氧气发生机用多重吸附塔装置及其运行方法制造方法及图纸

本发明专利技术是关于应用于氧气发生机的吸附塔装置及其运行方法，具体而言是关于两个吸附塔组成为一组，并由两组或三组形成多重吸附塔，同时，由空气供气排管及氮气排放排管、氧气供气排管及均匀化排管等分别组成一组，并列安装在吸附塔的入口及出口。如上所述的多重吸附塔装置，将通过阀门控制，每组间隔一段时间交替进行吸附（产生氧气）及脱离（排放氮气）及均匀化作业，从而有效地减少从空气压缩机排放的压缩空气流量及吸附塔中排放的氧气流量及压力变化幅度，而且用于氧气发生机的空压机及氧气储存箱的规格减少到最小，节省氧气发生机的费用，减少氧气发生机的安装面积及降低吸附塔的安装高度，能解决安装氧气发生机时受空间限制的情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于。
技术介绍
一般情况下，通过PSa (Pressure Swing adsorption 压缩循环吸附)方式产生氧 气的氧气发生机是利用来自空气压缩机的(air Compressor)的压缩空气，经过空气干燥器 (air Dryer)及空气储存箱导入吸附塔内部。此时压缩空气中的氮成份将通过填充在吸附 塔中的吸附剂(通常采用沸石)(zeolite)进行吸附处理、高浓度分离及生产未被吸附及吸 掉的氧气成份的装置。如上所述的PSa方式氧气发生机是通常采用两个吸附塔，其原因是，当一个吸附 塔中导入压缩空气，并生产氧气的过程中，如果该吸附塔中的氮气处于饱和时，将向另一个 吸附塔注入压缩空气，持续生产氧气，同时，为打开含有饱和氮气的吸附塔进行减压及脱离处理。此外，现有的氧气发生机的两个吸附塔，在一定的间隔时间内交替进行工作，所以 当一个吸附塔履行吸附/生产周期时，另一个吸附塔将履行脱离/待机周期，各自的周期时 间通常采用70-90秒间隔，所以，在吸附塔的工作周期切换点处压缩空气的流量会产生很 大的变动幅度。同时，如图8中所示，为了生产氧气，向两个吸附塔中的任何一个吸附塔中注入空 气的开始点为标准时，空气的注入流量将从ONm3Aiin到100Nm3/min，大幅度变化。如上所述的压缩空气流量及氧气的流量大幅度变化下，氧气发生机的氧气生产效 率应该保持一定水平以上的稳定值，所以空气机及空气储存箱的规格也应该承受像如图8 中所示的数值(变动幅)100Nm7min，结果不得不需要很大体积。同时，为了缓冲从吸附塔排放的氧气流量变动幅度，必须另外准备氧气储存箱，存 放从吸附塔排放的氧气，氧气储存箱的规格也按照氧气流量变动幅度，制作成很大的体积。 结束氧气发生机的运行费用，如耗电量及消耗品的更换费用也会大幅增加。还有，因为空气压缩机及空气储存箱及氧气储存箱的规格采用大型化，不仅需要 较大的氧气发生机安装空间，而且，吸附塔的直径及高度大概需要1000(mm)X4400(mm)Xl 左右，天棚底的空间或船舶操作室等复杂的空间里，很难安装包括吸附塔的氧气发生机，在 安装氧气发生机时受空间的约束很大。
技术实现思路
提出本专利技术是为了解决如上所述的现有产品的问题。采用本专利技术的氧气发生机用 多重吸附塔装置及其运行方法是两个吸附塔组成为一组，并由两组或三组形成多重吸附 塔，同时，提供空气的排管及排放氮气的排管及提供氧气的排管及均勻化排管等分别构成 组，与吸附塔的入口及出口并列连接安装。安装成如上结构的多重吸附塔装置，将通过阀 门控制，间隔一段时间交替进行吸附(产生氧气)及脱离(排放氮气)及均勻化作业，各4组分别交替进行作业，从而有效地减少从空气压缩机排放的压缩空气流量及吸附塔中排放 的氧气流量及压力变化幅度，而且用于氧气发生机的空气机及氧气储存箱的规格减少到最 小，节省氧气发生机的运行费用，减少氧气发生机的安装面积及降低吸附塔的安装高度，能 解决在安装氧气发生机时受空间限制的情况，并且把这些内容作为本专利技术要解决的技术问题。为了解决上述问题，本专利技术氧气发生机用多重吸附塔装置采用两个吸附塔组成 一个组，而且，以两个组或三个组构成的多重吸附塔为基础，构成以上各组的两个吸附塔的 入口处并列安装配有一双自动阀门的吸附线，以及配有一双自动阀门的脱离线等。在组成 以上各组的两个吸附塔的出口处并列安装配有一双自动阀门的氧气供应线及配有一个自 动阀门的均勻化线。在以上自动阀门之间处，相应的吸附线上分别连接了从空气压缩机延 伸的空气供应管。在以上自动阀门之间的相应脱离线上分别延伸了氮气排放管，并且与消 音器连接在一起。以上自动阀门之间的相应氧气供应线处分别延伸连接氧气供应管。同时，按照本专利技术多重吸附塔装置的运行方法，两个组的运行方法为，由第一吸附 塔及第二吸附塔组成的一组，分别按照不同吸附塔履行吸附过程及脱离过程；由第三吸附 塔及第四吸附塔组成的另一个组，将履行包括均勻化过程阶段；在以上阶段中完成吸附过 程及脱离过程的以上一个组，履行均勻化过程，等完成均勻化过程后，以上另一个组按照不 同吸附塔分别履行吸附及脱离过程阶段。以上各阶段是通过自动阀门控制，间隔一段时间 差，在反复履行的过程中，分别构成一组的吸附塔交替完成吸附过程及脱离过程。还有，三个组的运行方法中包括，由第一吸附塔及第二吸附塔组成的一个组，分别 按照不同吸附塔履行吸附开始过程及脱离过程；由第三吸附塔及第四吸附塔组成的另一个 组，分别按照不同吸附塔履行吸附结束过程及待机过程；由第五吸附塔及第六吸附塔组成 的又一个组，包括履行均勻化过程的阶段；在以上一个组中，履行吸附开始过程的吸附塔， 完成吸附结束过程，履行脱离过程的吸附塔履行待机过程，以上吸附结束过程及待机过程 的另一个组将履行均勻化过程，履行完以上均勻化过程的另一个组，将分别按照吸附塔履 行吸附开始过程及脱离过程的阶段；履行完以上吸附结束过程及待机过程的一个组将履行 均勻化过程，完成以上均勻化过程的另一个组，将分别按照不同吸附塔履行吸附开始过程 及脱离过程，以上又一个组中完成吸附开始过程的吸附塔，完成吸附结束过程，完成脱离过 程的吸附塔将履行待机过程的阶段等。以上各阶段将通过自动阀门控制下间隔一定的时间 差反复交替工作，构成各组的吸附塔将交替履行吸附开始过程及脱离过程，吸附结束过程 及待机过程。按照如上所述的本专利技术，多重构成生产氧气的吸附塔，采用合理的方式运行时，比 现有的氧气流量变动幅相比，更加有效地降低来自空气压缩机的压缩空气的流量变动幅度 及来自吸附塔的氧气流量变动幅度。所以采用低规格及低价压缩空气、空气储存箱及氧气储存箱，通过六个吸附塔构 成多重吸附塔时，在保证流量变动幅度的条件下，不用另外设空气储存箱及氧气储存箱，也 能正常启动氧气发生机。因此，本专利技术大幅减少了运行氧气发生机的费用，在电费及消耗品 的更换费用等方面均很有效果。尤其是本专利技术不仅能减少空气压缩机、空气储存箱及氧气储存箱的规格，而且，可 以不安装空气储存箱及氧气储存箱，能减少氧气发生机的安装空间，降低吸附塔的安装高度。在低天棚或船舶内机械室等复杂的空间里，不受限制的情况下，很容易安装氧气发生 机。附图说明图1为包括本专利技术多重吸附装置的氧气发生机的一个实施例的排管图。图2为包括本专利技术多重吸附装置的氧气发生机另一个实施例的排管图。图3为包括本专利技术多重吸附装置的氧气发生机又一个实施例的排管图。图4为按照本专利技术的一种实施例表示的多重吸附塔装置的排管图。图5为按照本专利技术的另一种实施例表示的多重吸附塔装置的排管图。图6为按照本专利技术的一种实施例分阶段表示多重吸附塔装置运行方法的排管图。图7为按照本专利技术的又一种实施例分阶段表示多重吸附塔装置运行方法的排管 图。图8为当采用现有吸附装置时，按照不同时间段所显示的空气流量图。图9为采用本专利技术的一种实施例多重吸附塔装置时，按照不同时间段所显示的空气流量图。图10为采用本专利技术的另的空气流量图。-种实施例多重吸附塔装置时，按照不同时间段所显示主要部分符号的说说明1 氧气发生机 2 空气压缩机 3 空气干燥机4:空气储存箱 5 压力调整器 6 氧气储存箱7 消音器 10 多重吸附塔 11 第一吸附塔 12 第二吸附本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧气发生机用多重吸附塔装置，用于吸附从空气压缩机排出的空气中的氮气，并且通过吸附塔装置中的氧气发生机提供氧气，其特征在于：所述吸附塔装置为，由第一吸附塔及第二吸附塔构成第一组，第三吸附塔及第四吸附塔构成第二组，并形成多重吸附塔；在形成每组的两个吸附塔的入口处，并列连接安装了配有一双第一自动阀门的吸附线，以及配有一双第二自动阀门的脱离线；在形成每组的两个吸附塔的出口处，并列连接安装了配有一双第二自动阀门的氧气供应线，以及配有一个第三自动阀门的均匀化线；所述第一自动阀门之间的相应吸附线上，分别连接安装了从所述空气压缩机开始延伸的空气供应管；从所述第二自动阀门之间相应的脱离线开始，分别延伸了氮气的氮气排放管与消音器相连；从所述第二自动阀门之间相应的氧气供应线开始，分别延伸安装了氧气供应管。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：宾正仁，
申请(专利权)人：南亮压力容器技术上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]