一种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两塔制氧装置，包括第一吸附塔、第二吸附塔、第一管路、鼓风机、水冷换热器、第二管路、真空泵、第三管路、氧气缓冲罐、加热器、第一检测器、控制系统；当第一检测器检测到外部环境的湿度升高时，控制系统控制加热器启动；当第一检测器检测到外部环境的温度和/或湿度降低从而使得水冷换热器后的原料空气的温度高于设定值时，控制系统控制加热器关闭。本实用新型专利技术可以有效避免液态水随着原料空气进入吸附塔内致使吸附剂失效，同时，加热器可以自动启动和关闭，从而实现两塔制氧装置无人化管理。

A TWO-TOWER OXYGEN PRODUCTION UNIT

The utility model relates to a two-tower oxygen generating device, which comprises a first adsorption tower, a second adsorption tower, a first pipeline, a blower, a water-cooled heat exchanger, a second pipeline, a vacuum pump, a third pipeline, an oxygen buffer tank, a heater, a first detector and a control system; when the first detector detects an increase in the humidity of the external environment, the control system controls the start-up of the heater; When the temperature and/or humidity of the external environment are detected by the detector and the temperature of the raw air behind the water-cooled heat exchanger is higher than the set value, the control system controls the heater to close. The utility model can effectively avoid the failure of the adsorbent caused by the liquid water entering the adsorption tower with the raw air, and the heater can automatically start and close, thus realizing the unmanned management of the two towers oxygen plant.

【技术实现步骤摘要】
一种两塔制氧装置
本技术涉及一种两塔制氧装置。
技术介绍
由于真空变压吸附VPSA制氧技术启动方便、负荷调节简单、安全性高、适应性强等特点，越来越多成为各行各业的氧气发生装置的选择。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制氧装置主要包含动力系统(鼓风机、真空泵)、阀门系统、吸附系统、电控系统、仪控系统、公用工程系统，这些系统组成有机组合为VPSA制氧系统。VPSA制氧装置的核心系统是吸附系统，主要是两个吸附塔内填装脱水吸附剂和制氧吸附剂，脱水吸附剂的效用是空气进入制氧吸附剂床层前将空气的气态水吸附，避免制氧吸附剂吸附气态水，并且脱水吸附剂吸附气态水是可以解吸的，一旦吸附液态水，对脱水吸附剂来讲也是致命的。如果是液态水随着空气进入吸附塔内，则脱水吸附剂会很快被液态水穿透，制氧吸附剂吸附液态水后，制氧吸附剂的吸附氮气的性能大幅度下降，严重时会导致吸附剂的强度下降，随着吸附和解吸的不断交互，甚至出现吸附剂粉化，这是非常严重的生产事故，带来非常巨大的经济损失。为避免液态水进入吸附塔内，除了对罗茨鼓风机后的水冷却器进行实时的漏水监控外，对于罗茨风机空气中是否存在液态水也需要重视。一般两塔制氧装置吸附剂内吸附温度保持在25℃时是最好的吸附和解吸的工作状态，但当环境温度高于25℃，并且环境湿度达到100％时，空气经过罗茨风机增压再通过水冷换热器降温至25℃，就不可避免的发生原料气空气中析出液态水，也就是说降温后原料空气达到环境空气的露点时就会有液态水出现，此时对制氧吸附剂是非常危险的。有些VPSA制氧装置说明书会提到通过操作工人为控制水冷换热器中冷却水的水量来控制降温后原料空气的温度高于环境温度3～5℃，以保证降温后原料空气达不到露点，但是这种方法存在以下缺点：1.在环境温度快速变化时，通过换热器冷却水水量的变化来改变降温后原料空气的温度存在滞后。2.目前VPSA制氧装置越来越趋向无人化管理，如果只是依靠操作工的操作来避免液态水进入吸附塔，这是非常被动的。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种能够避免液态水进入吸附塔的两塔制氧装置。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、设置在所述的第一管路上且位于所述的鼓风机和所述的第一吸附塔之间的水冷换热器、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设置在所述的第一管路上且位于所述的水冷换热器和所述的第一吸附塔之间的加热器、设置在所述的两塔制氧装置的外部环境中用于检测所述的外部环境的温度和湿度的第一检测器、分别与所述的加热器和所述的第一检测器相连接且能够控制所述的加热器启动和关闭的控制系统；当所述的第一检测器检测到所述的外部环境的湿度升高时，所述的控制系统控制所述的加热器启动；当所述的第一检测器检测到所述的外部环境的温度和/或湿度降低从而使得所述的水冷换热器后的原料空气的温度高于设定值时，所述的控制系统控制所述的加热器关闭。具体地，所述的设定值为所述的第一检测器检测到的外部环境温度与上浮值之和，所述的上浮值为10～20℃。更具体地，当安装所述的两塔制氧装置的地区环境温度变化较小时，所述的上浮值的取值较小；当安装所述的两塔制氧装置的地区环境温度变化较大时，所述的上浮值的取值较大。例如，所述的两塔制氧装置安装在昆明等地时，由于昆明的环境温度变化较小，因此，上浮值可取10℃；而当两塔制氧装置安装在新疆等地时，由于新疆的环境温度变化较大，因此，上浮值可取20℃。当然，上浮值具体取何值，可根据两塔制氧装置运行情况来调整。本技术中所述的水冷换热器后的原料空气的温度高于设定值，可以根据第一检测器检测到的温度和湿度来粗略计算经过鼓风机加压且经水冷换热器降温后的原料空气的温度来与设定值进行间接比较。优选地，所述的两塔制氧装置还包括设置在所述的第一管路内且位于所述的水冷换热器和所述的加热器之间用于检测所述的第一管路内的原料空气的温度和湿度的第二检测器，所述的第二检测器与所述的控制系统相连接。第二检测器的设置可以更加直接的比较所述的水冷换热器后的原料空气的温度与设定值之间的关系，从而更好的控制加热器的关闭，但是，第二检测器的设置使得两塔制氧装置的整体成本提高。具体地，第一管路包括与鼓风机的进口相连接的第一一支管、一端与鼓风机的出口相连接的第一二支管、两端分别与第一二支管的另一端和第一吸附塔的底部相连接的第一三支管、两端分别与第一二支管的另一端和第二吸附塔的底部相连接的第一四支管。更具体地，所述的水冷换热器和所述的加热器设置在所述的第一二支管上。优选地，所述的两塔制氧装置还包括与所述的加热器相连接用于控制所述的加热器启动和关闭的手动开关。当在极端环境条件时，环境温度非常低，空气经过鼓风机加压后仍不满足吸附剂最佳工作温度，可以手动打开手动开关使加热器启动，对原料空气进行加热，使得吸附剂工作温度达到要求。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：本技术可以有效避免液态水随着原料空气进入吸附塔内致使吸附剂失效，同时，加热器可以自动启动和关闭，从而实现两塔制氧装置无人化管理。附图说明附图1为本技术的结构示意图；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、水冷换热器；7、加热器；11、第一一支管；12、第一二支管；13、第一三支管；14、第一四支管；21、第二一支管；22、第二二支管；23、第二三支管；24、第二四支管；31、第三一支管；32、第三二支管；33、第三三支管；34、第三四支管；35、第三五支管；61、第六管路；71、第七管路；c、第一阀门；d、第二阀门；e、第三阀门；f、第四阀门；g、第五阀门；h、第六阀门；i、第七阀门；j、第八阀门；k、第九阀门；l、第十阀门；m、第十一阀门。具体实施方式如附图1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3的进口相连接的第一一支管11、一端与鼓风机3的出口相连接的第一二支管12、两端分别与第一二支管12的另一端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种两塔制氧装置，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、设置在所述的第一管路上且位于所述的鼓风机和所述的第一吸附塔之间的水冷换热器、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，其特征在于：所述的两塔制氧装置还包括设置在所述的第一管路上且位于所述的水冷换热器和所述的第一吸附塔之间的加热器、设置在所述的两塔制氧装置的外部环境中用于检测所述的外部环境的温度和湿度的第一检测器、分别与所述的加热器和所述的第一检测器相连接且能够控制所述的加热器启动和关闭的控制系统；当所述的第一检测器检测到所述的外部环境的湿度升高时，所述的控制系统控制所述的加热器启动；当所述的第一检测器检测到所述的外部环境的温度和/或湿度降低从而使得所述的水冷换热器后的原料空气的温度高于设定值时，所述的控制系统控制所述的加热器关闭。

【技术特征摘要】
1.一种两塔制氧装置，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、设置在所述的第一管路上且位于所述的鼓风机和所述的第一吸附塔之间的水冷换热器、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，其特征在于：所述的两塔制氧装置还包括设置在所述的第一管路上且位于所述的水冷换热器和所述的第一吸附塔之间的加热器、设置在所述的两塔制氧装置的外部环境中用于检测所述的外部环境的温度和湿度的第一检测器、分别与所述的加热器和所述的第一检测器相连接且能够控制所述的加热器启动和关闭的控制系统；当所述的第一检测器检测到所述的外部环境的湿度升高时，所述的控制系统控制所述的加热器启动；当所述的第一检测器检测到所述的外部环境的温度和/或湿度降低从而使得所述的水冷换热器后的原料空气的温度高于设定值时，所述的控制系...

【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