[发明专利]一种变压吸附制氧设备

说明书

本发明提供一种变压吸附制氧设备，包括控制系统以及依次相连的净化机构、变压吸附装置以及储气装置，控制系统用于控制制氧设备运作，净化机构用于吸附空气中的水分，变压吸附装置用于吸附氮气，储气装置用于储存制备后的氧气，净化机构包括第二缓冲罐、冷却室以及增温室，第二缓冲罐与冷却室之间连接有气流控制阀和温湿度检测装置，温湿度检测装置用于检测第二缓冲罐输出的气体的温度和湿度，冷却室内设置有预冷组件和冷凝组件，本发明能够实现在净化过程中根据输入气体的温度、湿度和流量信息匹配相应的冷凝调控策略，以解决现有的变压吸附制氧设备能源利用率低，除湿效果不够好的问题。

技术领域

本发明涉及一种变压吸附制氧设备，属于制氧设备技术领域。

背景技术

变压吸附法(简称PSA)是一种新的气体分离技术，是以空气为原料，利用一种高效能、高选择的固体吸附剂对氮和氧的选择性吸附的性能把空气中的氮和氧分离出来，现有的技术中，在变压吸附的制氧设备中通常会在净化系统中添加制冷设备对空气中的水分进行冷凝拦截，但是现有的制冷设备通常采用冷凝器进行直接冷凝降温，这种方式对于能耗的损耗很大，需要一步将空气进行降温，同时不能根据输送过来的气体的温度和输入的流量进行匹配降温，导致很多时候的冷凝效果不好或者降温过度导致能源浪费，同时没有对气体降温后进行增温处理，导致气体整体的温度较低容易在传输的管道或设备外结露对设备造成损坏。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种变压吸附制氧设备，能够实现在净化过程中根据输入气体的温度、湿度和流量信息匹配相应的冷凝调控策略，以解决现有的变压吸附制氧设备能源利用率低，除湿效果不够好的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种变压吸附制氧设备，包括控制系统以及依次相连的净化机构、变压吸附装置以及储气装置，所述控制系统用于控制制氧设备运作，所述净化机构用于吸附空气中的水分，所述变压吸附装置用于吸附氮气，所述储气装置用于储存制备后的氧气；

所述净化机构包括第二缓冲罐、冷却室以及增温室，所述第二缓冲罐与冷却室之间连接有气流控制阀和温湿度检测装置，所述温湿度检测装置用于检测第二缓冲罐输出的气体的温度和湿度，所述冷却室内设置有预冷组件和冷凝组件；

所述预冷组件包括循环水冷却装置以及冷却水供应器，所述循环冷却装置包括冷却箱以及设置在冷却箱内部的循环管，所述循环管和冷却水供应器之间连接有水流控制阀，所述冷凝组件包括冷凝箱、冷凝管以及冷凝器，所述冷凝管与冷凝器相连，所述冷却箱的输入端与第二缓冲罐的输出端相连接，所述冷却箱的输出端与冷凝箱的输入端相连接；

所述增温室包括设置在增温室内的螺旋加热管，所述增温室与冷凝箱的连接处设置有第二温度检测器；

所述控制系统包括控制器，所述控制器分别与温湿度检测装置、第二温度检测器、气流控制阀、水流控制阀、螺旋加热管以及冷凝器电连接，所述控制器内设置有信息处理单元，所述信息处理单元根据接收温湿度检测装置检测的第二缓冲罐输出的气体的温度和湿度生成第一温度值和湿度值，所述信息处理单元根据接收第二温度传感器检测到的温度生成第二温度值，所述信息处理单元根据接收气流控制阀的流量信息生成第一流量值；

所述控制器内还配置有调控策略，所述调控策略配置有第一算法、第二算法以及第三算法，所述第一算法根据第一温度值和第一流量值计算得到第二流量值，所述第二算法根据湿度值和第一流量值计算得到第三温度值，所述第三算法根据第二温度值和第一流量值计算得到第四温度值，所述调控策略包括根据第二流量值控制冷却水供应器通过水流控制阀输出对应的水流量，根据第三温度值控制冷凝器调节冷凝管匹配至相应的温度，根据第四温度值控制螺旋加热管匹配至相应的温度。