氧气出口回收装置及制氧设备的制作方法

1.本实用新型涉及制氧设备技术领域，尤其是涉及一种氧气出口回收装置及制氧设备。


背景技术：

2.随着分子筛变压吸附(pressure swing adsorption，psa)技术飞速发展，随着人们对环境保护及污染治理的要求，目前已经广泛的应用于钢铁生产、气体工业、电子工业、石油化工、农副渔业和医疗卫生等诸多行业。
3.现有技术中的分子筛psa制氧系统，使用变压吸附原理，利用洁净的压缩空气进入吸附塔，通过加压吸附饱和后，再生解析实现氮气、氧气分离的原理。
4.但是，制氧装置在开始启动时，由于变压吸附的平衡状态还没有完全建立，系统内部还有许多空气，此时制氧装置的出口位置的氧浓度还无法达到能够使用储存的条件，因此在制氧装置开启的一段时间内，此时制作的氧气都会直接排放，直至制氧装置的出口位置的氧浓度达到理想值后才会对氧气进行储存，从而现有技术中的制氧装置存在制作好的氧气排放浪费的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种氧气出口回收装置及制氧设备，以缓解现有技术中存在的在制氧开启阶段，氧气无法达到理想值，直接排放存在浪费的技术问题。
6.本实用新型提供的一种氧气出口回收装置，包括：制氧装置、调控机构和回收机构；
7.所述调控机构位于所述制氧装置的氧气出口处，所述回收机构与所述制氧装置的氧气出口连接，所述调控机构与所述回收机构连接，所述调控机构用于检测所述制氧装置的氧气出口位置的氧气浓度，所述调控机构预设有氧气浓度阈值，所述调控机构用于根据所述制氧装置的氧气出口位置的氧气浓度对应调控所述回收机构与所述制氧装置之间的连通或关闭。
8.在本实用新型较佳的实施例中，所述回收机构还包括控制阀和氧气回收管路；
9.所述控制阀分别与所述氧气回收管路和所述制氧装置的氧气出口连接，所述氧气回收管路远离所述控制阀的一端与所述制氧装置的空气进气口连接，所述调控机构与所述控制阀电信号连接，所述调控机构用于调节所述控制阀的启闭，以对应调节所述氧气回收管路与所述制氧装置的连通或关闭。
10.在本实用新型较佳的实施例中，所述控制阀包括二位三通阀，所述二位三通阀的入口端与所述制氧装置的氧气出口连接，所述二位三通阀的两个出口端分别与所述氧气回收管路和所述调控机构连接。
11.在本实用新型较佳的实施例中，所述调控机构包括控制器、氧气浓度传感器和氧气输送机构；
12.所述控制器分别与所述氧气浓度传感器和所述二位三通阀电信号连接，所述氧气输送机构与所述二位三通阀的出口端连接，所述氧气浓度传感器与所述氧气输送机构连接，所述氧气浓度传感器用于检测所述氧气输送机构处的氧气浓度信息，并将此氧气浓度信息输送至所述控制器，所述控制器预设有氧气浓度阈值，所述控制器对应控制所述二位三通阀的两个出口端的启闭。
13.在本实用新型较佳的实施例中，所述氧气输送机构包括氧气工艺罐和氧气输出管路；
14.所述氧气工艺罐的一端与所述二位三通阀连接，所述氧气工艺罐的另一端与所述氧气输出管路连接，所述氧气输出管路用于将高于氧气浓度阈值的氧气输出储存，所述氧气浓度传感器与所述氧气工艺罐连通，所述氧气浓度传感器用于检测所述氧气工艺罐内的氧气浓度信息。
15.在本实用新型较佳的实施例中，所述氧气输送机构还包括节流阀；
16.所述氧气浓度传感器通过所述节流阀与所述氧气工艺罐连接。
17.在本实用新型较佳的实施例中，所述氧气输送机构还包括压力传感器；
18.所述压力传感器通过管接头与所述氧气工艺罐连接，所述压力传感器用于检测所述氧气工艺罐的压力信息。
19.在本实用新型较佳的实施例中，所述氧气输送机构还包括警报机构；
20.所述压力传感器和所述警报装置分别与所述控制器电信号连接，所述控制器预设有压力阈值，所述压力传感器用于将所述氧气工艺罐的压力信息输送至所述控制器处，所述控制器对应控制所述警报装置的启闭。
21.在本实用新型较佳的实施例中，还包括总控阀；
22.所述总控阀位于所述制氧装置的氧气出口和所述回收机构之间，所述总控阀与所述制氧装置的氧气出口连接，所述总控阀用于控制所述制氧装置的氧气输出或关闭。
23.本实用新型提供的一种制氧设备，包括所述的氧气出口回收装置。
24.本实用新型提供的一种氧气出口回收装置，包括：制氧装置、调控机构和回收机构；调控机构位于制氧装置的氧气出口处，回收机构与制氧装置的氧气出口连接，调控机构与回收机构连接，调控机构用于检测制氧装置的氧气出口位置的氧气浓度，调控机构预设有氧气浓度阈值，调控机构用于根据制氧装置的氧气出口位置的氧气浓度对应调控回收机构与制氧装置之间的连通或关闭；通过将制氧装置开启前期氧气浓度不达标的氧气回收返回至制氧装置的空气进气位置，使得进入到制氧装置的空气的氧气浓度增大，从而能够加快输出氧气浓度尽快达到理想值，提高了制氧装置的制氧效率，避免了对不达标氧气的浪费，缓解了现有技术中存在的在制氧开启阶段，氧气无法达到理想值，直接排放存在浪费的技术问题。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本实用新型实施例提供的氧气出口回收装置的原理结构示意图；
27.图2为本实用新型实施例提供的氧气出口回收装置具有装置的原理结构示意图。
28.图标：100
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制氧装置；200
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调控机构；201
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氧气浓度传感器；202
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氧气输送机构；212
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氧气工艺罐；222
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氧气输出管路；232
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节流阀；242
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压力传感器；300
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回收机构；301
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控制阀；302
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氧气回收管路；400
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总控阀。
具体实施方式
29.下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.如图1
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图2所示，本实施例提供的一种氧气出口回收装置，包括：制氧装置100、调控机构200和回收机构300；调控机构200位于制氧装置100的氧气出口处，回收机构300与制氧装置100的氧气出口连接，调控机构200与回收机构300连接，调控机构200用于检测制氧装置100的氧气出口位置的氧气浓度，调控机构200预设有氧气浓度阈值，调控机构200用于根据制氧装置100的氧气出口位置的氧气浓度对应调控回收机构300与制氧装置100之间的连通或关闭。
31.需要说明的是，本实施例提供的氧气出口回收装置，通过对制氧装置100输出的氧气浓度进行检测和回收，能够将输出口位置的一些低浓度的氧气进行回收，利用低浓度的氧气返回至空气进气位置，既能避免浪费还可以加快输出氧浓度尽快达到最高值，其中，调控机构200预设的氧气浓度阈值，可以根据不同的氧气浓度需求进行具体的设定，优选地，调控机构200预设的氧气浓度阈值为93％富氧。
32.可选地，本实施例体提供的制氧装置100属于下述的制氧设备中的单独用于制氧的装置，具体地，制氧装置100可以包括吸附器，吸附器包括：吸附塔、上端盖和气路集成机构，上端盖、气路集成机构分别与吸附塔的两端密封连接，从而使得吸附塔内部形成密封腔体，具体的，吸附塔内部形成吸附腔和氧气存储腔，吸附腔内可以利用变压吸附的方法从空气中分离制取氧气，当从空气中分离出带压氧气后，此时氧气流经气路集成机构后进入到氧气存储腔内部，实现了一个吸附塔对吸附和存储的功能；具体地，制氧装置100还包括氮气排放口、氧气输出管路222和空气控制管路；氮气排放口与氮气消声器连通，且氮气排放口与制氧设备的壳体的冷风排风口连通；其中，从氮气消音器排放出来的氮气，可以通过氮气排放口到冷风排风口，使氮气随散热风一起排出。氧气输出管路222的两端分别与分子筛吸附塔和氧气存储装置连接，氧气输出管路222上设置有用于控制分子筛吸附塔变压吸附氧气输出的平衡阀；其中，平衡阀可以自动根据分子筛的变压吸附氧气输出；空气控制管路的两端分别与空气处理单元和分子筛吸附塔连接，空气控制管路上设置有用于空气进气和排气的气控阀；其中，气控阀可以根据空气控制管路的变压以及制氧设备的中控装置的指令控制空气的进气时间和排气时间。
33.本实施例提供的一种氧气出口回收装置，包括：制氧装置100、调控机构200和回收机构300；调控机构200位于制氧装置100的氧气出口处，回收机构300与制氧装置100的氧气出口连接，调控机构200与回收机构300连接，调控机构200用于检测制氧装置100的氧气出
口位置的氧气浓度，调控机构200预设有氧气浓度阈值，调控机构200用于根据制氧装置100的氧气出口位置的氧气浓度对应调控回收机构300与制氧装置100之间的连通或关闭；通过将制氧装置100开启前期氧气浓度不达标的氧气回收返回至制氧装置100的空气进气位置，使得进入到制氧装置100的空气的氧气浓度增大，从而能够加快输出氧气浓度尽快达到理想值，提高了制氧装置100的制氧效率，避免了对不达标氧气的浪费，缓解了现有技术中存在的在制氧开启阶段，氧气无法达到理想值，直接排放存在浪费的技术问题。
34.在上述实施例的基础上，进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，回收机构300还包括控制阀301和氧气回收管路302；控制阀301分别与氧气回收管路302和制氧装置100的氧气出口连接，氧气回收管路302远离控制阀301的一端与制氧装置100的空气进气口连接，调控机构200与控制阀301电信号连接，调控机构200用于调节控制阀301的启闭，以对应调节氧气回收管路302与制氧装置100的连通或关闭。
35.本实施例中，控制阀301可以采用电磁阀，其中调控机构200能够与控制阀301电信号连接，并且调控机构200能够根据检测到氧气出口处的氧气浓度，对应能够控制电磁阀的不同位置的启闭，即制氧装置100的氧气出口位置处的氧浓度低于调控机构200预设的氧气浓度阈值后，此时控制阀301处于关闭状态，制氧装置100出口输出的低浓度氧气会随着氧气回收管路302返回至制氧装置100的空气进入，随着压缩空气进入到制氧装置100内部进行制氧。
36.在本实用新型较佳的实施例中，控制阀301包括二位三通阀，二位三通阀的入口端与制氧装置100的氧气出口连接，二位三通阀的两个出口端分别与氧气回收管路302和调控机构200连接。
37.本实施例中，控制阀301通过采用二位三通阀，其中二位三通阀为电磁阀控制两个不同的出口，二位三通阀的入口端与制氧装置100的氧气出口连接，即二位三通阀能够接收制氧装置100输出的氧气，在氧气刚刚进入到二位三通阀后，此时氧气会随着一个出口端进入到调控机构200位置，调控机构200能够对氧气的浓度进行检测，并且将检测结果与预设的氧气浓度阈值进行对比，当此时制氧装置100输出的氧气浓度无法达到预设的氧气浓度阈值，此时调控机构200控制二位三通阀与自身的出口端关小，其中调控机构200与二位三通阀会一直处于流通的状态，从而能够时时对制氧装置100输出的氧气浓度进行检测，同时控制二位三通阀与氧气回收管路302的出口端开启，其中，二位三通阀与氧气回收管路302的出口端开启角度大于调控机构200与二位三通阀的出口端开启角度，进而能够大量的低浓度的氧气利用氧气回收管路302回流至制氧装置100处，只有少量的低浓度氧气会流经调控机构200进行检测。
38.在本实用新型较佳的实施例中，调控机构200包括控制器、氧气浓度传感器201和氧气输送机构202；控制器分别与氧气浓度传感器201和二位三通阀电信号连接，氧气输送机构202与二位三通阀的出口端连接，氧气浓度传感器201与氧气输送机构202连接，氧气浓度传感器201用于检测氧气输送机构202处的氧气浓度信息，并将此氧气浓度信息输送至控制器，控制器预设有氧气浓度阈值，控制器对应控制二位三通阀的两个出口端的启闭。
39.可选地，控制器可以为多种，例如：mcu，计算机，plc控制器等，较佳地，控制器为mcu。微控制单元(microcontroller unit；mcu)，又称单片微型计算机或者单片机，是把中央处理器的频率与规格做适当缩减，并将内存、计数器、usb、a/d转换、uart、plc、dma等周边
接口，甚至lcd驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。优选地，控制器可以采用stm32f103c8t6单片机，控制机构也可以采用plc控制，此处对此不再赘述。
40.本实施例中，氧气输送机构202能够通过控制阀301接收制氧装置100输出的氧气，氧气浓度传感器201可以采用探入式检测，通过氧气浓度传感器201能够时时对氧气输送机构202流通的氧气浓度进行检测，需要说明的是，氧气输送机构202与二位三通阀为一直连通，即当控制器控制二位三通阀与氧气输送机构202关闭时，此时二位三通阀也可以将少量的用于检测氧浓度的氧气输送至氧气输送机构202位置处，从而能够方便氧气浓度传感器201对氧气输送机构202内部的氧浓度进行检测。
41.在本实用新型较佳的实施例中，氧气输送机构202包括氧气工艺罐212和氧气输出管路222；氧气工艺罐212的一端与二位三通阀连接，氧气工艺罐212的另一端与氧气输出管路222连接，氧气输出管路222用于将高于氧气浓度阈值的氧气输出储存，氧气浓度传感器201与氧气工艺罐212连通，氧气浓度传感器201用于检测氧气工艺罐212内的氧气浓度信息。
42.本实施例中，由于氧气输送机构202能够一直接收二位三通阀输送的氧气，为了能够保证进入到氧气储存位置的氧气浓度能够达到预设的氧浓度标准，控制阀301向调控机构200输送的氧气会进入到氧气工艺罐212内部进行缓冲，并且氧气浓度传感器201也是对氧气工艺罐212内部的氧气浓度进行检测，即只有当氧气工艺罐212内部的氧气浓度达到预设的浓度后，氧气输出管路222才会将高于氧气浓度阈值的氧气输出储存。
43.为了能够保证氧气浓度传感器201对于氧气浓度检测时的气流要求，在本实用新型较佳的实施例中，氧气输送机构202还包括节流阀232；氧气浓度传感器201通过节流阀232与氧气工艺罐212连接。
44.在本实用新型较佳的实施例中，氧气输送机构202还包括压力传感器242；压力传感器242通过管接头与氧气工艺罐212连接，压力传感器242用于检测氧气工艺罐212的压力信息。
45.在本实用新型较佳的实施例中，氧气输送机构202还包括警报机构；压力传感器242和警报装置分别与控制器电信号连接，控制器预设有压力阈值，压力传感器242用于将氧气工艺罐212的压力信息输送至控制器处，控制器对应控制警报装置的启闭。
46.本实施例中，通过压力传感器242对氧气工艺罐212内部的压力进行检测，并且能够利用控制器时时对氧气工艺罐212进行监测，当氧气工艺罐212的压力信息高于预设的压力阈值时，此时警报机构开启，提醒工作人员对氧气工艺罐212进行检查或者关闭，避免了氧气工艺罐212使用的安全隐患。
47.在本实用新型较佳的实施例中，还包括总控阀400；总控阀400位于制氧装置100的氧气出口和回收机构300之间，总控阀400与制氧装置100的氧气出口连接，总控阀400用于控制制氧装置100的氧气输出或关闭。
48.可选地，总控阀400可以采用手动控制阀301，也可以采用电动控制阀301，利用总控阀400能够控制制氧装置100的氧气输出或关闭，从而能够方便在停机检修时，对氧气回收装置进行整体检修，使得设计更加合理完善。
49.本实施例提供的一种制氧设备，包括所述的氧气出口回收装置；由于本实施例提
供的制氧设备的技术效果与上述实施例提供的氧气出口回收装置的技术效果相同，此处对此不再赘述。
50.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。