桶体为铝合金筛桶，直径为86~90mm；所述的储气罐为铝合金储气罐；所述的储气罐的罐体的直径为76~80mm。