[发明专利]无水瓶装氧气三级立式氧压机

说明书

本发明涉及一种氧气的灌充装置。

瓶装氧气主要用于炼钢厂及气焊、气割中，也是目前冶金行业磷硫含量精密仪器、分析仪器使用的必不可少的气源。目前，国内外生产瓶装氧气都用空气液化分离得到液氧，液氧在低温下蒸发成低压氧，再用氧气压缩机加压充瓶。低压氧气中并不含水，但由于氧气本身易于着火，所以必须使氧气在加压过程中其温度低于安全温度，这样就要在压缩过程中间气缸内喷水内冷却，以便降低氧气温度，致使所产生的氧气内含水。尽管采用各种类型的脱水净化装置，但所生产的氧气质量仍达不到无水的要求。氧气含水就使气割的火焰温度降低，夹渣，气孔增加，降低了焊接质量。同时氧气钢瓶的含水会严重地腐蚀氧气钢瓶，经过长期对氧气瓶实际测量表明，年腐蚀量为2.89-24%。大量消耗了优质钢材，仅某钢铁公司每年就要生产优质钢坯三万吨，价值人民币1亿元，其中约一半都是用来补充因钢瓶腐蚀报废而制作新瓶用的。另外含水的氧气使精密分析仪器无法正常地工作。例如国产的Z-100/150型氧压机所产生的瓶装氧气。

本发明的目的是提供一种具有不向气缸内喷水的氧气压缩机的氧气灌充装置。

本发明所提供的氧气灌充装置，它包括7-20公斤/厘米²的中压氧气进口管道，三级立式往复氧气压缩机，级间冷却器和排出管道。其解决方案是：压缩机的第一级气缸直径为100-130毫米，最佳直径可为118毫米，第二级气缸的直径为65-80毫米，最佳直径可为72毫米，第三级气缸的直径为45-55毫米，最佳直径可为48毫米。所述的第一级气缸的吸气阀阀片的升程为1.0-3.0毫米，弹簧力为0.5-0.6公斤，最佳升程可为2.0毫米，最佳弹簧力可为0.521公斤。第一级气缸的排气阀阀片的升程为3-4.5毫米，弹簧力为0.15-0.25公斤，最佳升程可为4.0毫米，最佳弹簧力可为0.201公斤。第二级气缸的吸气阀与排气阀阀片的升程均为1.5-3.0毫米，弹簧力均为0.5-0.65公斤，其最佳升程均可为2.5毫米。第二级吸气阀阀片最佳弹簧力可为0.612公斤，第二级排气阀阀片最佳弹簧力可为0.581公斤。第三级气缸吸气阀与排气阀阀片的升程均为1.5-3.0毫米，最佳升程均可为2.0毫米，第三级气缸吸气阀阀片的弹簧力为0.2-0.4公斤，最佳弹簧力可为0.332公斤，第三级气缸排气阀阀片的弹簧力为0.4-0.6公斤，最佳弹簧力可为0.518公斤。

本发明的三级气缸的排列方式为，第一级气缸与进气管相接，第二级气缸位于驱动测，第三级气缸位于第二级气缸与第一级气缸之间。

本发明的氧气进口管道上装有两个节流阀及一个净化过滤器，使得7-20KG/cm²的中压氧气通过节流阀1、节流阀2得到最佳的进气压力，并通过净化装置进入一级气缸最后充瓶。

本发明的优点在于，在加压过程中氧气的最高温度低于安全温度，无须再向气缸内喷水冷却，使生产的氧气不再含水，氧气的质量有了可靠的保证，新设备取消了喷水内冷却系统，不但使结构简单，而且更主要的是氧气中不含水，气阀组件中的锈蚀问题得到了根本解决，同时氧气瓶中的水腐蚀问题从根本上消除，大量节约了制造氧气钢瓶的优质钢材。氧压机曲轴箱的润滑油由于消除了水的影响，使用寿命大大提高。气缸新的排列方式解决了机器在运行中的振动问题，改善了曲轴的受力状态。活塞环采用了聚四氟乙稀材料，满足了氧压机的运行要求，大大地减少了摩擦功率的损耗。

根据实际测定，新型氧压机的故障停机次数由原设备70小时左右提高到运行一年无故障，每台设备年均节电130052度，生产能力比原机提高一倍，每台机器年均经济效益为5万元以上。本发明是在现有的氧压机基础上进行优化设计，所以生产成本低工艺简单。

利用本发明生产出的氧气、经冶金工业部机电产品检测中心测定，其纯度达99.78-99.88%，露点小于-58℃，超过了国家质量指标，达到和超过了国际先进水平的质量指标（国际先进水平为99.8%）。

图上描述发明的一个实施例，从此实例中可得出发明的其它特征。

图1是一种氧气灌充装置的侧视图。

图2是氧气灌充的生产流程图。

图1描述一台氧气灌充装置的组合结构，其电动机通过皮带将驱动力矩传递给飞轮（17），使氧气压缩机的曲轴（6）作回转运动，由连杆（5）、活塞杆（16）组成的曲柄连杆机构将曲轴的回转运动转换为往复运动，使活塞（1）及（2）对各级气缸中的氧气进行压缩，以提高氧气压力。