[发明专利]集成进出气阀及变压吸附气路系统

说明书

本发明公开了一种集成进出气阀及变压吸附气路系统，集成进出气阀包括阀体，阀体设有进气口、出气口、排气口和两个气路控制单元，气路控制单元包括第一气进出口、第二气进出口、第一控制阀、第二控制阀以及连接通道，第二气进出口通过仅使气体向出气口单向流通的单向阀与出气口相连，两个气路控制单元的第二气进出口通过节流阀相连。变压吸附气路系统包括两个吸附塔和集成进出气阀，集成进出气阀与两个吸附塔的两个进出气端相连。本发明具有可大大减少连接管路，安装、维护简便，结构紧凑，占用空间少，制造成本低、故障率低等优点。

技术领域

本发明涉及压缩空气净化设备技术领域，具体涉及一种集成进出气阀及变压吸附气路系统。

背景技术

在压缩空气净化领域，由于其特殊进气要求，往往需要进气和排放有换向功能。例如，图1所示的即为现有制氧机所采用的典型变压吸附制氧气路系统，该变压吸附制氧气路系统的工作过程及原理是，第一电磁阀1和第四电磁阀4相互配合形成第一气路回路，第二电磁阀2和第三电磁阀3相互配合形成第二气路回路，第一吸附塔100工作时，第二电磁阀2和第三电磁阀3关闭，第五电磁阀5和第六电磁阀6关闭，第一电磁阀1和第四电磁阀4开启，气源通过第一电磁阀1进入第一吸附塔100中，第一吸附塔100中填充有吸附剂，经过净化后的气体大部分进入下游提供给用气设备，少部分（约16%~20%）通过节流阀7（通过节流阀7后的气体压力约等于大气压力）进入到第二吸附塔200中反吹（或解析、再生）上个周期被截留在吸附剂中的杂质气体，反吹气通过第二吸附塔200后，经第四电磁阀4将尾气排空；第二吸附塔200工作时，第一电磁阀1和第四电磁阀4关闭，第五电磁阀5和第六电磁阀6关闭，第二电磁阀2和第三电磁阀3开启，气源通过第二电磁阀2进入第二吸附塔200中，第二吸附塔200中填充有吸附剂，经过净化后的气体大部分进入下游提供给用气设备，少部分（约16%~20%）通过节流阀7（通过节流阀7后的气体压力约等于大气压力）进入到第一吸附塔100中反吹（或解析、再生）上个周期被截留在吸附剂中的杂质气体，反吹气通过第一吸附塔100后，经第三电磁阀3将尾气排空。上述第一气路回路和第二气路回路交替工作，从而使气源交替通过第一吸附塔100和第二吸附塔200进行净化，同时在一个吸附塔工作时另一个吸附塔通入反吹气进行吸附剂再生。

为避免压力突变对下游用气设备的影响，以及减缓第一吸附塔100和第二吸附塔200内吸附剂因压力突变而产生粉化现象，进气在第一吸附塔100和第二吸附塔200切换前会增加一个均压阶段，同时为提高制氧回收效率，降低能耗，采用顶-底均压方式（气体从吸附塔顶部进入，使吸附塔内逐渐建立压力，完成均压）：如在上述第二吸附塔200内的吸附剂充分再生后，提前关闭第四电磁阀4，同时打开第五电磁阀5，使第二吸附塔200内压力由常压逐渐升高到工作压力后，再关闭第一电磁阀1和第五电磁阀5，同时开启电第二磁阀2和第三电磁阀3。

然而，现有变压吸附制氧气路系统中，各个阀之间采用管路连接，管路连接冗繁，安装、维护不便。且各吸附塔为下进上出的一个容器，也即吸附塔进气端和出气端分别设置在吸附塔的上下两端，为配合该种进出气结构和方式，吸干机的进气端和出气端也需要分布于吸附塔的两端，会增大设备的整体高度，导致设备体积大、占用空间多。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种可大大减少连接管路，安装、维护简便，结构紧凑，占用空间少，制造成本低，故障率低的集成进出气阀，还相应提供一种采用该集成进出气阀的变压吸附气路系统。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种集成进出气阀，包括阀体，所述阀体设有进气口、出气口、排气口和两个气路控制单元，所述气路控制单元包括第一气进出口、第二气进出口、第一控制阀、第二控制阀以及连接第一控制阀和第二控制阀的连接通道，所述第一控制阀用于控制第一气进出口可选择的连通进气口和连接通道，所述第二控制阀用于控制连接通道可选择的连通排气口和第二气进出口，所述第二气进出口通过仅使气体向出气口单向流通的单向阀与出气口相连，两个气路控制单元的第二气进出口通过节流阀相连。