真空变压吸附制氧机制造技术

真空变压吸附制氧机，包括一套空气过滤系统、一套空气压缩鼓风系统、一套压缩空气冷却系统、四套空气进气切换阀门、一套真空泵系统、两套吸附塔、四套富氧气出气切换阀门、两套串联富氧气缓冲罐；其特征在于：吸附塔包括塔底下部与清洁空气进入管相连的塔底下大锥管、和与塔底下大锥管上端口相连接的塔底下大直管，塔底下大锥管的小锥口朝下并与清洁空气进入管相连，塔底下大直管的上端口与最外层即第N+1层锥桶的下小锥口相连接，最外层锥桶的上大锥口与吸附塔底部的吸附塔壁相连接，第一层至第N层锥桶下端即靠近塔底下大直管上端的端面区的第N层锥桶的半径与第N-1层锥桶的半径之差都不一样。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及真空变压吸附制氧机，适用于所有利用变压吸附制取富氧气体的装置，属于气体分离

技术介绍
真空变压吸附制取富氧气体技术发展已经有好几年了，但这项技术的难点是如何高效地利用分子筛，因为气体吸附塔中气体从吸附塔底进入吸附塔内分子筛的流经过程，都会出现吸附塔中心轴区的气体流速永远大于吸附塔四周内壁附近的气体流速，而且永远是越靠近吸附塔中心轴区气体流速越大，越靠近吸附塔四周内壁附近的气体流速越小；如何能使吸附塔内所有分子筛中气体流速飞量均衡，这是提高分子筛的利用率及效率的关键，本专利技术就是为了解决这个问题设计改变了吸附塔底进入分子筛的气体流量及流速，从而使流经吸附塔内分子筛的气体流速达到均衡。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能使被分离气体均衡地流经吸附塔内分子筛、从而提高吸附塔内分子筛效率的真空变压吸附制氧机。真空变压吸附制氧机，包括一套空气过滤系统、一套空气压缩鼓风系统、一套压缩空气冷却系统、四套空气进气切换阀门、一套真空泵系统、两套吸附塔、四套富氧气出气切换阀门、两套串联富氧气缓冲罐；其特征在于:1、空气被压缩鼓风系统的鼓风机抽吸进入空气过滤器，并经空气过滤器过滤后变成较为清洁的空气，清洁的空气经过鼓风机加压后再经由打开的四套空气进气切换阀门中的二号阀进入到左吸附塔，此时，四套空气进气切换阀门中的一号阀、三号阀、四号阀都处于关闭状态，进入到左吸附塔的清洁空气经塔底下部的多个塔底下大锥管、塔底下大直管、多个锥桶，将清洁的空气按设计要求分配并从塔底的锥桶进气孔进入到吸附塔内的分子筛区，塔内靠近塔底的分子筛将清洁空气中的水分等气体吸附，然后进入吸附分离分子筛，经过吸附分离分子筛的空气中的氮气被吸附分离分子筛吸附，而使未被吸附的含氧量高的富氧气体经塔顶集气区进入至塔顶出气管，然后再经打开的四套富氧气出气切换阀门中的七号阀进入到两套串联富氧气缓冲罐中的前气罐，此时，四套富氧气出气切换阀门中的五号阀、六号阀和八号阀关闭，进入到前气罐的富氧气体经两根前后气罐连接管进入到后气罐，并经前气罐和后气罐平衡稳压后最后进入到富氧供气总管，由富氧供气总管将富氧气体送到使用点；在左吸附塔内的吸附分离分子筛吸附氮气达到饱和后，二号阀关闭、三号阀仍处于关闭，同时一号阀和四号阀打开，一号阀打开的目的是使真空泵经一号阀将左吸附塔内分子筛吸附的气体抽出，使左吸附塔内分子筛再生以备接下来的切换使用，四号阀打开后，使清洁的空气进入到右吸附塔进行吸附分离，从右吸附塔顶部的塔顶集气区和塔顶出气管出来的富氧气体，经在打开四号阀的同时打开的八号阀进入到前气罐，此时，六号阀和七号阀处于关闭，但五号阀为打开状态，五号阀打开的目的是使前气罐的富氧气体小部分地被真空泵抽吸返回到左吸附塔将左吸附塔内的分子筛反冲洗再生，从而使左吸附塔内的分子筛恢复到吸附氮气前的最佳状态；在右吸附塔内吸附分离分子筛吸附氮气达到饱和后，又被切换到左吸附塔吸附分离出高氧含量的富氧气体，如此循环往复不断地分离出高氧含量的富氧气体进入到前气罐和后气罐，并在前气罐和后气罐稳压平衡后送入到使用端。2、吸附塔包括塔底下部与清洁空气进入管相连的塔底下大锥管、和与塔底下大锥管上端口相连接的塔底下大直管，塔底下大锥管的小锥口朝下并与清洁空气进入管相连，塔底下大直管的上端口与最外层即第N+1层锥桶的下小锥口相连接，最外层即第N+1层锥桶的上大锥口与吸附塔底部的吸附塔壁相连接，吸附塔底部有一块圆形的吸附塔底，吸附塔底具有多组同心圆状环形排布的小孔，这些小孔排布的多组同心圆状环形与吸附塔底下侧连接的多层锥桶相对应，即每两层多层锥桶间的锥桶间隙的吸附塔底圆环区有一组同心圆状环形排布的小孔，这组圆形排布小孔的圆心与吸附塔底圆心重叠，使从每两层多层锥桶间的锥桶间隙经过的清洁空气能顺利地进入到吸附塔内分子筛，所有这些小孔的孔径相同、间距及排布规律一致，从第一层锥桶至第N层锥桶每两层锥桶与吸附塔底连接的间隔距离相等，即第N层锥桶的半径与第N-1层锥桶的半径之差相同，但这些锥桶下端即靠近塔底下大直管上端的端面区、第N层锥桶的半径与第N-1层锥桶的半径之差都不一样，其规律为:从吸附塔中心轴的第一层锥桶半径Rl与第二层锥桶半径R2之差R1-R2、比第二层锥桶半径R2与第三层锥桶半径R3之差R2-R3小D，即(R1-R2) - (R2-R3) =D,第二层锥桶半径R2与第三层锥桶半径R3之差R2-R3、比第三层锥桶半径R3与第四层锥桶半径R4之差R3-R4 小 D，(R2-R3) - (R3-R4) =D,以此类推，(R3-R4) - (R4-R5) =D, (R4-R5) - (R5-R6)=D,......(RN-2-RN-1) - (RN-1-RN) =D ;但最外层即第N+1层锥桶下端靠近塔底下大直管上端的端面区的(RN+1-RN)与(RN-1-RN)之差要大于3D，即(RN+1-RN) - (RN-1-RN)>3D，这样能使通过第二层锥桶进入到吸附塔内分子筛的清洁空气流速要比通过第一层锥桶进入到吸附塔内的清洁空气流速大，使通过第三层锥桶进入到吸附塔内分子筛的清洁空气流速要比通过第二层锥桶进入到吸附塔内的清洁空气流速大，以此类推，使通过第N层锥桶进入到吸附塔内分子筛的清洁空气流速要比通过第N-1层锥桶进入到吸附塔内的清洁空气流速大，但通过第N+1层锥桶进入到靠近吸附塔壁的清洁空气流速要比通过第N层锥桶进入到吸附塔内的清洁空气流速大的数量、比通过第N层锥桶进入到吸附塔内分子筛的清洁空气流速要比通过第N-1层锥桶进入到吸附塔内的清洁空气流速大的数量更大；从第N+1层锥桶进入到靠近吸附塔壁的清洁空气有两种方式:一种是安装有与第N层锥桶以内的各层锥桶间隔间的小孔相同孔径和间距的小孔，另一种是在第N+1层锥桶与第N层锥桶与吸附塔底相连接的圆环区的上侧安装有多根对称的导气管，导气管与吸附塔底平面垂直且与吸附塔中心轴线平行，导气管的下端与吸附塔底相连接的圆环区有一个孔与第N+1层锥桶与第N层锥桶间的锥桶间隙区相连，导气管的内径大于塔底第I至N层锥桶进气小孔的直径，导气管的高度不超过吸附塔的五分之四，导气管的同一侧按相同规律地开有多排导气管喷气侧孔，导气管中心轴线与吸附塔中心轴线的连线延长线垂直于吸附塔中心轴线，每排导气管喷气侧孔开在导气管中心轴线与吸附塔中心轴线的连线延长线的同一侧，且每排导气管靠近吸附塔壁的喷气侧孔中心轴线和导气管中心轴线与吸附塔中心轴线的连线延长线的垂直线的夹角为α，α <72°，导气管靠近吸附塔中心轴线的喷气侧孔中心轴线和导气管中心轴线与吸附塔中心轴线的连线延长线的垂直线的夹角为β，β <60°，从而使从导气管喷出来的清洁空气在靠近吸附塔壁的吸附分离分子筛区形成较小的旋转上升，进而增加空气与吸附分离分子筛的吸附率。3、塔底下大锥管的锥角Φ，28 ° < Φ <65 ° ;塔底下大直管的长度L与直径d的关系:L ^ 2d。本专利技术与现有技术相比具有以下优点:1.通过塔底下部的多层锥桶进风口间的间隙规律，使进入到锥桶间隔间的空气分布改变，从而克服了从气管直接进入到吸附塔分离分子筛时形成的越靠近吸附塔中心轴区的气体流速永远大于远离吸附塔中心轴区的本文档来自技高网...

【技术保护点】
真空变压吸附制氧机，包括一套空气过滤系统、一套空气压缩鼓风系统、一套压缩空气冷却系统、四套空气进气切换阀门、一套真空泵系统、两套吸附塔、四套富氧气出气切换阀门、两套串联富氧气缓冲罐；其特征在于：空气被压缩鼓风系统的鼓风机（2）抽吸进入空气过滤器（1），并经空气过滤器（1）过滤后变成较为清洁的空气，清洁的空气经过鼓风机（2）加压后再经由打开的四套空气进气切换阀门中的二号阀（5）进入到左吸附塔（10），此时，四套空气进气切换阀门中的一号阀（3）、三号阀（6）、四号阀（7）都处于关闭状态，进入到左吸附塔（10）的清洁空气经塔底下部的多个塔底下大锥管（22）、塔底下大直管（23）、多个锥桶，将清洁的空气从塔底的锥桶进气孔进入到吸附塔内的分子筛区，塔内靠近塔底的分子筛将清洁空气中的水分吸附，然后进入吸附分离分子筛，经过吸附分离分子筛的空气中的氮气被吸附分离分子筛吸附，而使未被吸附的富氧气体经塔顶集气区（29）进入至塔顶出气管（30），然后再经打开的四套富氧气出气切换阀门中的七号阀（14）进入到两套串联富氧气缓冲罐中的前气罐（17），此时，四套富氧气出气切换阀门中的五号阀（12）、六号阀（13）和八号阀（15）关闭，进入到前气罐（17）的富氧气体经两根前后气罐连接管（19）进入到后气罐（20），并经前气罐（17）和后气罐（20）平衡稳压后最后进入到富氧供气总管（18），由富氧供气总管（18）将富氧气体送到使用点；在左吸附塔（10）内的吸附分离分子筛吸附氮气达到饱和后，二号阀（5）关闭、三号阀（6）仍处于关闭，同时一号阀（3）和四号阀（7）打开，一号阀（3）打开的目的是使真空泵（9）经一号阀（3）将左吸附塔（10）内分子筛吸附的气体抽出，使左吸附塔（10）内分子筛再生以备接下来的切换使用，四号阀（7）打开后，使清洁的空气进入到右吸附塔（11）进行吸附分离，从右吸附塔（11）顶部的塔顶集气区（29）和塔顶出气管（30）出来的富氧气体，经在打开四号阀（7）的同时打开的八号阀（15）进入到前气罐（17），此时，六号阀（13）和七号阀（14）处于关闭，但五号阀（12）为打开状态，五号阀（12）打开的目的是使前气罐（17）的富氧气体小部分地被真空泵（9）抽吸返回到左吸附塔（10）将左吸附塔（10）内的分子筛反冲洗再生，从而使左吸附塔（10）内的分子筛恢复到吸附氮气前的最佳状态；在右吸附塔（11）内吸附分离分子筛吸附氮气达到饱和后，又被切换到左吸附塔（10）吸附分离出富氧气体，如此循环往复不断地分离出富氧气体进入到前气罐（17）和后气罐（20），并在前气罐（17）和后气罐（20）稳压平衡后送入到使用端；塔底下大锥管（22）的锥角Ф，28 º ≤Ф≤65 º；塔底下大直管（23）的长度L与直径d的关系：L≥2d。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏伯卿，
申请(专利权)人：魏伯卿，
类型：新型
国别省市：浙江;33