一种多级永磁空气分离制氧装置制造方法及图纸

一种多级永磁空气分离制氧装置，空气鼓风机的空气输出管连接空气净化器，空气净化器的空气输出管上串联有至少1个多级永磁空气分离器，多级永磁空气分离器的高氮空气输出管上连接有高氮空气引风机、富氧空气输出管上设置有富氧空气引风机。本实用新型专利技术可广泛应用于锅炉和内燃机等燃烧领域、冶金制造、石油化工、食品医疗、农林牧渔、军事、采矿等多个行业及领域，具有制造成本低、自动化运行、制氧效率高的优点，对社会效益与节能经济效益的提升均有较大帮助。帮助。帮助。

【技术实现步骤摘要】
一种多级永磁空气分离制氧装置


[0001]本技术属于氧的制备装置
，具体涉及到一种多级永磁空气分离制氧装置。

技术介绍

[0002]众所周知空气主要是氧气和氮气两种组成的，利用分离空气制取富氧空气无疑是最便捷的方式。从空气中制取富氧空气的装置和方法很多，而利用磁法磁化、吸附分离的方法前景广阔。富氧空气在生产和生活中被广泛使用。用富氧空气代替普通空气能够显著降低电力热力、冶金制造、石油化工等生产过程中的能源消耗，并能提高产品品质，节能增效。锅炉、内燃机等装置在燃烧阶段采用富氧空气能显著提高其热效率并能明显降低其氮氧化物排放量，农林、畜牧、渔业生产中采用富氧空气能显著提高其产量，医疗过程中采用富氧空气比高压气瓶更加安全，写字楼等集中办公区采用富氧空气做新风系统可以提高工作效率。
[0003]利用磁化、吸附分离制取富氧空气的基本原理是根据空气中的氧气分子具有顺磁性，氮气分子具有反磁性，并且两者的磁化率相差几个数量级。当空气流经梯度磁场时，氧气分子受到磁化作用向磁体方向聚集，氮气分子受磁化作用向磁体反方向逃离，氧气分子与氮气分子流动方向相反，并且两者的动能相差极大，从而形成氧气富集区和氮气集聚区，进而实现分离空气制取富氧空气。但现有磁法制备富氧装置和方法中，分离效率低、氧气浓度低、制氧成本高、耗电量大、阻力大、噪音大、占地面积大、运行成本高、维护困难等诸多问题，因此亟需改进并提高现有磁法制氧装置。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题在于克服现有磁法制氧装置的缺点，提供一种设计合理、制氧效率高、体积小、操作简单的多级永磁空气分离制氧装置。
[0005]解决上述技术问题所采用的技术方案是：空气鼓风机的空气输出管连接空气净化器，空气净化器的空气输出管上串联有至少1个多级永磁空气分离器，多级永磁空气分离器上设置有富氧空气输出管、高氮空气输出管，多级永磁空气分离器的高氮空气输出管上连接有高氮空气引风机。
[0006]作为一种优选的技术方案，所述的多级永磁空气分离器的富氧空气输出管上设置有富氧空气引风机。
[0007]作为一种优选的技术方案，所述的多级永磁空气分离器为：壳体内设置有至少2层套叠的圆台旋流磁化分离网，相邻两层旋流磁化分离网轴向有一定间距，相邻两圆台旋流磁化分离网之间形成圆环圆台腔体为磁化分离区，圆台旋流磁化分离网上缠绕有呈螺旋状分布的由一定数量的高强永磁铁单元串联构成高强永磁铁单元条，最外层圆台旋流磁化分离网的顶部连接有高氮空气输出管。
[0008]作为一种优选的技术方案，所述的高强永磁铁单元为：钢管套中心设置有连接件，
连接件的两端伸出钢管套外，连接件与钢管套之间设置有高强永磁铁。
[0009]本技术的有益效果如下：
[0010]本技术的多级永磁空气分离器采用多层、同心、相同规格的圆台旋流磁化分离网叠加组合而成，使得整个装置结构紧凑，占地面积相比其他磁法空分设备减少了40％以上，分离量可大可小，可通过分离网的大小、壳体直径的大小实现，氧气浓度可高可低，可通过分离网层数的多少实现。多级、圆台布置的旋流磁化分离网，可以提高氧气分离速率，提高制氧装置的整体效率。
[0011]本技术的多级永磁空气分离器采用永磁铁作磁化源，与传统电磁磁化装置相比，磁场稳定性更强，无其他能源消耗，并且不受外部电磁干扰，对周围环境没有电磁污染，制氧成本低。
[0012]本技术以应用于锅炉和内燃机等燃烧领域为例，可以实现燃烧过程为富氧燃烧，能够减少排气热损失，提高锅炉和内燃机热效率，减少氮氧化物、二氧化碳排放量，节省能源消耗，符合国家节能减排、节约能源、双碳的整体规划要求及战略目标，因此，本技术可广泛应用于锅炉和内燃机等燃烧领域、冶金制造、石油化工、食品医疗、农林牧渔、军事、采矿等多个行业及领域。本技术的装置制造成本低、自动化运行，应用范围广，技术安全可行。对社会效益与节能经济效益的提升均有较大帮助。
附图说明
[0013]图1是本技术的结构示意图。
具体实施方式
[0014]下面结合附图和实施例对本技术进一步详细说明，但本技术不限于下述的实施方式。
[0015]在图1中，本实施例的多级永磁空气分离制氧装置由空气鼓风机1、空气净化器2、多级永磁空气分离器3、高氮空气引风机4、富氧空气引风机5连接构成，空气鼓风机1的空气输出管连接空气净化器2，空气净化器2的空气输出管上连接有一个多级永磁空气分离器3，多级永磁空气分离器3的数量可根据所需氧气浓度确定，所需氧气浓度越高串联多级永磁空气分离器3越多，多级永磁空气分离器3的高氮空气输出管3
‑
4上连接有高氮空气引风机4、富氧空气输出管上设置有富氧空气引风机5。
[0016]空气鼓风机1将环境空气加压输送至空气净化器2，经过空气净化器2过滤后的空气，进入多级永磁空气分离器3内的多级磁化分离区，多级磁化分离区使空气中的氧气在多级、多层永磁体产生的高强梯度磁场的作用下，由最内层磁化分离区依次进入最外层磁化分离区，最外层磁化分离区的氧气浓度逐层升高，最内层磁化分离区的氮气浓度也逐级升高，从而实现氧气与氮气的分离，高浓度的富氧空气通过富氧空气引风机5抽出，高浓度的富氮空气经过高氮空气引风机4抽出从而实现空气分离制取富氧空气、高氮空气。
[0017]本实施例的多级永磁空气分离器3由壳体3
‑
1、旋流磁化分离网3
‑
2、高强永磁铁单元3
‑
3、高氮空气输出管3
‑
4连接构成，壳体3
‑
1进风口通过管道与空气净化器2相连、出风口通过管道与富氧空气引风机5相连，壳体3
‑
1内沿着空气的流动方向安装有2层同轴且套叠的圆台旋流磁化分离网3
‑
2，相邻两圆台旋流磁化分离网3
‑
2之间形成圆台环形腔体为磁化
分离区，用于实现磁场梯度的变化，圆台旋流磁化分离网3
‑
2上缠绕有呈螺旋状分布的由多个高强永磁铁单元3
‑
3串联构成的高强永磁铁单元条，高强永磁铁单元3
‑
3由钢管套、连接件、高强永磁铁构成，钢管套中心安装有连接件，连接件的两端伸出钢管套外，连接件与钢管套之间装有高强永磁。钢管套既是为了便于固定和连接高强永磁铁，又可以增强磁化分离区的磁场强度，同时加大与氧气的接触面积，使得磁化作用更加显著，更容易实现分离，高强永磁铁单元条呈螺旋状分布使得空气中的氮气、氧气在旋转力和磁力作用下进入旋流状态，并能快速分离，最外层的旋流磁化分离网3
‑
2为高强度梯度磁场的最高级，此区域的磁力最强，既能够将分离出来的氧气进行磁化吸附，又能让分离出来的氮气顺利通过，实现氧气与氮气的最大隔离，分离出来的氧气进入后部的壳体3
‑
1内，由富氧空气引风机5抽出，最外层圆台旋流磁化分离网3
‑
2的顶部连接有高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多级永磁空气分离制氧装置，其特征在于：空气鼓风机(1)的空气输出管连接空气净化器(2)，空气净化器(2)的空气输出管上串联有至少1个多级永磁空气分离器(3)，多级永磁空气分离器(3)上设置有富氧空气输出管、高氮空气输出管(3
‑
4)，多级永磁空气分离器(3)的高氮空气输出管(3
‑
4)上连接有高氮空气引风机(4)。2.根据权利要求1所述的多级永磁空气分离制氧装置，其特征在于：所述的多级永磁空气分离器(3)的富氧空气输出管上设置有富氧空气引风机(6)。3.根据权利要求1或2所述的多级永磁空气分离制氧装置，其特征在于，所述的多级永磁空气分离器(3)为：壳体(3
‑
1)内设置有至少2层套叠的圆台旋流磁化分离网(3
...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪宗海，徐浩然，李孟阳，李鹏，张瑛，徐莹，
申请(专利权)人：西安宗烨能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：