一种模块组合式大型制氧系统的制作方法

本发明涉及制氧系统，详细讲是一种制氧速度快、产氧量自动调节、能耗低、占地面积小、安装维护简单方便、扩容简单方便的模块组合式大型制氧系统。

背景技术：

我们知道，目前大型的医用分子筛制氧系统均是采用变压吸附（psa）技术，通过空气压缩机、空气过滤器、冷干机、空气罐、氧气增压机、氧气储罐、空气分离装置等设备通过管路连接，组成制氧系统，从压缩空气中直接分离制取氧气，可在常温、中低压工况下运行使用。上述各个组成单元的规格配置取决于制氧系统总的产氧量，产氧量越大的制氧系统就需要配置功率越大的空气压缩机、空气过滤器、冷干机、空气罐、氧气增压机、氧气储罐、空气分离装置等配套设备，配套设备的参数与制氧系统具有较严格的对应关系。制氧系统在实际应用中往往是不允许由于配套设备的维护保养或故障损坏而导致的供氧中断，而这种传统的制氧系统恰恰存在这个问题，若一个配套设备出现问题，整套制氧系统便不能正常工作下去。为了避免上述情况的发生，在系统设计的时候往往采用一用一备的方式，由此带来了配套设备数量的增多、整套制氧系统投资成本的巨大。

上述制氧系统工作时，单位时间内产生的氧气量是一定的，不能根据实际用氧量的变化而变化，当用户的实际用氧量在低峰时系统仍然全负荷全功率运行，造成系统运行费用高。

现有制氧系统中配备的螺杆空压机、氧气增压机运行过程中的噪音大，多个设备同时运行时噪音叠加，可以达到80分贝以上，带来了严重的噪音污染。

这些配套设备由于体积较大，各个配套设备之间通过管路连接，每个配套设备之间的连接需要预留有一定的空间，进而导致组成的整套制氧系统占地面积较大，此制氧系统由于设备组成复杂，设备所用机房占地面积大，各医疗机构及民用用户无法提供设备的安装空间，影响了制氧系统的推广使用。

现有的制氧系统设备之间管路均采用不锈钢焊接方式连接、结构复杂、施工难度大、工程施工周期长、工程造价高、维护保养难度大。

大型医用分子筛制氧系统的性能稳定性普遍较差，有的单位生产的设备几乎每隔两三年就需要更换一次沸石分子筛，使本来使用周期十年的分子筛过早地被损坏，造成维护使用费用高。究其原因，主要是气体分配控制阀门及供气净化工艺流程存在着一些质量与技术上的问题。例如，压缩空气质量没有严格的控制指标，使压缩空气中的油、水的含量不能持续有效地得以保证；压缩空气进入分子筛的流速冲击也影响着分子筛的结构和性能。

技术实现要素：

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种制氧速度快、产氧量自动调节、能耗低、占地面积小、安装维护简单方便、扩容简单方便的模块组合式大型制氧系统。

本发明解决上述现有技术的不足所采用的技术方案是：

一种模块组合式大型制氧系统，其特征在于设有制氧主管，制氧主管上连接有多组分子筛制氧单元，制氧主管与分子筛制氧单元间的连接管路上设有单向阀，制氧主管连接氧气缓冲罐，氧气缓冲罐经增压机与氧气储存罐相连，设有主控制器，主控制器与分子筛制氧单元相连，用于控制分子筛制氧单元的工作状态。

本发明中所述的制氧主管与分子筛制氧单元间经快速接头相连。可以实现分子筛制氧单元与制氧主管的快速装卸。

本发明中所述的制氧主管与分子筛制氧单元间的连接管路上设有氧气输送泵。氧气输送泵将分子筛制氧单元产生的氧气输送入氧气缓冲罐暂存。

本发明中所述的分子筛制氧单元包括空气过滤器、空气压缩机、冷凝器、除水过滤器、电磁换向阀、分子筛吸附塔、减压阀，上述部件依次连接，减压阀后的出口为分子筛制氧单元的制氧出口。

本发明中所述的分子筛制氧单元上设置有分控制器，分控制器控制分子筛制氧单元的空压机、散热器及各阀门动作，进行制氧工作；各分控制器与主控制器相连，主控制器控制分控制器工作。主控制器通过控制制氧系统中分控制器工作的数量来调节单位时间内的制氧量。

本发明进一步改进，设有支撑架，支撑架上布有制氧单元安放槽口，制氧主管设置在支撑架一侧上，分子筛制氧单元安放在安放槽口内，制氧主管上设有制氧分管，分子筛制氧单元经快速接头、单向阀与制氧分管相连。制氧单元安放槽口可分层排列在支撑架上，结构紧凑，占地面积小，维护简单方便。

本发明工作时，工作的分子筛制氧单元将制得的氧气经快速接头、单向阀流入制氧主管内汇合，经制氧主管传输给氧气缓冲罐缓冲，再经增压机加压后进入氧气储存罐内待用。大型制氧系统由多个小型分子筛制氧单元组成，小型分子筛制氧单元可采用小型活塞空压机、高效锂分子筛、塑料连接管等大型分子筛制氧机无法使用的部件，制成的大型制氧系统由于小型分子筛制氧单元的氧气浓度提升速度快，本发明的氧浓度在2分钟即可达到90%以上，而常规的大型制氧系统达到90%的氧浓度要30分钟；单位时间内的产氧量可通过控制不同数量的分子筛制氧机同时工作来自主调节；本发明分子筛制氧单元的组装无需较多的管路铺设及连接，其内部管路多采用快插接头，安装方便快捷，工程量小；产氧量30m³/h的制氧系统占地面积仅需20平方米，而相同产氧量的常规制氧系统占地面积要70平方米；常规制氧系统要配备自来水水源和下水道排水，因为常规大型制氧系统的空压机出气口的气体温度高（80左右度）需水冷装置进行初步冷却后进入冷干机除水处理，使含水量很低的空气再进入制氧机内制氧，这样就需要消耗大量的水资源。而本发明中的分子筛制氧机只需风冷，无需自来水水源和下水道排水，进而为用户节省水资源；常规大型制氧机使用钠分子筛，工作压力高，对分子筛的冲击力大，容易导致分子筛粉尘化，严重影响分子筛的使用寿命，而本发明中的分子筛制氧单元使用锂分子筛，在低压下即可充分吸附氮气，分子筛受冲击小，不会导致粉尘化，从而大大延长了分子筛的使用寿命；本发明的制氧单元所采用的压缩机为无油设计，有效地延长分子筛使用寿命；常规大型制氧机为避免单台故障影响用户的使用，需采用一用一备的配置方式，而本发明采用模块化组合式制氧单元的配置方式，无需传统的一用一备配置方式，节省设备投资，同时单个分子筛制氧单元维修保养时可快速装卸，不影响整个系统的正常供氧。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图。

图2是本发明中分子筛制氧单元与制氧主管间的连接结构示意图。

图3是本发明中分子筛制氧单元的结构示意图。

图4是本发明中支撑架和分子筛制氧单元间的结构示意图。

图5是图4的俯视图。

具体实施方式

如图1-图5所示的模块组合式大型制氧系统，设有制氧主管4，制氧主管4上连接有多组分子筛制氧单元3，所述制氧主管4与分子筛制氧单元3间经快速接头相连；可以实现分子筛制氧单元与制氧主管的快速装卸。所述分子筛制氧单元3包括空气过滤器31、空气压缩机32、冷凝器33、除水过滤器、电磁换向阀37、分子筛吸附塔36、减压阀35，上述部件依次连接，减压阀后的出口为分子筛制氧单元的制氧出口，本发明中减压阀上连接有灭菌过滤器34，氧气经灭菌过滤器34杀菌消毒后存储，保证氧气质量；分子筛制氧单元为现有技术，不再赘述。制氧主管4与分子筛制氧单元3间的连接管路上设有单向阀1，制氧主管4连接氧气缓冲罐6，制氧主管与分子筛制氧单元间的连接管路上设有氧气输送泵2;氧气输送泵2将分子筛制氧单元产生的氧气输送入氧气缓冲罐暂存。氧气缓冲罐6经增压机5与氧气储存罐7相连，设有主控制器8，分子筛制氧单元上设置有分控制器，分控制器控制分子筛制氧单元的空压机、散热器及各阀门动作，进行制氧工作；各分控制器与主控制器8相连，主控制器8控制分控制器工作；主控制器通过控制制氧系统中分控制器工作的数量来调节单位时间内的制氧量。

本发明进一步改进，设有支撑架9，支撑架9上布有制氧单元安放槽口，制氧主管4设置在支撑架一侧上，分子筛制氧单元3安放在安放槽口内，制氧主管上设有制氧分管，分子筛制氧单元经快速接头、单向阀与制氧分管相连。制氧单元安放槽口可分层排列在支撑架上，结构紧凑，占地面积小，维护简单方便。当需要扩容、提高单位时间制氧量时，在制氧单元安放槽口内放入分子筛制氧单元、并与制氧主管相连即可。扩容简单方便。

本发明工作时，工作的分子筛制氧单元将制得的氧气经快速接头、单向阀流入制氧主管内汇合，经制氧主管传输给氧气缓冲罐缓冲，再经增压机加压后进入氧气储存罐内待用。大型制氧系统由多个小型分子筛制氧单元组成，小型分子筛制氧单元可采用小型活塞空压机、高效锂分子筛、塑料连接管等大型分子筛制氧机无法使用的部件，制成的大型制氧系统由于小型分子筛制氧单元的氧气浓度提升速度快，本发明的氧浓度在2分钟即可达到90%以上，而常规的大型制氧系统达到90%的氧浓度要30分钟；单位时间内的产氧量可通过控制不同数量的分子筛制氧机同时工作来自主调节；本发明分子筛制氧单元的组装无需较多的管路铺设及连接，其内部管路多采用快插接头，安装方便快捷，工程量小；产氧量30m³/h的制氧系统占地面积仅需20平方米，而相同产氧量的常规制氧系统占地面积要70平方米；常规制氧系统要配备自来水水源和下水道排水，因为常规大型制氧系统的空压机出气口的气体温度高（80左右度）需水冷装置进行初步冷却后进入冷干机除水处理，使含水量很低的空气再进入制氧机内制氧，这样就需要消耗大量的水资源。而本发明中的分子筛制氧机只需风冷，无需自来水水源和下水道排水，进而为用户节省水资源；常规大型制氧机使用钠分子筛，工作压力高，对分子筛的冲击力大，容易导致分子筛粉尘化，严重影响分子筛的使用寿命，而本发明中的分子筛制氧单元使用锂分子筛，在低压下即可充分吸附氮气，分子筛受冲击小，不会导致粉尘化，从而大大延长了分子筛的使用寿命；本发明的制氧单元所采用的压缩机为无油设计，有效地延长分子筛使用寿命；常规大型制氧机为避免单台故障影响用户的使用，需采用一用一备的配置方式，而本发明采用模块化组合式制氧单元的配置方式，

本发明的分子筛制氧单元经单向阀与制氧主管相连，个别分子筛制氧单维修保养时，可单独停机、维修，不影响其他分子筛制氧单的工作，无需传统的一用一备配置方式，节省设备投资，同时单个分子筛制氧单元维修保养时可快速装卸，不影响整个系统的正常供氧。