[实用新型]高梯度磁能空分富氧制造装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型空气中氧氮分离的富氧装置，是一种利用高梯度磁能将空气中氧气浓度提高的富氧空气制造装置，属于空分技术领域。 

背景技术

目前常用的空气分离制氧方法主要有三种：深冷空分法、PSA吸附分离法和膜分离法，这三种制氧方式都有不同的特点和不同的应用场合，但都存在设备投资大，电能消耗多，运行维护费用高，环境要求严的情况，因而局限了应用范围，特别是对中大型燃煤、燃气炉窑的富氧燃烧应用推广受到很大的限制，不利于国家大力提倡实施的节能环保战略要求。 

众所周知，空气中氧气与氮气在磁场中的磁化率不同，氧为+106×10^-6，氮为-0.8×10^-6，磁化率相差251倍；氧为顺磁性物质，在磁场中被磁化，又被磁体所吸引，而氮为逆磁性物资，在磁场中远离磁体；在高梯度强磁场下，空气中的氧气和氮气会被磁场的引力的作用下分别发生不同的偏转，氧气在磁体表面会汇聚形成富氧气体团，磁体的磁场强度越强，梯度越高，聚集的氧气浓度也就越高。 

富氧燃烧技术是国家大力提倡推广的节能，减排，环保应用新技术，主要应用在玻璃、冶金、热能工程和炉窑燃烧等领域；富氧燃烧技术与用普通空气燃烧有以下优点：提高火焰温度和黑度，加快燃烧速度，促进燃烧安全，减少燃烧后的烟气量和污染物排放；富氧空气还可以应用鱼类养殖、医疗保健等领域。 

发明内容

为弥补深冷空分法、PSA吸附分离法和膜分离法制氧设备投资大，电能消耗多，运行维护费用高，环境要求严的应用局限，本实用新型采用第三代稀土钕铁硼永磁材料制作聚氧单体，由聚氧单体组合成聚氧单元，用导磁性能高的不锈钢丝毛毡形成高梯度磁场，聚氧单元和不锈钢丝毛毡组成聚氧装置，聚氧装置在自然环境中将空气中的氧气进行集聚，通过负压将富氧空气进行收集利用；本实用新型由聚氧装置和负压采集系统联合组成富氧制造装置，通过聚氧装置的串联或并联，产生不同浓度和流量的富氧空气，既可以实现小型化也可以大型化，既可以工业应用也可以民用；本实用新型适合尘霾污染和潮湿空气等恶劣环境下富氧空气的富集制造，具有一次投资低、应用范围广、使用寿命长、电能消耗低、免维护等优点。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案： 

1、结构设计 

一种高梯度磁能空分富氧制造装置，用第三代稀土钕铁硼永磁材料制作聚氧单体，其外形设计为部分锥体结构，锥体角在45-70度，高度为25mm，锥体端面开锥形通孔，大端面孔径大，小端面孔径小，加工成型后镀锌，充磁，充磁后单体剩磁不低于13000Gs；由聚氧单体 和绝磁壳体组合成聚氧单元，用绝磁材料制作聚氧单元的固定壳体，把聚氧单体镶嵌固定在壳体上，具体为壳体采用玻璃钢绝磁材料制成，壳体形状为圆顶状、圆锥状或圆管状，按聚氧单体的锥体尺寸在壳体上开孔，聚氧单体大端面向外，小端面向里，将聚氧单体通过胶结方式固定在壳体上，根据所需富氧空气量的多少决定壳体的直径大小和安装聚氧单元的数量；用不锈钢丝毛毡形成高梯度磁场，聚氧单元和不锈钢毛毡组合成聚氧装置，具体为选用直径小于100μm含铬不锈钢丝毛团和不锈钢丝网按不同聚氧单元的形状编制成圆顶状、圆锥状或圆管状，聚氧单元和外表覆盖的不锈钢毛毡组成聚氧装置，在自然环境中聚氧装置将空气中的氧气进行集聚，通过负压将富氧空气进行收集。所述聚氧单元制成圆顶状、圆锥状或圆管状。 

本实用新型用第三代稀土钕铁硼永磁材料制作聚氧单体，由聚氧单体和绝磁材料制作的壳体组合成聚氧单元，用不锈钢丝毛毡形成高梯度磁场，聚氧单元和不锈钢毛毡组合成聚氧装置，在自然环境中聚氧装置将空气中的氧气进行集聚，通过负压将富氧空气进行收集，其特征是：聚氧单体采用第三代稀土钕铁硼永磁材料制造，外形设计为部分锥体结构，锥体角在45-70度，高度为25mm，锥体端面开锥形通孔，大端面孔径大，小端面孔径小，加工成型后镀锌，充磁，充磁后单体剩磁不低于13000Gs(高斯)，聚氧单体和壳体组合成聚氧单元，聚氧单元和不锈钢毛毡组合成聚氧装置，聚氧装置通过负压将富氧空气进行收集，原理是：采取部分圆锥形体设计是改变聚氧单体的磁场强度分布，提高磁场梯度，使其聚氧能力加强；锥形通孔同样也是为了改变聚氧单体磁场强度的分布，进一步提高聚氧单体的磁场梯度，使单体聚氧能力加强，同时锥形通孔也是富氧气体汇集流通的通道。