空气处理主机和制氧系统的制作方法

本发明涉及空气处理设备，特别是涉及一种空气处理主机和包括该空气处理主机的制氧系统。
背景技术：
：空气分离是将空气经过处理后，最终分离出氧、氮和其他有用气体的气体分离设备，简称空分设备。随着空分设备行业的发展，全低压空分设备的分子筛吸附流程已经完全代替老式的切换式流程。以制氧主机为例，由于受制氧主机的分子筛吸附物理特性的影响，要求进入制氧主机的分子筛吸附塔的压缩空气较干燥，即压力露点较低。这样才能保证制氧主机的分子筛系统长期高效稳定的运行。目前，吸干机作为传统除水设备当中除水效果较好的代表，压力露点可达-40℃～－70℃，但是其造价高，吸干机配备有单独的电控系统，无形中增加了电控系统的复杂程度和成本。技术实现要素：本发明的一个目的是提供一种空气处理主机，该空气处理主机能够精简电控系统，降低电控系统成本。本发明的另一个目的是提供一种制氧系统，该制氧系统使用本发明提供的空气处理主机。为实现上述目的，本发明提供一种空气处理主机，其中，所述空气处理主机包括依次连接的进气管路、分子筛吸附容器和出气管路、以及设置在所述进气管路和出气管路上的电控阀，所述出气管路连接至制氧主机的进气端，所述电控阀的电控单元位于所述制氧主机的电控系统中，所述电控阀包括位于所述进气管路上的常开型阀门以能够在所述空气处理主机关闭时使气体依次通过所述进气管路、分子筛吸附容器和出气管路进入所述制氧主机中。优选地，所述分子筛吸附容器包括第一吸附塔和第二吸附塔，所述进气管路包括设置有进气口的进气管道和设置有排气口的排气管道，所述进气管道的一端连接至所述第一吸附塔的入口，所述进气管道的另一端连接至所述第二吸附塔的入口，所述电控阀包括设置在所述进气管道上的作为所述常开型阀门的第一进气阀和第二进气阀以及设置在所述排气管道上的第一排气阀和第二排气阀，所述第一进气阀位于所述第一吸附塔和所述进气口之间的管段上，所述第二进气阀位于所述第二吸附塔和所述进气口之间的管段上，所述排气管道的一端连接至所述第一进气阀与所述第一吸附塔之间的管段，所述排气管道的另一端连接至所述第二进气阀与所述第二吸附塔之间的管段，所述第一排气阀位于所述排气管道的一端与所述排气口之间的管段上，所述第二排气阀位于所述排气管道的另一端与所述排气口之间的管段上，所述出气管路包括设置有出气口的出气管道，所述出气管道的一端连接至所述第一吸附塔的出口，所述出气管道的另一端连接至所述第二吸附塔的出口，所述第一吸附塔的出口和第二吸附塔的出口之间连接有第一中间管道和第二中间管道，所述电控阀包括设置在所述第二中间管道上的均压阀。优选地，所述第一中间管道上设置有节流球阀。优选地，所述出气管道上具有位于所述第一吸附塔的出口和所述出气口之间的管段上的第一单向阀以及位于所述第二吸附塔的出口和所述出气口之间管段上的第二单向阀，所述第一单向阀的进口通向所述第一吸附塔的出口，所述第一单向阀的出口通向所述出气口，所述第二单向阀的进口通向所述第二吸附塔的出口，所述第二单向阀的出口通向所述出气口。优选地，所述第一进气阀、第二进气阀、第一排气阀和第二排气阀分别为角阀。优选地，所述第一进气阀、第二进气阀、第一排气阀、第二排气阀和均压阀分别通过对应的电磁阀控制，所述电磁阀与所述电控单元电连接。优选地，所述第一吸附塔包括第一连接管和多个第一缸体，所述第二吸附塔包括第二连接管和与所述多个第一缸体对应的第二缸体，多个所述第一缸体各自的末端具有延伸至所述第一连接管中的插管，多个所述第二缸体各自的末端具有延伸至所述第二连接管中的插管。优选地，所述第一缸体和第二缸体各自的容积小于30l。优选地，所述制氧主机的电控系统包括plc，所述电控阀的电控单元为所述plc的扩展模块。此外，本发明还提供一种制氧系统，其中，包括制氧主机和如上所述的空气处理主机，所述出气管路连接至所述制氧主机的进气端，所述电控阀的电控单元位于所述制氧主机的电控系统中。本发明所述的空气处理主机具有以下优点：由于所述出气管路连接至制氧主机的进气端，所述电控阀的电控单元位于所述制氧主机的电控系统中，所以该空气处理主机不需要配备专门的独立的电控系统，只需要利用已有的制氧主机的电控系统来控制即可，这样精简了电控系统、降低了电控系统成本，此外，所述电控阀包括位于所述进气管路上的常开型阀门以能够在所述空气处理主机关闭时使气体依次通过所述进气管路、分子筛吸附容器和出气管路进入所述制氧主机中，所以能够保证空气处理主机关闭(未启动)时就能够为制氧主机提供压缩空气(该压缩空气通常来自于连接空气处理主机的空气压缩机，制氧主机启动时需要压缩空气)，使得制氧主机能够启动(工作)来实现控制空气处理主机的电控阀动作(由于实际上空气处理主机的电控阀是通过制氧主机的电控系统来控制，所以制氧主机不工作时它的电控系统处于关闭状态，这时也无法控制空气处理主机的电控阀动作)。附图说明图1为本发明实施方式的空气处理主机的示意简图；图2为本发明实施方式的空气处理主机的立体结构图；图3为本发明实施方式的第一吸附塔的局部视图。具体实施方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的
技术领域：
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。尤其需要说明的是，本文中所使用的术语“连接”，在未做特别说明的情况下(例如“电连接”)，应理解为“通过气管路/气管道连接”。参见图1至图3，根据本发明的一个方面，提供一种空气处理主机，其中，空气处理主机包括依次连接的进气管路100、分子筛吸附容器和出气管路200、以及设置在进气管路100和出气管路200上的电控阀，出气管路200连接至制氧主机的进气端，电控阀的电控单元位于制氧主机的电控系统中，电控阀包括位于进气管路100上的常开型阀门以能够在空气处理主机关闭时使气体依次通过进气管路100、分子筛吸附容器和出气管路200进入制氧主机中。由于出气管路200连接至制氧主机的进气端，电控阀的电控单元位于制氧主机的电控系统中，所以该空气处理主机不需要配备专门的独立的电控系统，只需要利用已有的制氧主机的电控系统来控制即可，这样精简了电控系统、降低了电控系统成本，此外，电控阀包括位于进气管路100上的常开型阀门以能够在空气处理主机关闭时使气体依次通过进气管路100、分子筛吸附容器和出气管路200进入制氧主机中，所以能够保证空气处理主机关闭(未启动)时就能够为制氧主机提供压缩空气(该压缩空气通常来自于连接空气处理主机的空气压缩机，制氧主机启动时需要压缩空气)，使得制氧主机能够启动(工作)来实现控制空气处理主机的电控阀动作(由于实际上空气处理主机的电控阀是通过制氧主机的电控系统来控制，所以制氧主机不工作时它的电控系统处于关闭状态，这时也无法控制空气处理主机的电控阀动作，因此制氧主机需要先于空气处理主机工作)。以上提到的制氧主机的电控系统可以包括电控单元、执行单元和传感器等等，电控单元主要包括电路(硬件部分)和相关程序(软件部分)等等，这里不进行详细说明，因为对于本领域的技术人员而言，能够很清楚地理解制氧主机的电控系统的组成单元(或组成元器件)，本领域技术人员仅凭技术方案“制氧主机的电控系统”显然能够获知并找到或设计出能够实现本发明的目的的完整技术方案所需的制氧主机的电控系统，或者至少可以找到已有的能够实现本发明的目的的完整技术方案所需的制氧主机的电控系统，本发明的核心技术构思在于空气处理主机及其与制氧主机的连接关系，而非在于制氧主机的电控系统。作为一种具体的实施方式，制氧主机的电控系统可以包括plc，电控阀的电控单元可以为plc的扩展模块。以上提到的分子筛吸附容器中的分子筛优选4a级吸水分子筛，本发明的一种实施例的4a级吸水分子筛的具体尺寸和性能参数见下表。产品类型4x8目球装分子筛平均颗粒尺寸3.9-4.2堆积密度(kg/m3)≥680抗碎强度(n)≥75平衡水吸附容量(wt，％)≥21％残余含水量(wt，％)≤1.5％表1：本发明的一种实施例的4a级吸水分子筛参数表另外，该分子筛吸附容器中优选采用psa(变压吸附)气体吸附分离技术，能够将该分子筛吸附容器吸收的杂质和油分排出，而且采用变压式吸附原理以及上述类型的分子筛可以使得本发明提供的空气处理主机的压力露点达到-40℃以下。该空气处理主机应用于psa制氧系统时，使用分子筛制氧后的压力露点为-40℃左右，说明制氧分子筛对水分也有吸附作用，而分子筛吸水后会产生粉化失效现象，而通过本发明提供的空气处理主机后的空气压力露点已经达到-40℃以下，也就是说空气中的水分已经不会被制氧分子筛所吸收，这样有效地延长了制氧分子筛的使用寿命，所以该空气处理主机与相应的制氧系统中的制氧主机连接时，该制氧主机的分子筛的寿命更有保证，设备稳定性更好，从而减少了维修成本。根据本发明的优选实施方式，分子筛吸附容器可以包括第一吸附塔300和第二吸附塔400(可以理解的是，第一吸附塔300和第二吸附塔400中都可以使用上述4a级吸水分子筛和psa(变压吸附)气体吸附分离技术)，进气管路100可以包括设置有进气口101的进气管道102和设置有排气口103(排气口103可以通向设置有消音器9的排气管道)的排气管道104，进气管道102的一端连接至第一吸附塔300的入口，进气管道102的另一端连接至第二吸附塔400的入口，电控阀可以包括设置在进气管道102上的作为上述常开型阀门的第一进气阀1和第二进气阀2以及设置在排气管道104上的第一排气阀3和第二排气阀4，第一进气阀1位于第一吸附塔300和进气口101之间的进气管道102管段上，第二进气阀2位于第二吸附塔400和进气口101之间的进气管道102管段上，排气管道104的一端连接至第一进气阀1与第一吸附塔300之间的进气管道102管段，排气管道104的另一端连接至第二进气阀2与第二吸附塔400之间的进气管道102管段，第一排气阀3位于排气管道104的一端与排气口103之间的排气管道104管段上，第二排气阀4位于排气管道104的另一端与排气口103之间的排气管道104管段上，出气管路200包括设置有出气口201的出气管道202，出气管道202的一端连接至第一吸附塔300的出口，出气管道202的另一端连接至第二吸附塔400的出口，第一吸附塔300的出口和第二吸附塔400的出口之间连接有第一中间管道203和第二中间管道204，第一中间管道203上可以设置有节流阀5，电控阀可以包括设置在第二中间管道204上的均压阀6。其中，第一吸附塔300的入口优选位于第一吸附塔300的下部，更优选地，位于第一吸附塔300的底部，第二吸附塔400的入口优选位于第二吸附塔400的下部，更优选地，位于第二吸附塔400的底部，第一吸附塔300的出口优选位于第一吸附塔300的上部，更优选地，位于第一吸附塔300的顶部，第二吸附塔400的出口优选位于第二吸附塔400的上部，更优选地，位于第二吸附塔400的顶部。此外，出气管道202上可以具有位于第一吸附塔300的出口和出气口201之间的管段上的第一单向阀7以及位于第二吸附塔400的出口和出气口201之间管段上的第二单向阀8，第一单向阀7的进口通向第一吸附塔300的出口，第一单向阀7的出口通向出气口201，第二单向阀8的进口通向第二吸附塔400的出口，第二单向阀8的出口通向出气口201。根据本发明的优选实施方式，第一进气阀1、第二进气阀2、第一排气阀3和第二排气阀4分别为角阀，第一进气阀1和第二进气阀2为常开型角阀。且第一进气阀1、第二进气阀2、第一排气阀3、第二排气阀4和均压阀6分别通过对应的电磁阀控制，各个电磁阀与电控单元电连接。根据本发明的优选实施方式，第一吸附塔300可以包括第一连接管301和多个第一缸体302，第二吸附塔400包括第二连接管和与多个第一缸体302对应的第二缸体(也就是说，第二缸体与第一缸体302的形状尺寸一致)，多个第一缸体302各自的末端具有延伸至第一连接管301中的插管303，多个第二缸体各自的末端具有延伸至第二连接管中的插管303。其中，第一缸体302和第二缸体各自的容积小于30l，无需办理压力容器证件。以上是本发明提供的空气处理主机的详细结构介绍，下面介绍一下该空气处理主机的工作原理：以第一吸附塔300工作、第二吸附塔400吸附、工作时间3min-10min为例，首先，第一进气阀1和第二排气阀4开启，第二进气阀2和第一排气阀3关闭，从进气口101进入进气管道102的气体途经第一进气阀1进入第一吸附塔300的下部，自下而上经过第一进气阀1处理后从第一吸附塔300的出口排出，并途经第一单向阀7从出气口201排出，第一吸附塔300中的分子筛工作，吸收空气中的水分或油份杂质。当工作200s-300s后(时间可设定)第二排气阀4关闭，开启均压阀6，第一吸附塔300中的气体途经均压阀6进入第二吸附塔400，使第二吸附塔400中的气压上升到和第一吸附塔300一致或基本一致，到300s至400s时，第二进气阀2和第一排气阀3同时开启，第一进气阀1关闭，第二吸附塔400中的气体途经节流球阀进入第一吸附塔300，自上而下吹扫第一吸附塔300中的水份或油份杂质等，水份或油份杂质等可以从第一排气阀3排出，总之，第一吸附塔300和第二吸附塔400可以交替地进行吸附和吹扫。根据本发明的另一个方面，还提供一种制氧系统，其中，该制氧系统包括制氧主机和上述空气处理主机，出气管路200连接至制氧主机的进气端，电控阀的电控单元位于制氧主机的电控系统中，具体地，该制氧系统可以包括依次连接的空压机、第一过滤器、冷干机、过滤器组、上述空气处理主机、空气储罐、第二过滤器和制氧主机。这里不再展开说明。以上仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页12