一种基于热力学模型的变压吸附装置的制作方法

本发明属于制氧装置技术领域，具体涉及一种基于热力学模型的变压吸附装置。

背景技术：

目前市面上的制氧设备种类越来越多，但仍存在许多问题。一方面，传统的制氧大多都采用沸石分子筛利用变压吸附进行制氧，压力越高、吸附能力越强，但是随着压力的升高壳体内部的温度也会随之升高，温度的升高又会降低沸石分子筛的吸附能力，不能最大程度地使用装置进行吸附制氧；另一方面，进气口直接对准沸石分子筛中间，容易使得气体聚集在中间，造成中间区域提前进入吸附饱和状态、周围吸附缓慢；制氧效率低、沸石分子筛吸附不充分等问题。

技术实现要素：

鉴于现有技术中所存在的问题和使用需求，本发明公开了一种基于热力学模型的变压吸附装置，采用的技术方案是，包括出气管、进气管、上罩体、下罩体、冷气管ⅰ、冷气管ⅱ、上壳体、下壳体、环形凹槽ⅰ、环形凹槽ⅱ、钢丝网ⅰ、钢丝网ⅱ、分子筛、隔板、分流罩ⅰ、单项电磁阀、分流罩ⅱ、支架ⅰ、温度传感器ⅰ、支架ⅱ、温度传感器ⅱ，其中上壳体安装于上罩体内部、下壳体安装于下罩体内部，冷气管ⅰ位于上罩体与上壳体之间，冷气管ⅱ位于下罩体与下壳体之间，环形凹槽ⅰ位于上壳体内部，支架ⅱ位于上壳体内部、环形凹槽ⅰ上部，环形凹槽ⅰ、支架ⅱ分别与上壳体内壁焊接，环形凹槽ⅱ位于下壳体内部，支架ⅰ位于下壳体内部、环形凹槽ⅱ上部，环形凹槽ⅱ、支架ⅰ分别与上壳体内壁焊接，隔板位于上壳体与下壳体中间，通过螺栓与上罩体、下罩体、上壳体和下壳体连接固定，温度传感器ⅰ安装于支架ⅰ上，温度传感器ⅱ安装于支架ⅱ上，环形凹槽ⅰ、环形凹槽ⅱ的底部从下至上分别安装钢丝网ⅱ、分子筛和钢丝网ⅰ，并通过螺栓与环形凹槽ⅰ固定，分流罩ⅱ位于下壳体内部、与进气管通过焊接进行连接，隔板中间开圆孔安装分流罩ⅰ，单项电磁阀安装于分流罩ⅰ上，冷气管ⅰ、冷气管ⅱ分别与外部制冷设备连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述上壳体与下壳体所形成的的内部腔体的压力为0.35～0.6mp。

作为本发明的一种优选技术方案，所述钢丝网ⅰ、钢丝网ⅱ和分子筛的数目分别为2个。

作为本发明的一种优选技术方案，所述冷气管ⅰ与冷气管ⅱ结构相同。

作为本发明的一种优选技术方案，所述上壳体与下壳体内壁的材质为不锈钢材料。

作为本发明的一种优选技术方案，所述一种基于热力学模型的变压吸附装置与外部电脑连接，实现自动化操作控制。

本发明的工作原理：氧气分离时，首先压缩空气通过进气管2经过分流罩ⅱ17进入下壳体8内部，同时对下壳体8内部加压，空气与下壳体8内部分子筛13作用将氧气分离、氮气吸附，温度传感器ⅰ19将下壳体8内部温度信号反馈给外部电脑，控制制冷设备调节输入冷气管ⅱ6的冷气对下壳体8进行降温处理，保证下壳体8处于恒温状态；经过分离的氧气通过单项电磁阀16经过分流罩ⅰ15进入上壳体7内部，同时对上壳体7内部加压，分离后的氧气与上壳体7内部分子筛13作用，进一步分离氧气，温度传感器ⅱ21将上壳体7内部温度信号反馈给外部电脑，控制制冷设备调节输入冷气管ⅰ5的冷气对上壳体7进行降温处理，保证上壳体7处于恒温状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过增加冷气管使得氧气分离腔内保持恒温，增大分子筛吸附量、充分利用分子筛；并通过增加分流罩使得气体与沸石分子筛更加充分地接触进行吸附；具有结构简单、设计合理、操作方便、降低成本、提高氧气纯度等的优点。

附图说明

图1为本发明结构剖视图；

图2为本发明冷气管ⅰ透视图；

图中：1-出气管、2-进气管、3-上罩体、4-下罩体、5-冷气管ⅰ、6-冷气管ⅱ、7-上壳体、8-下壳体、9-环形凹槽ⅰ、10-环形凹槽ⅱ、11-钢丝网ⅰ、12-钢丝网ⅱ、13-分子筛、14-隔板、15-分流罩ⅰ、16-单项电磁阀、17-分流罩ⅱ、18-支架ⅰ、19-温度传感器ⅰ、20-支架ⅱ、21-温度传感器ⅱ。

具体实施方式

实施例1

如图1、图2所示，本发明所述的一种基于热力学模型的变压吸附装置，包括出气管1、进气管2、上罩体3、下罩体4、冷气管ⅰ5、冷气管ⅱ6、上壳体7、下壳体8、环形凹槽ⅰ9、环形凹槽ⅱ10、钢丝网ⅰ11、钢丝网ⅱ12、分子筛13、隔板14、分流罩ⅰ15、单项电磁阀16、分流罩ⅱ17、支架ⅰ18、温度传感器ⅰ19、支架ⅱ20、温度传感器ⅱ21，其中上壳体7安装于上罩体3内部、下壳体8安装于下罩体4内部，冷气管ⅰ5位于上罩体3与上壳体7之间，冷气管ⅱ6位于下罩体4与下壳体8之间，环形凹槽ⅰ9位于上壳体7内部，支架ⅱ20位于上壳体7内部、环形凹槽ⅰ9上部，环形凹槽ⅰ9、支架ⅱ20分别与上壳体7内壁焊接，环形凹槽ⅱ10位于下壳体8内部，支架ⅰ18位于下壳体8内部、环形凹槽ⅱ10上部，环形凹槽ⅱ10、支架ⅰ18分别与上壳体8内壁焊接，隔板14位于上壳体7与下壳体8中间，通过螺栓与上罩体3、下罩体4、上壳体7和下壳体8连接固定，温度传感器ⅰ19安装于支架ⅰ18上，温度传感器ⅱ21安装于支架ⅱ20上，环形凹槽ⅰ9、环形凹槽ⅱ10的底部从下至上分别安装钢丝网ⅱ12、分子筛13和钢丝网ⅰ11，并通过螺栓与环形凹槽ⅰ9固定，分流罩ⅱ17位于下壳体8内部、与进气管2通过焊接进行连接，隔板14中间开圆孔安装分流罩ⅰ15，单项电磁阀16安装于分流罩ⅰ15上，冷气管ⅰ5、冷气管ⅱ6分别与外部制冷设备；所述上壳体7与下壳体8所形成的的内部腔体的压力设置为0.35mp；所述钢丝网ⅰ11、钢丝网ⅱ12和分子筛13的数目分别为2个；所述冷气管ⅰ5与冷气管ⅱ6结构相同；所述上壳体7与下壳体8内壁的材质为不锈钢材料；所述一种基于热力学模型的变压吸附装置与外部电脑连接，实现自动化操作控制。

实施例2

如图1、图2所示，本发明所述的一种基于热力学模型的变压吸附装置，包括出气管1、进气管2、上罩体3、下罩体4、冷气管ⅰ5、冷气管ⅱ6、上壳体7、下壳体8、环形凹槽ⅰ9、环形凹槽ⅱ10、钢丝网ⅰ11、钢丝网ⅱ12、分子筛13、隔板14、分流罩ⅰ15、单项电磁阀16、分流罩ⅱ17、支架ⅰ18、温度传感器ⅰ19、支架ⅱ20、温度传感器ⅱ21，其中上壳体7安装于上罩体3内部、下壳体8安装于下罩体4内部，冷气管ⅰ5位于上罩体3与上壳体7之间，冷气管ⅱ6位于下罩体4与下壳体8之间，环形凹槽ⅰ9位于上壳体7内部，支架ⅱ20位于上壳体7内部、环形凹槽ⅰ9上部，环形凹槽ⅰ9、支架ⅱ20分别与上壳体7内壁焊接，环形凹槽ⅱ10位于下壳体8内部，支架ⅰ18位于下壳体8内部、环形凹槽ⅱ10上部，环形凹槽ⅱ10、支架ⅰ18分别与上壳体8内壁焊接，隔板14位于上壳体7与下壳体8中间，通过螺栓与上罩体3、下罩体4、上壳体7和下壳体8连接固定，温度传感器ⅰ19安装于支架ⅰ18上，温度传感器ⅱ21安装于支架ⅱ20上，环形凹槽ⅰ9、环形凹槽ⅱ10的底部从下至上分别安装钢丝网ⅱ12、分子筛13和钢丝网ⅰ11，并通过螺栓与环形凹槽ⅰ9固定，分流罩ⅱ17位于下壳体8内部、与进气管2通过焊接进行连接，隔板14中间开圆孔安装分流罩ⅰ15，单项电磁阀16安装于分流罩ⅰ15上，冷气管ⅰ5、冷气管ⅱ6分别与外部制冷设备；所述上壳体7与下壳体8所形成的的内部腔体的压力设置为0.6mp；所述钢丝网ⅰ11、钢丝网ⅱ12和分子筛13的数目分别为2个；所述冷气管ⅰ5与冷气管ⅱ6结构相同；所述上壳体7与下壳体8内壁的材质为不锈钢材料；所述一种基于热力学模型的变压吸附装置与外部电脑连接，实现自动化操作控制。

实施例3

如图1、图2所示，本发明所述的一种基于热力学模型的变压吸附装置，包括出气管1、进气管2、上罩体3、下罩体4、冷气管ⅰ5、冷气管ⅱ6、上壳体7、下壳体8、环形凹槽ⅰ9、环形凹槽ⅱ10、钢丝网ⅰ11、钢丝网ⅱ12、分子筛13、隔板14、分流罩ⅰ15、单项电磁阀16、分流罩ⅱ17、支架ⅰ18、温度传感器ⅰ19、支架ⅱ20、温度传感器ⅱ21，其中上壳体7安装于上罩体3内部、下壳体8安装于下罩体4内部，冷气管ⅰ5位于上罩体3与上壳体7之间，冷气管ⅱ6位于下罩体4与下壳体8之间，环形凹槽ⅰ9位于上壳体7内部，支架ⅱ20位于上壳体7内部、环形凹槽ⅰ9上部，环形凹槽ⅰ9、支架ⅱ20分别与上壳体7内壁焊接，环形凹槽ⅱ10位于下壳体8内部，支架ⅰ18位于下壳体8内部、环形凹槽ⅱ10上部，环形凹槽ⅱ10、支架ⅰ18分别与上壳体8内壁焊接，隔板14位于上壳体7与下壳体8中间，通过螺栓与上罩体3、下罩体4、上壳体7和下壳体8连接固定，温度传感器ⅰ19安装于支架ⅰ18上，温度传感器ⅱ21安装于支架ⅱ20上，环形凹槽ⅰ9、环形凹槽ⅱ10的底部从下至上分别安装钢丝网ⅱ12、分子筛13和钢丝网ⅰ11，并通过螺栓与环形凹槽ⅰ9固定，分流罩ⅱ17位于下壳体8内部、与进气管2通过焊接进行连接，隔板14中间开圆孔安装分流罩ⅰ15，单项电磁阀16安装于分流罩ⅰ15上，冷气管ⅰ5、冷气管ⅱ6分别与外部制冷设备；所述上壳体7与下壳体8所形成的的内部腔体的压力优选设置为0.5mp；所述钢丝网ⅰ11、钢丝网ⅱ12和分子筛13的数目分别为2个；所述冷气管ⅰ5与冷气管ⅱ6结构相同；所述上壳体7与下壳体8内壁的材质为不锈钢材料；所述一种基于热力学模型的变压吸附装置与外部电脑连接，实现自动化操作控制。

包括本文中未详细说明的部件为现有技术。

上述虽然对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，而不具备创造性劳动的修改或变形仍在本发明的保护范围以内。