一种能够单塔运行的两塔制氧装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种能够单塔运行的两塔制氧装置，包括第一吸附塔、第二吸附塔、与第一吸附塔和第二吸附塔的底部相连接的第一管路、设置在第一管路上的鼓风机、与第一吸附塔和第二吸附塔的底部相连接的第二管路、设置在第二管路上的真空泵、与第一吸附塔和第二吸附塔的顶部相连接的第三管路、与第三管路相连接的氧气缓冲罐、两端部分别与第二吸附塔的底部和第二管路相连接的第四管路、设置在第四管路上的第一阀门、设置在第二管路的出口处的第二阀门。本实用新型专利技术通过对双塔制氧装置的改进，使得双塔制氧装置在实现常规运行的基础上，可以实现单塔运行，从而使得本实用新型专利技术的装置能够在低能耗下低负荷运行，使得负荷调节范围扩大。

【技术实现步骤摘要】
一种能够单塔运行的两塔制氧装置
本技术涉及一种能够单塔运行的两塔制氧装置。
技术介绍
真空变压吸附VPSA制氧技术越来越多运用在金属冶炼、化工、玻璃玻纤、造纸、垃圾焚烧、臭氧等行业。VPSA制氧装置研发方向主要有两个方向，一是核心吸附剂的研发，提高吸附剂的氮氧选择能力、氮气吸附容量、强度、硬度、外形等，二是设备和工艺流程的创新，包括动力设备型式、吸附塔型式的研发、阀门稳定性的提高、设备布置更加合理，工艺流程更加有效等。VPSA制氧装置工艺按吸附塔数量来分，一般包括单塔工艺(结构示意图参见图1)、两塔工艺(结构示意图参见图2)、三塔工艺、五塔工艺、多塔工艺，主要是根据后续用氧工艺对氧气需求量的不同而选择不同的工艺流程。目前主流工艺流程选择为两塔工艺，如果氧气需求量较大，两塔工艺不满足氧气量的需求时，一般选择几组两塔工艺并联来提高装置的氧气产量。两塔工艺主要优势在于以下几点：1.两塔工艺流程是研发人员最早提出的流程，研发时间最长、原理分析最透彻、应用案例最多、运行经验最丰富。2.两塔工艺流程简单，设备数量合理，对于操作人员很好理解，有利于操作人员熟悉工艺流程。3.当氧气需求量较大，多组两塔工艺并联运行时，即可作为单独单元独立运行，又可利用氧气波动的相位差来弥补氧气波动较大的缺点。目前很多用氧领域要求制氧装置负荷调节范围很大，主要为适应用氧工艺不同阶段时对氧气的需求量的不同，尤其是一些新的用氧工艺，在调试初期氧气的用量很少，随着设备的稳定，工艺的成熟，用氧量则稳步提高，这就需要VPSA制氧装置能够满足这种要求宽范围负荷调节的用氧方式。目前两塔VPSA制氧装置氧气产量的调节方式有以下几种：1.氧气直接放空。该方法简单粗暴但及时有效，根据后续用氧量的不同调节放空阀开度以保证满足氧气量的需求，能耗消耗最大，调节范围一般为0～100％。2.调节时序周期。该方法是通过改变吸附和解吸的时间，降低吸附剂的利用率来调节氧气产量，能耗消耗较小，调节范围一般为80％～100％。3.turndown。该方法利用两塔均压时罗茨风机和罗茨泵放空空转的原理来调节产量，能耗消耗较大，调节范围一般为50％～80％。4.变频电机。该方法利用改变电机的转速使得罗茨风机泵进风量和抽速变小，升压和降压幅度变小，对于小型高转速罗茨机意义比较大，对于大型低转速罗茨机意义很小。能耗消耗不大，小型装置调节范围较宽，大型装置调节范围很窄。以上几种调节氧气产量的方法是比较常用的方式，氧气产量调节范围为50％～100％，如果后续用氧工艺氧气需求量低于50％时，采用turndown的方式也可实现，但能耗消耗急剧增加。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种在低能耗的基础上扩大两塔制氧装置负荷调节范围的两塔制氧装置。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种能够单塔运行的两塔制氧装置，包括第一吸附塔、第二吸附塔、与所述的第一吸附塔的底部和所述的第二吸附塔的底部相连接的第一管路、设置在所述的第一管路上的鼓风机、与所述的第一吸附塔的底部和所述的第二吸附塔的底部相连接的第二管路、设置在所述的第二管路上的真空泵、与所述的第一吸附塔的顶部和所述的第二吸附塔的顶部相连接的第三管路、与所述的第三管路相连接的氧气缓冲罐，所述的两塔制氧装置还包括两端部分别与所述的第二吸附塔的底部和所述的第二管路相连接的第四管路、设置在所述的第四管路上的第一阀门、设置在所述的第二管路的出口处的第二阀门。优选地，所述的第一阀门和所述的第二阀门分别为气动切换阀。优选地，所述的第四管路与所述的第二管路的连接处位于所述的真空泵的出口侧。优选地，所述的第二管路包括与所述的真空泵的出口相连接的第二一支管、一端部与所述的真空泵的进口相连接的第二二支管、两端部分别与所述的第一吸附塔的底部和所述的第二二支管的另一端部相连接的第二三支管、两端部分别与所述的第二吸附塔的底部和所述的第二二支管的另一端部相连接的第二四支管，所述的两塔制氧装置还包括设置在所述的第二三支管上的第十阀门、设置在所述的第二四支管上的第十一阀门，所述的第四管路与所述的第二一支管相连接。进一步优选地，所述的第一阀门、所述的第二阀门、所述的第十一阀门的口径相同。优选地，所述的两塔制氧装置还包括与所述的第三管路相连接的第五管路、与所述的第五管路相连接的均压罐、设置在所述的第五管路上的第五阀门。进一步优选地，所述的第五阀门为气动调节蝶阀。进一步优选地，所述的第三管路包括一端部与所述的第一吸附塔的顶部相连接的第三一支管、一端部与所述的第二吸附塔的顶部相连接的第三二支管、两端部分别与所述的第三一支管和第三二支管相连接的第三三支管、一端部与所述的第三一支管的另一端部和所述的第三二支管的另一端部相连接的第三四支管，所述的第三四支管的另一端部与所述的氧气缓冲罐相连接，所述的两塔制氧装置还包括设置在所述的第三一支管上的第六阀门、设置在所述的第三二支管上的第七阀门、设置在所述的第三三支管上的第八阀门、设置在所述的第三四支管上的第九阀门，所述的第五管路与所述的第三四支管相连接。更优选地，所述的第五阀门的口径与所述的第九阀门的口径相同。优选地，所述的两塔制氧装置还包括与所述的第二管路相连接的第七管路、设置在所述的第七管路上的第十三阀门、设置在所述的第七管路上的空气过滤器，所述的第七管路与所述的第二管路的连接处位于所述的真空泵的进口侧。本技术的范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案等。由于上述技术方案运用，本技术与现有技术相比具有下列优点：本技术通过对双塔制氧装置的改进，使得双塔制氧装置在实现常规运行的基础上，可以实现单塔运行，从而使得本技术的装置能够在低能耗下低负荷运行，使得负荷调节范围扩大。附图说明附图1为常规单塔工艺的结构示意图；附图2为常规双塔工艺的结构示意图；附图3为本技术的结构示意图；附图4为VPSA单塔制氧循环过程时序图；其中：1、第一吸附塔；2、第二吸附塔；3、鼓风机；4、真空泵；5、氧气缓冲罐；6、均压罐；11、第一一支管；12、第一二支管；13、第一三支管；14、第一四支管14；21、第二一支管；22、第二二支管；23、第二三支管；24、第二四支管24；31、第三一支管；32、第三二支管；33、第三三支管；34；第三四支管；41、第四管路；51、第五管路；61、第六管路；71、第七管路；a、第一阀门；b、第二阀门；c、第三阀门；d、第四阀门；e、第五阀门；f、第六阀门；g、第七阀门；h、第八阀门；i、第九阀门；j、第十阀门；k、第十一阀门；l、第十二阀门；m、第十三阀门。具体实施方式如附图3所示的一种两塔制氧装置，包括第一吸附塔1、第二吸附塔2、与第一吸附塔1的底部和第二吸附塔2的底部相连接的第一管路、设置在第一管路上的鼓风机3、与第一吸附塔1的底部和第二吸附塔2的底部相连接的第二管路、设置在第二管路上的真空泵4、与第一吸附塔1的顶部和第二吸附塔2的顶部相连接的第三管路、与第三管路相连接的氧气缓冲罐5等。第一管路包括与鼓风机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能够单塔运行的两塔制氧装置，包括第一吸附塔（1）、第二吸附塔（2）、与所述的第一吸附塔（1）的底部和所述的第二吸附塔（2）的底部相连接的第一管路、设置在所述的第一管路上的鼓风机（3）、与所述的第一吸附塔（1）的底部和所述的第二吸附塔（2）的底部相连接的第二管路、设置在所述的第二管路上的真空泵（4）、与所述的第一吸附塔（1）的顶部和所述的第二吸附塔（2）的顶部相连接的第三管路、与所述的第三管路相连接的氧气缓冲罐（5），其特征在于：所述的两塔制氧装置还包括两端部分别与所述的第二吸附塔（2）的底部和所述的第二管路相连接的第四管路（41）、设置在所述的第四管路（41）上的第一阀门（a）、设置在所述的第二管路的出口处的第二阀门（b）；所述的两塔制氧装置还包括与所述的第二管路相连接的第七管路（71）、设置在所述的第七管路（71）上的第十三阀门（m）、设置在所述的第七管路（71）上的空气过滤器，所述的第七管路（71）与所述的第二管路的连接处位于所述的真空泵（4）的进口侧。

【技术特征摘要】
1.一种能够单塔运行的两塔制氧装置，包括第一吸附塔（1）、第二吸附塔（2）、与所述的第一吸附塔（1）的底部和所述的第二吸附塔（2）的底部相连接的第一管路、设置在所述的第一管路上的鼓风机（3）、与所述的第一吸附塔（1）的底部和所述的第二吸附塔（2）的底部相连接的第二管路、设置在所述的第二管路上的真空泵（4）、与所述的第一吸附塔（1）的顶部和所述的第二吸附塔（2）的顶部相连接的第三管路、与所述的第三管路相连接的氧气缓冲罐（5），其特征在于：所述的两塔制氧装置还包括两端部分别与所述的第二吸附塔（2）的底部和所述的第二管路相连接的第四管路（41）、设置在所述的第四管路（41）上的第一阀门（a）、设置在所述的第二管路的出口处的第二阀门（b）；所述的两塔制氧装置还包括与所述的第二管路相连接的第七管路（71）、设置在所述的第七管路（71）上的第十三阀门（m）、设置在所述的第七管路（71）上的空气过滤器，所述的第七管路（71）与所述的第二管路的连接处位于所述的真空泵（4）的进口侧。2.根据权利要求1所述的能够单塔运行的两塔制氧装置，其特征在于：所述的第一阀门（a）和所述的第二阀门（b）分别为气动切换阀。3.根据权利要求1所述的能够单塔运行的两塔制氧装置，其特征在于：所述的第四管路（41）与所述的第二管路的连接处位于所述的真空泵（4）的出口侧。4.根据权利要求1至3中任一项所述的能够单塔运行的两塔制氧装置，其特征在于：所述的第二管路包括与所述的真空泵（4）的出口相连接的第二一支管（21）、一端部与所述的真空泵（4）的进口相连接的第二二支管（22）、两端部分别与所述的第一吸附塔（1）的底部和所述的第二二支管（22）的另一端部相连接的第二三支管（23）、两端部分别与所述的第二吸附塔（2）的底部和所述的第二二支管（22）的另一端部相连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学通，
申请(专利权)人：苏州苏净保护气氛有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32