一种带增压机的膜富氧气体站装置制造方法及图纸

本技术涉及气体分离技术，旨在提供一种带增压机的膜富氧气体站装置。该装置包括集成运行的压缩空气制取模块和富氧气体制取模块；前者包括依次连接的空气过滤器、空气压缩机、后处理设备和压缩空气储罐，后者包括依次连接的增压机和膜富氧气体分离组件，增压机的入口接至后处理设备的出口；膜富氧气体分离组件的富氮出口连接富氮输出总管和溢流管路，溢流管路接至压缩空气储罐的入口管路。本技术通过增设增压机，只需消耗少量电能就可以小压比实现对压缩空气增压；经过增压机处理后，压缩空气的温度与压力都有所提高，能够使膜富氧气体分离组件的富氧气体的浓度、氧空比率和富氮气体压力都得到提高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及气体分离技术，特别涉及一种带增压机的膜富氧气体站装置。

技术介绍

1、富氧气体除了用于大多数高效燃烧装置或工业生产装置，在双碳背景下的富氧气体站也越来越多。但基于深冷制氧法、变压吸附法、真空变压吸附法等技术建立起的富氧气体站，普通存在综合能效低、运维成本高、安全风险大等弊端。相对而言，基于膜分离法制取富氧气体具有十分良好的经济性与安全性。

2、通常情况下，膜富氧气体站是以空气压缩机与膜富氧气体分离组件组装而成；现有的膜富氧气体站装置，普遍存在以下问题：

3、(1)存在制取富氧气体的浓度不够高、富氧比率偏低、当量富氧量偏低的问题；

4、富氧比率＝制取富氧流量/入口空压流量，当量富氧量＝富氧浓度×富氧流量。

5、(2)膜富氧气体站出口的富氮气体不能得到有效利用。入口压缩空气在通过膜富氧气体分离组件处理后，产出的富氮气体压力低于压缩空气管道压力；如将富氮溢流阀打开压缩空气会反向溢流到富氮气体管道，无法直接将富氮气体与压缩空气混合而回收富氮气体。

6、(3)压缩空气的温度与压力会严重影响膜富氧气体站的制取效率。通过空气压缩机与后处理设备处理后的压缩空气，其出口压力一般在6～8bar(g)，压缩空气通过管路输送至每个应用点，到末端场合时一般只有5～7bar(g)。如果把膜富氧气体站放置在压缩空气末端场合，会存在入口压缩空气的压力偏低、且压缩空气的温度不会超过35度(冬天工况时压缩空气的温度会更低)的情况。通常采用的解决方案是额外增加电加热器对压缩空气进行加热，通过提升气体温度来提高富氧比率和当量富氧量，但该方法需要额外产生大量电耗。

7、综上，现有膜富氧气体站存在诸多弊端，有必要进行改进以提高综合能效。

技术实现思路

1、本技术要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种带增压机的膜富氧气体站装置。

2、为解决上述技术问题，本技术采用的解决方案是：

3、提供一种带增压机的膜富氧气体站装置，该装置包括集成运行的压缩空气制取模块和富氧气体制取模块；其中，压缩空气制取模块，包括通过管路依次连接的空气过滤器、空气压缩机、后处理设备和压缩空气储罐，在管路上设有若干个阀门；富氧气体制取模块，包括通过管路依次连接的增压机和膜富氧气体分离组件，增压机的入口通过管路接至后处理设备的出口；膜富氧气体分离组件设有富氧出口和富氮出口，富氮出口连接富氮输出总管和溢流管路，溢流管路接至压缩空气储罐的入口管路；在所述管路上设有阀门。

4、作为一种改进的方案，在富氧气体制取模块中设有两个膜富氧气体分离组件，第一膜富氧气体分离组件的富氧出口通过支线管路与第二膜富氧气体分离组件的入口相连实现串接；两个膜富氧气体分离组件的富氧出口和富氧出口，分别通过管路并接至富氧输出总管和富氮输出总管；在所述管路上设有阀门。

5、作为一种改进的方案，在空气过滤器、空气压缩机、后处理设备的出口管路，以及增压机和膜富氧气体分离组件的出入口管路上，分别设有阀门。

6、作为一种改进的方案，在后处理设备与压缩空气储罐之间的管路上设有旁通阀组；该旁通阀组包括两个并联管路，在每个管路上各设有一个阀门。

7、作为一种改进的方案，所述溢流管路上设有溢流控制阀。

8、与现有技术相比，本技术的技术效果是：

9、1、本技术通过膜富氧气体站的入口管路处增设增压机，只需消耗少量电能就可以小压比实现对压缩空气增压；经过增压机处理后，压缩空气的温度与压力都有所提高，能够使膜富氧气体分离组件的富氧气体的浓度、氧空比率和富氮气体压力都得到提高。

10、2、该装置中产出的带压富氮气体可以通过溢流管路直接溢流到压缩空气管道，通过回收方式提高压缩空气的综合能效。

11、3、该装置还可以通过采取串联两个膜富氧气体分离组件的方式，进一步提高富氧气体的氧浓度。

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【技术保护点】

1.一种带增压机的膜富氧气体站装置，其特征在于，该装置包括集成运行的压缩空气制取模块和富氧气体制取模块；其中，

2.根据权利要求1所述的膜富氧气体站装置，其特征在于，在富氧气体制取模块中设有两个膜富氧气体分离组件，第一膜富氧气体分离组件的富氧出口通过支线管路与第二膜富氧气体分离组件的入口相连实现串接；两个膜富氧气体分离组件的富氧出口和富氧出口，分别通过管路并接至富氧输出总管和富氮输出总管；在所述管路上设有阀门。

3.根据权利要求1所述的膜富氧气体站装置，其特征在于，在空气过滤器、空气压缩机、后处理设备的出口管路，以及增压机和膜富氧气体分离组件的出入口管路上，分别设有阀门。

4.根据权利要求1所述的膜富氧气体站装置，其特征在于，在后处理设备与压缩空气储罐之间的管路上设有旁通阀组；该旁通阀组包括两个并联管路，在每个管路上各设有一个阀门。

5.根据权利要求1所述的膜富氧气体站装置，其特征在于，所述溢流管路上设有溢流控制阀。

【技术特征摘要】

1.一种带增压机的膜富氧气体站装置，其特征在于，该装置包括集成运行的压缩空气制取模块和富氧气体制取模块；其中，

2.根据权利要求1所述的膜富氧气体站装置，其特征在于，在富氧气体制取模块中设有两个膜富氧气体分离组件，第一膜富氧气体分离组件的富氧出口通过支线管路与第二膜富氧气体分离组件的入口相连实现串接；两个膜富氧气体分离组件的富氧出口和富氧出口，分别通过管路并接至富氧输出总管和富氮输出总管；在所述管路上设有阀门。

【专利技术属性】
技术研发人员：郁晖球，沈天昱，杨华波，李春军，周磊，沈新荣，
申请(专利权)人：杭州哲达科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：

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