[实用新型]压控式空气分离制氧U型吸附装置

说明书

技术领域

本实用新型属于医疗保健技术领域，涉及一种压控式空气分离制氧U型吸附装置，特别适用于吸氧保健和家庭救急性吸氧。

背景技术

众所周知，生命离不开氧。吸氧的保健功能已经被越来越多科学研究证明。坚持吸氧主要有以下好处：消除疲劳、提高智力和工作效率；提高身体抵抗力、祛病防病；吸氧有助于美容养颜；经常吸氧能抗衰老；有益胎儿的生长发育；对改善亚健康状态非常有效。保健式吸氧技术装置和家庭救急性吸氧技术装置成为关注和研究的热点。

现有的制氧方法有化学制氧方法、电解水制氧方法、分子筛吸附分离空气制氧方法。

化学制氧方法：虽然制氧比较方便，却不能连续制氧，而且费用很贵，特别是制氧量太小，满足不了空气成份的调节需求。

电解水制氧：虽然方法比较方便，但是耗电量极大、维持费用过高，所以，难以广泛推广。

众所周知，变压吸附空气分离制氧方法原理是，空气中含氧气21％、含氮气78％；当空气在加压状态下通过装有沸石分子筛吸附剂的吸附床时，氮气被分子筛吸附，氧气因吸附较少，在气相中得到富集并流出吸附床，使氧气和氮气分离获得氧气。当分子筛吸附氮气至接近饱和后，停止通空气并降低吸附床的压力，分子筛吸附的氮气可以解吸出来，分子筛得到再生并重复利用。

现有变压吸附制氧两种装置：

第一种是：0.2～0.6Mpa压力下加压吸附、常压解吸。虽然投资小、设备简单，但制氧量小，能耗高，适用于小规模制氧的场合。

第二种是：0～50KPa常压或略高于常压下吸附，抽真空解吸。通过两个以上的吸附床轮流切换工作，利用真空泵排放氮气废气，需繁杂的程序控制才能完成连续制氧的全过程，设备复杂，一次性投资高、难以维修；适用于制氧规模较大的场合。

发明内容

本实用新型公开了一种压控式空气分离制氧U型吸附装置，以解决现有技术中化学制氧方法不能连续制氧、费用很贵、制氧量太小；电解水制氧耗能大、维持费用过高；分子筛吸附分离空气制氧方法一次性投资高、难以维修、程序控制耗能大等问题。

本实用新型压控式空气分离制氧U型吸附装置包括气源系统、吸附系统、气体分流系统、压力控制系统；各系统由管路相连通；其特征在于：吸附系统包括第一U型吸附塔、第二U型吸附塔；第一U型吸附塔与第二U型吸附塔塔内均安装了一个外多孔圆管和一个套在外多孔圆管内的内多孔圆管，外多孔圆管与内多孔圆管之间填装焦碳分子筛，内多孔圆管的内径形成了对空气中氮气吸附的吸附腔，第一U型吸附塔上端内多孔圆管与压缩空气进气管相连接；外多孔圆管与塔内壁之间形成废气通道；多孔圆管的上部连接压固法兰，多孔圆管的下部连接托固法兰；托固法兰与下封头之间的空间形成了一个容纳废气的废气腔；第一U型吸附塔吸附腔下端与第二U型吸附塔吸附腔下端由富氧气管路相连通。第一U型吸附塔废气腔下端与第二U型吸附塔的废气腔下端由废气管路相连通。第一U型吸附塔、第二U型吸附塔间由富氧气管路和废气管路连通形成了一个U型二级吸附连通体，第二U型吸附塔具有出氧口，第二U型吸附塔出氧口在内多孔圆管上端与贮氧缸的入氧气口用管路相连通；第二U型吸附塔上端具有废气出口，第二U型吸附塔上端废气出口与废气管相连接，废气经废气管排空。

第一U型吸附塔、第二U型吸附塔外多孔圆管与内多孔圆管之间距离10-15cm，外多孔圆管与塔内壁之间距离3-5cm，外多孔圆管与内多孔圆管之间填装焦碳分子筛高度与多孔圆管相同。

第一U型吸附塔实现对净化后的压缩空气中氮气的吸附、分离、分流。第二U型吸附塔实现二级吸附、分离空气中的氮气废气并使纯净氧进入贮氧缸、废气排空。第一U型吸附塔、第二U型吸附塔可连续不断的吸附、分离空气中的氮气，制得纯净氧气。

本实用新型气体分流系统包括：废气管路、富氧气管路、贮氧缸；废气管路连通第一U型吸附塔和第二U型吸附塔的废气腔，废气管路将焦碳分子筛吸附、分离出来的氮气经缸体的废气通道集中到废气腔再由废气管路输送到第二U型吸附塔的废气腔，再由管路排空，形成了废气分流路线；废气管路中间安装一个气水分离器，脱除分离后氮气中的水份，并由双通电磁排活阀排出。富氧气管路通过第一U型吸附塔和第二U型吸附塔的废气腔连通两个塔内的吸附腔使一级吸附后尚在第一吸附腔内的高氧成份的气体中的氮气被二次吸附、分离后高度纯净了氧气体，纯净氧气顺管路进入贮氧缸；形成了纯净氧气分流并集中的气体路线；富氧气管中间安装一个气水分离器，脱除氧气中的水份。贮氧缸接收、贮存纯净氧气；贮氧缸有一个出氧气管供空间气体成份补氧和病危性吸氧使用；贮氧缸还有一个双通电磁排污阀；贮氧缸上端安装有压力表。