一种变压吸附制氧装置及其制氧方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111762759A(43)申请公布日2020.10.13(21)申请号202010490070.5(22)申请日2020.06.02(71)申请人四川省金鼎屹诚室内空气净化发展有限责任公司地址610041四川省成都市武侯区万寿路38号(72)发明人李元松(74)专利代理机构北京知呱呱知识产权代理有限公司11577代理人彭伶俐(51)Int.Cl.C01B13/02(2006.01)B01D53/047(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种变压吸附制氧装置及其制氧方法(57)摘要本发明实施例公开了一种变压吸附制氧装置及其制氧方法，PLC控制器通过控制二位四通电磁阀和高频脉冲阀分别控制A吸、B反吹、A、B均压、A解吸、B吸、A反吹，B、A均压、B解吸的循环过程；随着海拔和大气压力的变化，数字压力传感器会反馈进气压力数据给PLC控制器，自动优化均压和反吹时间，使制氧装置在高海拔地区的性能显著提高，可降低对分子筛的冲击，延长分子筛的使用寿命，与传统的制氧系统相比，显著提高了变压吸附制氧机的氧气回收率和氧气纯度，氧气回收率最大提高了9.2％，产品气中氧气的体积分数最大提高了4.0％，氧气出口压力>0.1mpa，且氧气流量和浓度稳定，波动率明显减少。CN111762759ACN111762759A权利要求书1/2页1.一种变压吸附制氧装置，其特征在于，所述制氧装置包括除尘过滤装置、空气压缩机、散热器、调压气水分离器、二位四通电磁阀、数字压力传感器、分子筛塔A、分子筛塔B、高频脉冲阀、PLC控制器、氧气缓冲罐、储氧装置以及排氮装置，所述除尘过滤装置连接空气压缩机，所述空气压缩机连接散热器，所述散热器连接调压气水分离器，所述调压气水分离器连接二位四通电磁阀的P口，所述调压气水分离器与二位四通电磁阀连接的管路上设置有数字压力传感器，所述二位四通电磁阀的A口和B口分别连接分子筛塔A和分子筛塔B的进口端，所述二位四通电磁阀的S口连接排氮装置，所述分子筛塔A和分子筛塔B的出口端分别通过第一管路和第二管路连接至氧气缓冲罐，所述第一管路和第二管路上分别设置有A侧单向阀和B侧单向阀，所述第一管路和第二管路之间连接有第三管路和第四管路，所述第三管路上设置有A侧限流环和B侧限流环，所述高频脉冲阀设置在第四管路上，所述氧气缓冲罐连接储氧装置，所述数字压力传感器、二位四通电磁阀和高频脉冲阀均与所述PLC控制器电连接。2.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氧装置，其特征在于，所述制氧装置还包括多功能触摸屏，所述多功能触摸屏与所述PLC控制器连接。3.根据权利要求2所述的一种变压吸附制氧装置，其特征在于，所述空气压缩机和散热风扇通过接触器、中间继电器连接PLC控制器。4.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氧装置，其特征在于，所述除尘过滤装置包括相互连接的一级过滤器和二级过滤器，所述二级过滤器连接空气压缩机。5.根据权利要求4所述的一种变压吸附制氧装置，其特征在于，所述制氧装置包括与一级过滤器连接的进气消声器。6.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氧装置，其特征在于，所述排氮装置包括与二位四通电磁阀的S口连接的排氮消声器，所述排氮消声器与大气连通。7.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氧装置，其特征在于，所述储氧装置包括调压阀、细菌过滤器和储氧罐，所述调压阀连接氧气缓冲罐，所述细菌过滤器连接调压阀，所述储氧罐连接细菌过滤器，所述储氧罐上设置有流量计。8.根据权利要求7所述的一种变压吸附制氧装置，其特征在于，所述调压阀与细菌过滤器之间的管路上设置有氧浓度传感器、氧流量传感器和温度传感器，所述氧浓度传感器、氧流量传感器和温度传感器均与PLC控制器电连接。9.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氧装置，其特征在于，所述空气压缩机与散热器之间设置有安全阀。10.根据权利要求1-9中任一所述的一种变压吸附制氧装置的制氧方法，其特征在于，所述制氧方法包括：原料空气经除尘过滤装置除尘、过滤后进入空气压缩机压缩，压缩空气经散热器风扇强制风冷后，再由调压气水分离器经除尘、除油、干燥后由P口进入二位四通电磁阀；PLC控制器控制二位四通电磁阀的A口打开、B口关闭，压缩空气进入分子筛塔A，分子筛塔A压力升高，压缩空气中的氮气被沸石分子筛吸附，未吸附的氧气穿过吸附床，经过A侧单向阀进入氧气缓冲罐，此时富余的氧气依次经A侧限流环、B侧限流环进入分子筛塔B，对分子筛塔B进行小流量的反吹；然后PLC控制器控制二位四通电磁阀的B口打开，使分子筛塔A与分子筛塔B进气道连2CN111762759A权利要求书2/2页通，使两塔压力达到均衡实现均压，并在两塔均压之前，提前一定的时间控制打开高频脉冲阀，使