医用氧充装过程放空气体回收装置的制作方法

本发明属于气体回收，具体涉及一种医用氧充装过程放空气体回收装置。

背景技术：

1、气态医用氧气的充装一般都是用医用液态氧通过柱塞式液氧泵加压到14.7mpa，然后通过医用氧专用汽化器汽化成气体，并通过医用氧专用充灌台充装于医用氧钢瓶中的，这种充装工艺一般不会造成医用氧污染，同时符合医用氧gmp的相关规定。充装时需检查管路内的氧含量，氧含量达到99.6％或以上可进入医用氧气充装状态。如果不达标需继续放空，直到达标后才能进行正式充装。同时在氧气充装的过程中需要进行空气置换，将清洁消毒处理合格的医用氧气瓶移至充装台，逐一接上充装头，打开分气阀门，气体将在压力作用下，充入每一个钢瓶，当瓶内压力达到0.7mpa时，打开放空阀，将瓶内医用氧气体全部放空，如此置换二次，将瓶内可能存在的空气全部置换掉。因此整个氧气充装过程会经放空阀排放出大量放空气体，由于现阶段对于放空气体都是不进行回收，直接排放掉，这些放空气体中的氧含量虽然达不到医用标准，但是气体中的氧含量也是相当高的，直接排掉就导致了资源浪费。

2、为此，公开号为cn116817541b的专利说明书中公开了一种医用氧充装过程放空气体回收装置，包括精馏塔，精馏塔上安装有进液管，进液管的另一端与输入空气源以及回收气体源连通，进液管用于向精馏塔内注入液态的输入空气和回收气体的混合气体，精馏塔的底部安装有出液管，出液管的另一端安装有再沸器，再沸器的输出端连接有进气管；在通过对精馏塔顶部区域内的温度进行降温调节，直至顶部区域内的温度低于氧气的沸点温度并高于氮气的沸点温度，从而使顶部区域中与氮气混合的氧气冷凝粘覆在顶部区域的精馏塔内壁上，使顶部区域中氧气与氮气分离，提高了顶部区域中输出的氮气的纯度。

3、但是这种医用氧充装过程放空气体回收装置仍存在不足之处，其空气预冷效率不够理想，不利于后续冷空气的快速液化。因此，需要对其进行优化改进。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种医用氧充装过程放空气体回收装置。

2、为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

3、本发明提供一种医用氧充装过程放空气体回收装置，包括医用氧钢瓶、过滤器、压缩机、预冷器、液化冷却器和精馏塔，所述医用氧钢瓶的输入端连接有用于充氧的第一管路，所述医用氧钢瓶的放空端经第二管路与过滤器的输入端连接，所述过滤器的输出端经第三管路与压缩机的输入端连接，所述压缩机的输出端经第四管路与预冷器的输入端连接，所述预冷器的输出端经第五管路与液化冷却器的输入端连接，所述液化冷却器的输出端经第六管路与精馏塔的输入端连接，所述精馏塔的第一输出端连接有用于输出氮气的第七管路，所述精馏塔的第二输出端连接有用于输出氩气的第八管路，所述精馏塔的第三输出端连接有用于输出氧气的第九管路。

4、进一步地，上述医用氧充装过程放空气体回收装置中，所述第五管路的外侧包覆有保冷层。

5、进一步地，上述医用氧充装过程放空气体回收装置中，所述预冷器包括壳体，所述壳体的内部由外往内依次设有第一隔环、第二隔环和第三隔环，所述壳体的内腔被三个隔环由外往内依次分隔为第一环形区、第二环形区、第三环形区和柱形区，三个隔环共同固定有螺旋换热管，所述螺旋换热管的一端安装有贯穿壳体底板的介质进管，所述螺旋换热管的另一端安装有贯穿壳体顶板的介质出管，所述壳体的顶板接有与第一环形区连通的输入接口以及与柱形区连通的输出接口。

6、进一步地，上述医用氧充装过程放空气体回收装置中，所述壳体位于第一隔环上开设有用于连通第一环形区、第二环形区的第一连通口，所述壳体位于第二隔环上开设有用于连通第二环形区、第三环形区的第二连通口，所述壳体位于第三隔环上开设有用于连通第三环形区、柱形区的第三连通口。

7、进一步地，上述医用氧充装过程放空气体回收装置中，所述第一连通口位于第一隔环远离输入接口的一侧下端，所述第二连通口位于第二隔环远离第一连通口的一侧上端，所述第三连通口位于第三隔环远离第二连通口的一侧下端。

8、进一步地，上述医用氧充装过程放空气体回收装置中，所述介质进管外接有用于输送液氮的液氮泵送管。

9、进一步地，上述医用氧充装过程放空气体回收装置中，所述第一隔环、第二隔环、第三隔环、螺旋换热管、介质进管和介质出管为一体结构。

10、进一步地，上述医用氧充装过程放空气体回收装置中，所述第一隔环、第二隔环、第三隔环与壳体为一体结构，所述螺旋换热管、介质进管和介质出管为一体结构，所述第一隔环、第二隔环、第三隔环中开设有避让螺旋换热管的避让穿孔。

11、本发明的有益效果是：

12、1、本发明其主要由医用氧钢瓶、过滤器、压缩机、预冷器、液化冷却器、精馏塔和相关的管路构成，利用第一管路向医用氧钢瓶内部进行充氧，利用医用氧钢瓶的放空气体经第二管路进入过滤器中进行过滤，过滤后的气体进入压缩机中进行压缩，压缩后的气体进入预冷器中进行预冷预冷，预冷后的气体在液化冷却器的作用下液化，液化空气进入精馏塔中利用再沸器进行精馏，依次分离出氮气、氩气和氧气。

13、2、本发明中预冷器设计合理，其主要由壳体、第一隔环、第二隔环、第三隔环、第一环形区、第二环形区、第三环形区、柱形区、螺旋换热管、介质进管、介质出管、输入接口、输出接口、第一连通口、第二连通口和第三连通口构成，利用三个隔环将壳体的内腔进行合理分区，各个分区之间通过错位的连通口进行连通，使得输入接口、输出接口之间的空气行程得到大幅延长，利用螺旋换热管、介质进管、介质出管构成的冷却单元对空气进行充分的预冷，预冷效果较好。

14、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。

技术特征：

1.医用氧充装过程放空气体回收装置，其特征在于，包括医用氧钢瓶、过滤器、压缩机、预冷器、液化冷却器和精馏塔，所述医用氧钢瓶的输入端连接有用于充氧的第一管路，所述医用氧钢瓶的放空端经第二管路与过滤器的输入端连接，所述过滤器的输出端经第三管路与压缩机的输入端连接，所述压缩机的输出端经第四管路与预冷器的输入端连接，所述预冷器的输出端经第五管路与液化冷却器的输入端连接，所述液化冷却器的输出端经第六管路与精馏塔的输入端连接，所述精馏塔的第一输出端连接有用于输出氮气的第七管路，所述精馏塔的第二输出端连接有用于输出氩气的第八管路，所述精馏塔的第三输出端连接有用于输出氧气的第九管路。

2.根据权利要求1所述的医用氧充装过程放空气体回收装置，其特征在于，所述第五管路的外侧包覆有保冷层。

3.根据权利要求2所述的医用氧充装过程放空气体回收装置，其特征在于，所述预冷器包括壳体，所述壳体的内部由外往内依次设有第一隔环、第二隔环和第三隔环，所述壳体的内腔被三个隔环由外往内依次分隔为第一环形区、第二环形区、第三环形区和柱形区，三个隔环共同固定有螺旋换热管，所述螺旋换热管的一端安装有贯穿壳体底板的介质进管，所述螺旋换热管的另一端安装有贯穿壳体顶板的介质出管，所述壳体的顶板接有与第一环形区连通的输入接口以及与柱形区连通的输出接口。

4.根据权利要求3所述的医用氧充装过程放空气体回收装置，其特征在于，所述壳体位于第一隔环上开设有用于连通第一环形区、第二环形区的第一连通口，所述壳体位于第二隔环上开设有用于连通第二环形区、第三环形区的第二连通口，所述壳体位于第三隔环上开设有用于连通第三环形区、柱形区的第三连通口。

5.根据权利要求4所述的医用氧充装过程放空气体回收装置，其特征在于，所述第一连通口位于第一隔环远离输入接口的一侧下端，所述第二连通口位于第二隔环远离第一连通口的一侧上端，所述第三连通口位于第三隔环远离第二连通口的一侧下端。

6.根据权利要求5所述的医用氧充装过程放空气体回收装置，其特征在于，所述介质进管外接有用于输送液氮的液氮泵送管。

7.根据权利要求1-6任一项所述的医用氧充装过程放空气体回收装置，其特征在于，所述第一隔环、第二隔环、第三隔环、螺旋换热管、介质进管和介质出管为一体结构。

8.根据权利要求1-6任一项所述的医用氧充装过程放空气体回收装置，其特征在于，所述第一隔环、第二隔环、第三隔环与壳体为一体结构，所述螺旋换热管、介质进管和介质出管为一体结构，所述第一隔环、第二隔环、第三隔环中开设有避让螺旋换热管的避让穿孔。

技术总结
本发明属于气体回收技术领域，具体涉及一种医用氧充装过程放空气体回收装置。本发明其主要由医用氧钢瓶、过滤器、压缩机、预冷器、液化冷却器、精馏塔和相关的管路构成，利用第一管路向医用氧钢瓶内部进行充氧，利用医用氧钢瓶的放空气体经第二管路进入过滤器中进行过滤，过滤后的气体进入压缩机中进行压缩，压缩后的气体进入预冷器中进行预冷预冷，预冷后的气体在液化冷却器的作用下液化，液化空气进入精馏塔中利用再沸器进行精馏，依次分离出氮气、氩气和氧气；预冷器设计合理，空气行程得到大幅延长，冷却单元能够对空气进行充分的预冷，预冷效果较好。

技术研发人员：丁峰,丁剑秋
受保护的技术使用者：连云港利丰医用氧产品有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/27