[发明专利]一种中间气体加压制氧机和控制方法

说明书

本发明公开了一种中间气体加压制氧机和控制方法，包括空压机，原料气管路，原料气储存罐，压力表Ⅰ，流量计，电磁阀Ⅰ，电磁阀Ⅱ，抽真空管路，真空泵，三通接口，进气管路，制氧装置，控制装置，产品气管路，止回阀，产品气储存罐，氧浓度传感器。通过在制氧装置中增加一个或两个中间气储存罐，采用中间气一次加压控制方法对分子筛进气端进行加压可有效提高氧气回收率；采用中间气二次加压控制方法，不仅在分子筛出气端提高氧气浓度，亦可以提高氧气回收率。

技术领域

本发明涉及制氧机领域，具体为一种中间气体加压制氧机和控制方法。

背景技术

快速变压吸附制氧方法是变压吸附制氧的一种改进，具有周期短、生产率高的特点，广泛用与微型医疗制氧装置，但由于其采用单分子筛循环，没有反冲气体进行解吸，而只能使用降压解吸，随着吸附压力的升高，氧气回收率有所增加，但过高的吸附压力易导致分子筛上的吸附剂流失或粉化。快速真空变压吸附采用真空泵进行抽真空操作，降低吸附压力过大，避免分子筛损坏，但仍存在氧气回收率低的问题。

发明内容.

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种中间气体加压制氧机和控制方法，为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括空压机，原料气管路，原料气储存罐，压力表Ⅰ，流量计，电磁阀Ⅰ，电磁阀Ⅱ，抽真空管路，真空泵，三通接口，进气管路，制氧装置，控制装置，产品气管路，止回阀，产品气储存罐，氧浓度传感器；其中原料气管路一端与空压机相连，另一端与三通接口左端相连；原料气管路从左至右依次安装有原料气储存罐、压力表Ⅰ、流量计、电磁阀Ⅰ；抽真空管路一端与三通接口右端相连，另一端与真空泵相连，电磁阀Ⅱ安装在抽真空管路上；进气管路底部与三通接口上部端口相连，顶部与制氧装置相连；控制装置位于制氧装置左侧；制氧装置右侧上部安装有产品气管路；产品气管路从上至下依次安装有止回阀、产品气储存罐和氧浓度传感器；压力表Ⅰ、流量计、电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ和氧浓度传感器均与制氧装置连接进行数据交换或控制。

所述制氧装置包括分子筛，压力表Ⅱ，中间气储气罐、电磁阀Ⅲ、压力表Ⅲ、回气管路，电动三通阀，电磁阀Ⅳ，热电偶，增压机；其中分子筛底部与进气管路连接，分子筛与进气管路之间安装有压力表Ⅱ；中间气储气罐位于分子筛上方并与分子筛通过管路相连，其相连的管路上自下至上依次安装有电磁阀Ⅲ和压力表Ⅲ；回气管路一端安装在中间气储气罐右侧，另一端与进气管路连接，连接处位于压力表Ⅱ下方；回气管路自上至下安装有电动三通阀、增压机和电磁阀Ⅳ；电动三通阀有三个控制位，第一控制位使上下两个端口与回气管路导通，第二控制位使上部端口的回气管路与右侧端口产品气管路导通，第三控制位使三个端口均封闭；热电偶深入至分子筛中检测气体温度；压力表Ⅱ、电磁阀Ⅲ、压力表Ⅲ、电动三通阀、电磁阀Ⅳ、热电偶和增压机均与控制装置连接进行数据交换或控制。

所述制氧装置还包括第二中间气储气罐和电磁阀Ⅴ；其中第二中间气储气罐位于中间气储气罐右侧，电动三通阀安装在中间气储气罐与分子筛之间的管路上，位于电磁阀Ⅲ与压力表Ⅲ之间；电动三通阀右侧端口通过管路连接在第二中间气储气罐底部；回气管路一端安装在中间气储气罐右侧，另一端与进气管路连接，连接处位于压力表Ⅱ下方，回气管路自上至下安装有增压机和电磁阀Ⅳ；中间气储气罐右侧与产品气管路连接，电磁阀Ⅴ安装在产品气管路上，位于中间气储气罐与止回阀之间；电磁阀Ⅴ与控制装置连接并受其控制。

所述控制装置为STM微控制器。

一种中间气体加压制氧机的控制方法，包括中间气一次加压控制方法和中间气二次加压控制方法，所述中间气一次加压方法包括以下步骤：

Step.1控制装置打开电磁阀Ⅰ并关闭电磁阀Ⅱ，启动空压机；

Step.2空气进入制氧装置开始升压吸附，打开电磁阀Ⅲ，启动电动三通阀至第二控制位使回气管路与产品气管路连通，一部分氧气通过产品气管路输送至产品气储存罐中，由氧浓度传感器对产品气储存罐的氧气浓度进行检测，封闭电动三通阀，使一部分氧气存储在中间气储存罐中；