本發(fā)明屬于醫(yī)療器械，尤其涉及一種分子篩制氧系統(tǒng)及制氧方法。

背景技術(shù)：

1、分子篩制氧系統(tǒng)是通過分子篩吸附原理，實(shí)現(xiàn)氮氧分離的一種常用工業(yè)制氧設(shè)備。其工作原理為原料空氣由壓縮機(jī)加壓后，經(jīng)過空氣預(yù)處理裝置除去油、塵埃等固體雜質(zhì)及水，然后進(jìn)入裝有分子篩的吸附塔，空氣中的氮?dú)?、二氧化碳等被吸附，從而獲得高純度的氧氣。

2、現(xiàn)階段變壓吸附中為了保證持續(xù)穩(wěn)定的制氧。需設(shè)置兩個吸附塔，當(dāng)其中一個吸附塔處于解析狀態(tài)時，由氧氣罐通過閥體向其進(jìn)行清洗，使得解析狀態(tài)的吸附塔進(jìn)一步排凈氮?dú)?，但這就導(dǎo)致需要單獨(dú)在氧氣罐和吸附塔之間設(shè)置單獨(dú)的清洗管路以及對應(yīng)的閥體。這樣的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且增大了設(shè)備的體積。

3、同時，在現(xiàn)有制氧機(jī)的制氧工藝流程中，采用冷凍式干燥機(jī)，以去除空氣中的水分，但冷凍式干燥機(jī)需要獨(dú)立于空壓機(jī)單獨(dú)設(shè)置，增大了整體式設(shè)備的安裝空間和耗電功率，也使得制氧方法的步驟繁雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提出了一種分子篩制氧系統(tǒng)及制氧方法。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種分子篩制氧系統(tǒng)，包括依次連接的空壓機(jī)、散熱器、氣水分離器和空氣罐后分為兩路，一路經(jīng)單向閥進(jìn)入儀表氣罐，另一路進(jìn)入制氧主機(jī)，所述制氧主機(jī)包括在進(jìn)入兩個結(jié)構(gòu)相同的吸附塔之前設(shè)置進(jìn)氣回路和排氣回路，之后設(shè)置均壓回路和清洗回路；每個所述吸附塔中放置有吸附劑和分子篩，吸附劑位于吸附塔的下部，分子篩位于吸附塔的上部，吸附劑用于吸附進(jìn)入吸附塔內(nèi)部中空氣的水分以除水，所述清洗回路設(shè)置有清洗節(jié)流孔。

3、優(yōu)選的，所述進(jìn)氣回路包括依次連接的進(jìn)氣閥1a和1b，排氣回路包括依次連接的排氣閥2a和2b，均壓回路包括均壓閥3a，兩個結(jié)構(gòu)相同的吸附塔包括a塔和b塔。

4、優(yōu)選的，所述分子篩和吸附劑之間使用隔板進(jìn)行隔離，隔板兩側(cè)放置有過濾棉。

5、優(yōu)選的，所述散熱器采用兩級散熱器，所述空氣罐后設(shè)置兩級過濾器。

6、優(yōu)選的，所述進(jìn)入儀表氣罐的氣體依次經(jīng)過減壓過濾閥和連閥板。

7、優(yōu)選的，所述制氧主機(jī)輸出的氧氣經(jīng)過單向閥進(jìn)入氧氣緩沖罐，氧氣緩沖罐后依次連接減壓閥和第一球閥，所述第一球閥用于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)氣量的調(diào)節(jié)。

8、優(yōu)選的，所述第一球閥兩邊分別設(shè)置有采樣口和不合格氣體外排閥，通過采樣口對氧濃度進(jìn)行監(jiān)測，通過不合格氣體外排閥排出不合格氣體，合格氣體依次經(jīng)增壓機(jī)、電磁閥和單向閥后進(jìn)入氧氣罐。

9、優(yōu)選的，所述氧氣罐和單向閥之間設(shè)置壓力表，用于對出口壓力進(jìn)行檢測，氧氣罐后依次連接第二球閥和質(zhì)量流量計(jì)，其中，所述第二球閥用于對氧氣罐氧氣出口流量的控制，所述質(zhì)量流量計(jì)，用于對產(chǎn)氧流量實(shí)時監(jiān)控。

10、優(yōu)選的，所述不合格氣體外排閥采用兩位三通閥，當(dāng)氧濃度不合格時，兩位三通閥進(jìn)行切換，與增壓機(jī)連通的一路切換成封閉狀態(tài)，另一路與清洗回路連通，將氧濃度不合格的氧氣作為再生氣吹入吸附塔內(nèi)。

11、另一方面、本發(fā)明提供了一種分子篩制氧方法，基于上述分子篩制氧系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所述方法包括：循環(huán)進(jìn)行的均壓階段和進(jìn)氣產(chǎn)氧階段；

12、打開均壓閥3a，并關(guān)閉進(jìn)氣閥1a和1b及排氣閥2a和2b，則b塔壓力上升，a塔壓力下降；當(dāng)兩塔壓力滿足第一閾值，均壓階段結(jié)束，進(jìn)入b塔進(jìn)氣產(chǎn)氧階段；

13、關(guān)閉均壓閥3a，打開進(jìn)氣閥1b和排氣閥2a，則b塔壓力上升，a塔內(nèi)的氮?dú)馀畔蛲饨纾划?dāng)b塔壓力達(dá)到第二閾值且a塔壓力為0，b塔進(jìn)氣產(chǎn)氧階段結(jié)束，進(jìn)入均壓階段；

14、打開均壓閥3a，并關(guān)閉進(jìn)氣閥1a和1b及排氣閥2a和2b，則a塔壓力上升，b塔壓力下降；當(dāng)兩塔壓力滿足第一閾值，均壓階段結(jié)束，進(jìn)入a塔進(jìn)氣產(chǎn)氧階段；

15、關(guān)閉均壓閥3a，打開進(jìn)氣閥1a和排氣閥2b，則a塔壓力上升，b塔內(nèi)的氮?dú)馀畔蛲饨纾划?dāng)a塔壓力達(dá)到第二閾值且b塔壓力為0，a塔進(jìn)氣產(chǎn)氧階段結(jié)束，完成一次循環(huán)。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)勢在于：

17、1、本發(fā)明的系統(tǒng)通過在吸附塔之間設(shè)置清洗回路，并在清洗回路中采用清洗節(jié)流孔，在保證氧濃度的同時減少了制氧主機(jī)中閥的數(shù)量和制氧步驟，使得制氧主機(jī)的結(jié)構(gòu)更加緊湊；

18、2、本發(fā)明的系統(tǒng)將吸附劑集成在分離器中，以實(shí)現(xiàn)對空氣的除水效果，取消了冷凍式干燥機(jī)，簡化了制氧系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，利于實(shí)現(xiàn)制氧系統(tǒng)的一體機(jī)設(shè)計(jì)。

19、3、本發(fā)明的系統(tǒng)將不合格外排閥可通過管路連接進(jìn)入吸附塔，以和清洗管路同時實(shí)現(xiàn)吸附塔的清洗。即當(dāng)產(chǎn)生氧氣純度不合格時，可直接作為再生氣吹入吸附塔內(nèi)，從而起到很好的節(jié)能作用，進(jìn)一步提高分子篩的制氧效果。

技術(shù)特征：

1.一種分子篩制氧系統(tǒng)，包括依次連接的空壓機(jī)、散熱器、氣水分離器和空氣罐后分為兩路，一路經(jīng)單向閥進(jìn)入儀表氣罐，另一路進(jìn)入制氧主機(jī)，所述制氧主機(jī)包括在進(jìn)入兩個結(jié)構(gòu)相同的吸附塔之前設(shè)置進(jìn)氣回路和排氣回路，之后設(shè)置均壓回路和清洗回路；其特征在于，每個所述吸附塔中放置有吸附劑和分子篩，吸附劑位于吸附塔的下部，分子篩位于吸附塔的上部，吸附劑用于吸附進(jìn)入吸附塔內(nèi)部中空氣的水分以除水，所述清洗回路設(shè)置有清洗節(jié)流孔。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分子篩制氧系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)氣回路包括依次連接的進(jìn)氣閥1a和1b，排氣回路包括依次連接的排氣閥2a和2b，均壓回路包括均壓閥3a，兩個結(jié)構(gòu)相同的吸附塔包括a塔和b塔。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分子篩制氧系統(tǒng)，其特征在于，所述分子篩和吸附劑之間使用隔板進(jìn)行隔離，隔板兩側(cè)放置有過濾棉。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分子篩制氧系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱器采用兩級散熱器，所述空氣罐后設(shè)置兩級過濾器。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分子篩制氧系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)入儀表氣罐的氣體依次經(jīng)過減壓過濾閥和連閥板。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分子篩制氧系統(tǒng)，其特征在于，所述制氧主機(jī)輸出的氧氣經(jīng)過單向閥進(jìn)入氧氣緩沖罐，氧氣緩沖罐后依次連接減壓閥和第一球閥，所述第一球閥用于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)氣量的調(diào)節(jié)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分子篩制氧系統(tǒng)，其特征在于，所述第一球閥兩邊分別設(shè)置有采樣口和不合格氣體外排閥，通過采樣口對氧濃度進(jìn)行監(jiān)測，通過不合格氣體外排閥排出不合格氣體，合格氣體依次經(jīng)增壓機(jī)、電磁閥和單向閥后進(jìn)入氧氣罐。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的分子篩制氧系統(tǒng)，其特征在于，所述氧氣罐和單向閥之間設(shè)置壓力表，用于對出口壓力進(jìn)行檢測，氧氣罐后依次連接第二球閥和質(zhì)量流量計(jì)，其中，所述第二球閥用于對氧氣罐氧氣出口流量的控制，所述質(zhì)量流量計(jì)，用于對產(chǎn)氧流量實(shí)時監(jiān)控。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的分子篩制氧系統(tǒng)，其特征在于，所述不合格氣體外排閥采用兩位三通閥，當(dāng)氧濃度不合格時，兩位三通閥進(jìn)行切換，與增壓機(jī)連通的一路切換成封閉狀態(tài)，另一路與清洗回路連通，將氧濃度不合格的氧氣作為再生氣吹入吸附塔內(nèi)。

10.一種分子篩制氧方法，基于權(quán)利要求2-9之一所述的分子篩制氧系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所述方法包括：循環(huán)進(jìn)行的均壓階段和進(jìn)氣產(chǎn)氧階段；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種分子篩制氧系統(tǒng)及制氧方法。該系統(tǒng)包括依次連接的空壓機(jī)、散熱器、氣水分離器和空氣罐后分為兩路，一路經(jīng)單向閥進(jìn)入儀表氣罐，另一路進(jìn)入制氧主機(jī)，所述制氧主機(jī)包括在進(jìn)入兩個結(jié)構(gòu)相同的吸附塔之前設(shè)置進(jìn)氣回路和排氣回路，之后設(shè)置均壓回路和清洗回路；其特征在于，每個所述吸附塔中放置有吸附劑和分子篩，吸附劑位于吸附塔的下部，分子篩位于吸附塔的上部，吸附劑用于吸附進(jìn)入吸附塔內(nèi)部中空氣的水分以除水，所述清洗回路設(shè)置有清洗節(jié)流孔。在保證氧濃度的同時減少了制氧主機(jī)中閥的數(shù)量和制氧步驟，使得制氧主機(jī)的結(jié)構(gòu)更加緊湊；利于實(shí)現(xiàn)制氧系統(tǒng)的一體機(jī)設(shè)計(jì)，并進(jìn)一步提高分子篩的制氧效果。

技術(shù)研發(fā)人員：孫思逸,高振遠(yuǎn),鐘貞宗,李睿,焦宇軒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖南誼安憂樂科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9