[发明专利]全自动多级永磁空气分离制氧装置

说明书

一种全自动多级永磁空气分离制氧装置，空气鼓风机的空气输出管连接空气净化器，空气净化器的空气输出管上串联有至少1个多级永磁空气分离器，多级永磁空气分离器设置有含氧量检测仪和自动控制器，多级永磁空气分离器的高氮空气输出管上连接有高氮空气引风机、富氧空气输出管上设置有富氧空气引风机，自动控制器与含氧量检测仪和高氮空气引风机相连，所述自动控制器根据含氧量检测仪测得的氧含量数据对高氮空气引风机转数进行控制。本发明可广泛应用于锅炉和内燃机等燃烧领域、冶金制造、石油化工、食品医疗、农林牧渔、军事、采矿等多个行业及领域，具有制造成本低、自动化运行、制氧效率高的优点，对社会效益与节能经济效益的提升均有较大帮助。

技术领域

本发明属于氧的制备装置技术领域，具体涉及到一种全自动多级永磁空气分离制氧装置。

背景技术

众所周知空气主要是氧气和氮气两种组成的，利用分离空气制取富氧空气无疑是最便捷的方式。从空气中制取富氧空气的装置和方法很多，而利用磁法磁化、吸附分离的方法前景广阔。富氧空气在生产和生活中被广泛使用。用富氧空气代替普通空气能够显著降低电力热力、冶金制造、石油化工等生产过程中的能源消耗，并能提高产品品质，节能增效。锅炉、内燃机等装置在燃烧阶段采用富氧空气能显著提高其热效率并能明显降低其氮氧化物排放量，农林、畜牧、渔业生产中采用富氧空气能显著提高其产量，医疗过程中采用富氧空气比高压气瓶更加安全，写字楼等集中办公区采用富氧空气做新风系统可以提高工作效率。

利用磁化、吸附分离制取富氧空气的基本原理是根据空气中的氧气分子具有顺磁性，氮气分子具有反磁性，并且两者的磁化率相差几个数量级。当空气流经梯度磁场时，氧气分子受到磁化作用向磁体方向聚集，氮气分子受磁化作用向磁体反方向逃离，氧气分子与氮气分子流动方向相反，并且两者的动能相差极大，从而形成氧气富集区和氮气集聚区，进而实现分离空气制取富氧空气。但现有磁法制备富氧装置和方法中，分离效率低、氧气浓度低、制氧成本高、耗电量大、阻力大、噪音大、占地面积大、运行成本高、维护困难等诸多问题，因此亟需改进并提高现有磁法制氧装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有磁法制氧装置的缺点，提供一种设计合理、制氧效率高、体积小、操作简单的全自动多级永磁空气分离制氧装置。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：空气鼓风机的空气输出管连接空气净化器，空气净化器的空气输出管上串联有至少1个多级永磁空气分离器，多级永磁空气分离器为壳体内设置有至少2层套叠的圆台形旋流磁化分离网，相邻两层旋流磁化分离网轴向有一定间距，相邻两旋流磁化分离网之间形成圆台环腔体为磁化分离区，旋流磁化分离网上缠绕有呈螺旋状分布的由一定数量的高强永磁铁单元串联构成高强永磁铁单元条，最外层旋流磁化分离网的顶部连接有高氮空气输出管，壳体上设置有含氧量检测仪、自动控制器、富氧空气输出管，高氮空气输出管上连接有高氮空气引风机，自动控制器与含氧量检测仪和高氮空气引风机相连，所述自动控制器根据含氧量检测仪测得的氧含量数据对高氮空气引风机转数进行控制。

作为一种优选的技术方案，所述的多级永磁空气分离器的富氧空气输出管上设置有富氧空气引风机。

作为一种优选的技术方案，所述的多级永磁空气分离器中最外层旋流磁化分离网上套设有圆台筒形永磁填料栅，永磁填料栅的小端直径大于旋流磁化分离网小端直径、大端直径大于旋流磁化分离网大端直径，永磁填料栅与旋流磁化分离网之间填充有多孔永磁体。

作为一种优选的技术方案，所述的高强永磁铁单元为：钢管套中心设置有连接柱，连接柱的两端伸出钢管套外，连接柱与钢管套之间设置有高强永磁铁，钢管套外侧壁上设置有均匀分布的钢刺，钢刺的中心线垂直钢管套的中心线。

作为一种优选的技术方案，所述的旋流磁化分离网的大端直径为50～5000mm、小端直径为25～4950mm，高度为60～3500mm。

作为一种优选的技术方案，所述的永磁填料栅的大端直径为51～5001mm、小端直径为26～4999mm，高度为50～3000mm。