專利名稱：生產(chǎn)多種濃度富氧氣的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以空氣為原料，借助壓力變化吸附生產(chǎn)富氧氣的方法及裝置。
富氧氣體目前需要量很大，如在工業(yè)部門(mén)作助燃用的氣體，養(yǎng)殖增氧，醫(yī)療部門(mén)用于吸氧。它們都是利用沸石分子篩對(duì)主要含有氮?dú)夂脱鯕獾幕旌蠚怏w進(jìn)行變壓吸附處理，可對(duì)混合氣體中的氧、氮實(shí)現(xiàn)分離，制備出純度達(dá)90±3％的富氧氣。
在現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域中，已有的制備富氧氣的方法及裝置只能輸出一種氧濃度的富氧氣，也就是能達(dá)到較高濃度的富氧氣，但是在實(shí)際應(yīng)用中，有時(shí)需要有較低濃度的富氧氣，為了達(dá)到這個(gè)目的，美國(guó)專利US4822384曾使用壓縮空氣混入富氧氣以降低富氧氣的氧濃度，但此時(shí)影響輸出流量。因此，該專利使用了復(fù)雜的流量控制等手段，增加了許多附加的閥門(mén)以達(dá)到可以輸出40％和90％兩種氧濃度。
本發(fā)明的目的是采用單片機(jī)程序控制實(shí)現(xiàn)閥門(mén)運(yùn)行的多種組合，從而由空氣生產(chǎn)多種濃度富氧氣的方法，能解決背景技術(shù)中存在的問(wèn)題。
為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是它包括含有氧、氮?dú)獾膲嚎s空氣儲(chǔ)氣罐，裝有選擇性吸附氮?dú)獾姆肿雍Y的兩個(gè)吸附柱，一個(gè)產(chǎn)品氣儲(chǔ)氣罐。工作前各閥門(mén)均處于關(guān)閉狀態(tài)，采用單片機(jī)程序控制實(shí)現(xiàn)各閥門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)間。當(dāng)壓縮空氣從壓縮空氣儲(chǔ)氣罐通過(guò)第一吸附柱的進(jìn)氣閥進(jìn)入，使吸附柱的壓力升高，通過(guò)分子篩的選擇性吸附后，富氧氣從吸附柱的出氣閥輸至產(chǎn)品氣儲(chǔ)氣罐，同時(shí)第二吸附柱則在解吸過(guò)程中打開(kāi)排氣閥，使吸附在分子篩中的氣體被排空，當(dāng)?shù)谝晃街訅何胶偷诙街馕欢〞r(shí)間后，關(guān)閉第一吸附柱的進(jìn)氣閥、出氣閥，關(guān)閉第二吸附柱的排氣閥打開(kāi)均壓閥，使第一吸附柱中的部分富氧氣對(duì)第二吸附柱進(jìn)行增壓，直至兩吸附柱實(shí)現(xiàn)均壓，均壓時(shí)間結(jié)束后，關(guān)閉均壓閥。當(dāng)壓縮空氣從壓縮空氣儲(chǔ)氣罐通過(guò)第二吸附柱的進(jìn)氣閥進(jìn)入，使吸附柱的壓力升高，通過(guò)分子篩的選擇性吸附后，富氧氣從吸附柱的出氣閥輸至產(chǎn)品氣儲(chǔ)氣罐，同時(shí)第一吸附柱則在解吸過(guò)程中打開(kāi)排氣閥，使吸附在分子篩中的氣體被排空，當(dāng)?shù)诙街訅何胶偷谝晃街馕欢〞r(shí)間后，關(guān)閉第二吸附柱的進(jìn)氣閥、出氣閥，關(guān)閉第一吸附柱的排氣閥，打開(kāi)均壓閥，使第二吸附柱中的部分富氧氣對(duì)第一吸附柱進(jìn)行增壓，直至兩吸附柱實(shí)現(xiàn)均壓，均壓時(shí)間結(jié)束后，關(guān)閉均壓閥，周而復(fù)始，即可獲得富氧氣。
生產(chǎn)多種濃度富氧氣的裝置是它包括空氣儲(chǔ)氣罐，裝有選擇性吸附氮?dú)獾姆肿雍Y的兩個(gè)吸附柱，產(chǎn)品氣儲(chǔ)氣罐?？諝鈨?chǔ)氣罐分別經(jīng)進(jìn)氣閥與第一吸附柱和第二吸附柱連通，第一吸附柱的排氣閥和第二吸附柱的排氣閥通大氣，第一吸附柱經(jīng)出氣閥、限流閥和第二吸附柱經(jīng)另一出氣閥、另一限流閥連通后接產(chǎn)品氣儲(chǔ)氣罐，兩個(gè)出氣閥下端并聯(lián)均壓閥，鍵盤(pán)經(jīng)單片機(jī)控制部件，經(jīng)各自的繼電器，分別連接進(jìn)氣閥，排氣閥，出氣閥，均壓閥，控制各個(gè)閥的通斷。
從上述的控制過(guò)程看出，各閥門(mén)的開(kāi)啟時(shí)間必須用單片機(jī)作精確的控制，以實(shí)現(xiàn)過(guò)程的自動(dòng)控制。在吸附柱加壓吸附時(shí)，進(jìn)氣閥和出氣閥的開(kāi)啟時(shí)間會(huì)對(duì)產(chǎn)品氣中的氧濃度有很大的影響。如進(jìn)氣閥開(kāi)的時(shí)間太長(zhǎng)，則由于分子篩吸附達(dá)到飽和，使氮?dú)鈴某隹谝莩?，如出氣閥開(kāi)得太早，吸附柱吸附時(shí)未達(dá)到最佳分離壓力，會(huì)使分離效果變差。另外均壓過(guò)程也是非常重要，一方面可以提高氧氣的回收率，使一部分富氧氣在解吸排空前被導(dǎo)入另一吸附柱中而被充分利用；另一方面均壓過(guò)程能使剛解吸過(guò)的吸附柱在吸附運(yùn)行開(kāi)始時(shí)先到一個(gè)較高的壓力，從而使分子篩在緊接著的吸附過(guò)程中有較強(qiáng)的分離效果(即處于出較高的工作壓力)，當(dāng)然均壓時(shí)間太長(zhǎng)，則會(huì)污染已解吸的吸附柱，從而影響下一步的吸附過(guò)程。再一個(gè)就是有時(shí)要對(duì)解吸的吸附柱的逆向吹洗過(guò)程，利用富氧氣對(duì)解吸的吸附柱逆向吹洗，能使分子篩充分解吸，但吹洗過(guò)甚，則要浪費(fèi)大量的產(chǎn)品氣，使回收率降低。總之各閥門(mén)的開(kāi)啟時(shí)間的早晚及開(kāi)關(guān)時(shí)間的長(zhǎng)短，對(duì)產(chǎn)品氣的產(chǎn)率和濃度會(huì)有較大的影響。有效地組織各閥門(mén)的開(kāi)啟，實(shí)現(xiàn)較佳的組合配置，則可實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品氣的氧濃度的調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同的需要。
本發(fā)明與背景技術(shù)相比，所具有的有益的效果是它通過(guò)單片機(jī)程序控制系統(tǒng)各閥門(mén)開(kāi)關(guān)的先后次序及其開(kāi)關(guān)時(shí)間，可獲得大量的組合，由實(shí)驗(yàn)確定各組合對(duì)應(yīng)的氧濃度值，將其參數(shù)寫(xiě)入程序，即可由鍵盤(pán)按需要選擇輸出富氧氣。本結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，操作方便，能生產(chǎn)出不同氧濃度的富氧氣，以滿足不同部門(mén)的需要。


圖1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2、本發(fā)明的鍵盤(pán)設(shè)計(jì)原理圖；圖3、本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程圖之一；圖4、本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程圖之二；圖5、本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程圖之三。
為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖通過(guò)對(duì)實(shí)施例的描述，給出本發(fā)明的細(xì)節(jié)。
如圖1所示，空氣儲(chǔ)氣罐D(zhuǎn)分別經(jīng)進(jìn)氣閥1、3與吸附柱A和吸附柱B連通，吸附柱A的排氣閥2和吸附柱B的排氣閥4通大氣，吸附柱A經(jīng)出氣閥5、限流閥8和吸附柱B經(jīng)出氣閥6、限流閥9連通后接產(chǎn)品氣儲(chǔ)氣罐C，出氣閥5、6下端并聯(lián)均壓閥7，鍵盤(pán)F經(jīng)單片機(jī)控制部件E，各自的繼電器分別接進(jìn)氣閥1、3，排氣閥2、4，出氣閥5、6，均壓閥7，控制各個(gè)閥的通斷。
在內(nèi)徑Φ120mm，長(zhǎng)250mm的兩個(gè)吸附柱裝置上實(shí)施，兩個(gè)吸附柱上各裝有2kg沸石分子篩。有以下三種實(shí)施例實(shí)施例1如圖1所示，當(dāng)壓縮空氣從壓縮空氣儲(chǔ)氣罐D(zhuǎn)通過(guò)吸附柱A的進(jìn)氣閥1進(jìn)入，使吸附柱A的壓力升高，通過(guò)分子篩的選擇性吸附后，富氧氣從吸附柱A的出氣閥5輸至產(chǎn)品氣儲(chǔ)氣罐C，同時(shí)吸附柱B則在解吸過(guò)程中打開(kāi)排氣閥4，使吸附在分子篩中的氣體被排空，當(dāng)吸附柱A加壓吸附和吸附柱B解吸一定時(shí)間后，關(guān)閉閥1、4、5，打開(kāi)均壓閥7，使吸附柱A中的部分富氧氣對(duì)吸附柱B進(jìn)行增壓，直至兩吸附柱實(shí)現(xiàn)均壓，均壓時(shí)間結(jié)束后，關(guān)閉均壓閥7；當(dāng)壓縮空氣從壓縮空氣儲(chǔ)氣罐D(zhuǎn)通過(guò)吸附柱B的進(jìn)氣閥3進(jìn)入，使吸附柱B的壓力升高，通過(guò)分子篩的選擇性吸附后，富氧氣從吸附柱B的出氣閥6輸至產(chǎn)品氣儲(chǔ)氣罐C，同時(shí)吸附柱A則在解吸過(guò)程中打開(kāi)排氣閥2，使吸附在分子篩中的氣體被排空，當(dāng)吸附柱B加壓吸附和吸附柱A解吸一定時(shí)間后，關(guān)閉閥2、3、6，打開(kāi)均壓閥7，使吸附柱B中的部分富氧氣對(duì)吸附柱A進(jìn)行增壓，直至兩吸附柱實(shí)現(xiàn)均壓，均壓時(shí)間結(jié)束后，關(guān)閉均壓閥7，周而復(fù)始，即可獲得富氧氣。
當(dāng)生產(chǎn)富氧氣的氧濃度含量為45±3％時(shí)，如圖3所示，空氣儲(chǔ)氣罐輸出壓力為3kg/cm2，吸附柱出氣壓力最大為2.4kg/cm2，其工藝流程為第一步打開(kāi)閥1、4、5進(jìn)行吸附與解吸，時(shí)間為20秒；第二步關(guān)閉閥1、4、5，打開(kāi)均壓閥7進(jìn)行均壓，時(shí)間為3秒；第三步打開(kāi)閥2、3、6進(jìn)行吸附與解吸，時(shí)間為20秒；第四步關(guān)閉閥2、3、6，打開(kāi)均壓閥7進(jìn)行均壓，時(shí)間為3秒。
實(shí)施例2如圖1所示，當(dāng)壓縮空氣從壓縮空氣儲(chǔ)氣罐D(zhuǎn)通過(guò)吸附柱A的進(jìn)氣閥1進(jìn)入，使吸附柱A的壓力升高，通過(guò)分子篩的選擇性吸附后，富氧氣從吸附柱A的出氣閥[5]輸至產(chǎn)品氣儲(chǔ)氣罐C，同時(shí)吸附柱B則在解吸過(guò)程中打開(kāi)排氣閥4，使吸附在分子篩中的氣體被排空，在排空的適當(dāng)時(shí)機(jī)，將出氣閥6打開(kāi)，利用部分富氧氣對(duì)解吸中的吸附柱B進(jìn)行逆向吹洗，當(dāng)吸附柱A加壓吸附和吸附柱B解吸一定時(shí)間后，關(guān)閉閥1、4、5、6，打開(kāi)均壓閥7，使吸附柱A中的部分富氧氣對(duì)吸附柱B進(jìn)行增壓，直至兩吸附柱實(shí)現(xiàn)均壓，均壓時(shí)間結(jié)束后，關(guān)閉均壓閥7；當(dāng)壓縮空氣從壓縮空氣儲(chǔ)氣罐D(zhuǎn)通過(guò)吸附柱B的進(jìn)氣閥3進(jìn)入，使吸附柱B的壓力升高，通過(guò)分子篩的選擇性吸附后，富氧氣從吸附柱B的出氣閥6輸至產(chǎn)品氣儲(chǔ)氣罐C，同時(shí)吸附柱A在解吸過(guò)程中打開(kāi)排氣閥2，使吸附在分子篩中的氣體被排空，在排空的適當(dāng)時(shí)機(jī)，將出氣閥5打開(kāi)，利用部分富氧氣對(duì)解吸中的吸附柱A進(jìn)行逆向吹洗，當(dāng)吸附柱B加壓吸附和吸附柱A解吸一定時(shí)間后，關(guān)閉閥2、3、5、6，打開(kāi)均壓閥7使吸附柱B中的部分富氧氣對(duì)吸附柱A進(jìn)行增壓，直至兩吸附柱實(shí)現(xiàn)均壓，均壓時(shí)間結(jié)束后，關(guān)閉均壓閥7，周而復(fù)始，即可獲得富氧氣。
當(dāng)生產(chǎn)富氧氣的氧濃度含量75±3％時(shí)，如圖4所示，空氣儲(chǔ)氣罐輸出壓力為3kg/cm2，吸附柱出氣壓力最大為2.3kg/cm2，其工藝流程為第一步打開(kāi)閥1、4、5進(jìn)行吸附與解吸，時(shí)間為8秒；第二步打開(kāi)出氣閥6，進(jìn)行逆向吹洗，時(shí)間為7秒；第三步關(guān)閉閥1、4、5、6，打開(kāi)均壓閥7進(jìn)行均壓，時(shí)間為2.5秒；第四步關(guān)閉均壓閥7，打開(kāi)閥2、3、6進(jìn)行吸附與解吸，時(shí)間為8秒；第五步打開(kāi)出氣閥5，進(jìn)行逆向吹洗，時(shí)間為7秒；第六步關(guān)閉2、3、5、6，打開(kāi)均壓閥門(mén)7進(jìn)行均壓，時(shí)間為2.5秒。
實(shí)施例3如圖1所示，當(dāng)空氣儲(chǔ)氣罐D(zhuǎn)通過(guò)吸附柱A的進(jìn)氣閥1進(jìn)入，打開(kāi)吸附柱B的閥4使其排空，吸附柱A的壓力升高，通過(guò)分子篩的選擇性吸附后，加壓一定時(shí)間，富氧氣從吸附柱A的出氣閥5輸至產(chǎn)品氣儲(chǔ)氣罐C，同時(shí)吸附柱B則在解吸過(guò)程中使吸附在分子篩中的氣體被排空，在排空的適當(dāng)時(shí)機(jī)，將出氣閥6打開(kāi)，利用部分富氧氣對(duì)解吸中的吸附柱B進(jìn)行逆向吹洗，當(dāng)吸附柱A加壓吸附和吸附柱B解吸一定時(shí)間后，關(guān)閉閥1、4、5、6，打開(kāi)均壓閥7使吸附柱A中的部分富氧氣對(duì)吸附柱B進(jìn)行增壓，直至兩吸附柱實(shí)現(xiàn)均壓，均壓時(shí)間結(jié)束后，關(guān)閉均壓閥7；當(dāng)壓縮空氣從壓縮空氣儲(chǔ)氣罐D(zhuǎn)通過(guò)吸附柱B的進(jìn)氣閥3進(jìn)入，打開(kāi)吸附柱A的閥4使其排空，吸附柱B的壓力升高，通過(guò)分子篩的選擇吸附經(jīng)一定時(shí)間后，富氧氣從吸附柱B的出氣閥6輸至產(chǎn)品氣儲(chǔ)氣罐C，同時(shí)吸附柱A則在解吸過(guò)程中使吸附在分子篩中的氣體被排空，在排空的適當(dāng)時(shí)機(jī)，將出氣閥5打開(kāi)，利用部分富氧氣對(duì)解吸中的吸附柱A進(jìn)行逆向吹洗，當(dāng)吸附柱B加壓吸附和吸附柱A解吸一定時(shí)間后，關(guān)閉閥2、3、5、6，打開(kāi)均壓閥7，使吸附柱B中的部分富氧氣對(duì)吸附柱A進(jìn)行增壓，直至兩吸附柱實(shí)現(xiàn)均壓，均壓時(shí)間結(jié)束后，關(guān)閉均壓閥7，周而復(fù)始，即可獲得富氧氣。
當(dāng)生產(chǎn)富氧氣的氧濃度含量90±3％時(shí)，如圖5所示，空氣儲(chǔ)氣罐輸出壓力為3kg/cm2，吸附柱出氣壓力最大為2.2kg/cm2，其工藝流程為第一步打開(kāi)閥1、4，此時(shí)吸附柱A吸附與增壓，吸附柱B解吸，時(shí)間為3秒；第二步打開(kāi)閥1、4、5、6進(jìn)行吸附與解吸、逆向吹洗，時(shí)間為12秒；第三步關(guān)閉閥1、4、5、6，打開(kāi)均壓閥7進(jìn)行均壓，時(shí)間為2.5秒；
第四步打開(kāi)閥2、3，此時(shí)吸附柱B吸附與增壓，吸附柱A解吸，時(shí)間為3秒；第五步打開(kāi)閥2、3、5、6進(jìn)行吸附與解吸、逆向吹洗，時(shí)間為12秒；第六步關(guān)閉2、3、5、6，打開(kāi)均壓閥7進(jìn)行均壓，時(shí)間為2.5秒。
從以上三個(gè)實(shí)施例看出，采用單片機(jī)程序控制的方法，在不改變裝置的情況下，實(shí)現(xiàn)閥門(mén)運(yùn)行的多種組合，從而使輸出的成品富氧氣濃度可調(diào)。把程序設(shè)計(jì)成幾組相對(duì)獨(dú)立的程序段，每個(gè)程序段對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的閥門(mén)運(yùn)行組合。如圖2所示為本發(fā)明的鍵盤(pán)設(shè)計(jì)原理圖，將按鍵為K1、K2、K3、K4、K5的一端并聯(lián)后接地，其另一端分別同正向兩極管D1、反向兩極管D2、正向兩極管D3、反向兩極管D4并聯(lián)，其中按鍵K1、K3、K5分別串聯(lián)電阻R1、R2、R3后并聯(lián)，接電源Vcc，8031單片機(jī)P3口中的P3.0、P3.1、P3.2三個(gè)引腳分別連接至電阻R1與按鍵K1、電阻R2與按鍵K3、電阻R3與按鍵K5的公共端。它利用兩極管的單向?qū)ㄐ?，?shí)現(xiàn)連線的隔離與接通，以實(shí)現(xiàn)三個(gè)引腳的多項(xiàng)選擇的目的。即當(dāng)按下鍵K1時(shí)，P3.0腳為低電平，由于D1的反向隔離，使P3.1不變?yōu)楦唠娖?，?dāng)按下鍵K2時(shí)，由于D1、D2的導(dǎo)通，使P3.0、P3.1為低電平，由于D3處于反向，使P3.2不變?yōu)楦唠娖?，按下鍵K3時(shí)，由于D2、D3處于反向，只有P3.1變?yōu)榈碗娖?，其他不變，這樣依次類推。
本鍵盤(pán)有五個(gè)按鍵為K1、K2、K3、K4、K5，按鍵不動(dòng)時(shí)，三個(gè)腳的狀態(tài)都為高電平(取值1)即為(1，1，1)，當(dāng)分別按下鍵K1、K2……K5時(shí)，對(duì)應(yīng)的狀態(tài)分別為(0，1，1)，(0，0，1)，(1，0，1)，(1，0，0)(1，1，0)，因此可以根據(jù)輸入口信號(hào)的不同(即按下不同的鍵)，使單片機(jī)的程序運(yùn)行于不同的程序段，從而達(dá)到控制閥門(mén)運(yùn)行的目的，最終獲得所需要的氧濃度的富氧氣。其氧氣濃度由按鍵控制，當(dāng)按鍵不動(dòng)時(shí)，將保持(1，1，1)狀態(tài)，程序?qū)⒈３衷\(yùn)行狀態(tài)不變，一旦按下新按鍵，內(nèi)部即記住此狀態(tài)，等上一運(yùn)行程序段結(jié)束時(shí)(沒(méi)有新的信號(hào)，它將無(wú)限循環(huán))，即進(jìn)入新的運(yùn)行狀態(tài)，從而可以得到新的氧含量的氣體。所以只要簡(jiǎn)單地按一下按鍵，即可隨時(shí)調(diào)換，非常方便，適用于多種應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)多種濃度富氧氣的方法，它包括含有氧、氮?dú)獾膲嚎s空氣儲(chǔ)氣罐，裝有選擇性吸附氮?dú)獾姆肿雍Y的兩個(gè)吸附柱，一個(gè)產(chǎn)品氣儲(chǔ)氣罐，其特征是該方法的步驟為工作前各閥門(mén)均處于關(guān)閉狀態(tài)，采用單片機(jī)程序控制實(shí)現(xiàn)各閥門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)間，當(dāng)壓縮空氣從壓縮空氣儲(chǔ)氣罐[D]通過(guò)吸附柱[A]的進(jìn)氣閥[1]進(jìn)入，使吸附柱[A]的壓力升高，通過(guò)分子篩的選擇性吸附后，富氧氣從吸附柱[A]的出氣閥[5]輸至產(chǎn)品氣儲(chǔ)氣罐[C]，同時(shí)吸附柱[B]則在解吸過(guò)程中打開(kāi)排氣閥[4]，使吸附在分子篩中的氣體被排空，當(dāng)吸附柱[A]加壓吸附和吸附柱[B]解吸一定時(shí)間后，關(guān)閉閥[1]、[4]、[5]，打開(kāi)均壓閥[7]，使吸附柱[A]中的部分富氧氣對(duì)吸附柱[B]進(jìn)行增壓，直至兩吸附柱實(shí)現(xiàn)均壓，均壓時(shí)間結(jié)束后，關(guān)閉均壓閥[7]；當(dāng)壓縮空氣從壓縮空氣儲(chǔ)氣罐[D]通過(guò)吸附柱[B]的進(jìn)氣閥[3]進(jìn)入，使吸附柱[B]的壓力升高到一定值，通過(guò)分子篩的選擇性吸附后，富氧氣從吸附柱[B]的出氣閥[6]輸至產(chǎn)品氣儲(chǔ)氣罐[C]，同時(shí)吸附柱[A]則在解吸過(guò)程中打開(kāi)排氣閥[2]，使吸附在分子篩中的氣體被排空，當(dāng)吸附柱[B]加壓吸附和吸附柱[A]解吸一定時(shí)間后，關(guān)閉閥[2]、[3]、[6]，打開(kāi)均壓閥[7]，使吸附柱[B]中的部分富氧氣對(duì)吸附柱[A]進(jìn)行增壓，直至兩吸附柱實(shí)現(xiàn)均壓，均壓時(shí)間結(jié)束后，關(guān)閉均壓閥[7]，周而復(fù)始，即可獲得富氧氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由空氣生產(chǎn)富氧氣的方法，其特征是空氣儲(chǔ)氣罐[D]輸出壓力為3kg/cm2，吸附柱出氣壓力最大為2.4kg/cm2，工藝流程為1)打開(kāi)閥[1]、[4]、[5]進(jìn)行吸附與解吸，時(shí)間為20秒；2)關(guān)閉閥[1]、[4]、[5]，打開(kāi)均壓閥[7]進(jìn)行均壓，時(shí)間為3秒；3)打開(kāi)閥[2]、[3]、[6]進(jìn)行吸附與解吸，時(shí)間為20秒；4)關(guān)閉閥[2]、[3]、[6]，打開(kāi)均壓閥[7]進(jìn)行均壓，時(shí)間為3秒；能獲得富氧氣的氧濃度為45±3％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由空氣生產(chǎn)富氧氣的方法，其特征是該方法的步驟為當(dāng)壓縮空氣從壓縮空氣儲(chǔ)氣罐[D]通過(guò)吸附柱[A]的進(jìn)氣閥[1]進(jìn)入，使吸附柱[A]的壓力升高，通過(guò)分子篩的選擇性吸附后，富氧氣從吸附柱[A]的出氣閥[5]輸至產(chǎn)品氣儲(chǔ)氣罐[C]，同時(shí)吸附柱[B]則在解吸過(guò)程中打開(kāi)排氣閥[4]，使吸附在分子篩中的氣體被排空，在排空的適當(dāng)時(shí)機(jī)，將出氣閥[6]打開(kāi)，利用部分富氧氣對(duì)解吸中的吸附柱[B]進(jìn)行逆向吹洗，當(dāng)吸附柱[A]加壓吸附和吸附柱[B]解吸一定時(shí)間后，關(guān)閉閥[1]、[4]、[5]、[6]，打開(kāi)均壓閥[7]，使吸附柱[A]中的部分富氧氣對(duì)吸附柱[B]進(jìn)行增壓，直至兩吸附柱實(shí)現(xiàn)均壓，均壓時(shí)間結(jié)束后，關(guān)閉均壓閥[7]；當(dāng)壓縮空氣從壓縮空氣儲(chǔ)氣罐[D]通過(guò)吸附柱[B]的進(jìn)氣閥[3]進(jìn)入，使吸附柱[B]的壓力升高，通過(guò)分子篩的選擇性吸附后，富氧氣從吸附柱[B]的出氣閥[6]輸至產(chǎn)品氣儲(chǔ)氣罐[C]，同時(shí)吸附柱[A]在解吸過(guò)程中打開(kāi)排氣閥[2]，使吸附在分子篩中的氣體被排空，在排空的適當(dāng)時(shí)機(jī)，將出氣閥[5]打開(kāi)，利用部分富氧氣對(duì)解吸中的吸附柱[A]進(jìn)行逆向吹洗，當(dāng)吸附柱[B]加壓吸附和吸附柱[A]解吸一定時(shí)間后，關(guān)閉閥[2]、[3]、[5]、[6]，打開(kāi)均壓閥[7]，使吸附柱[B]中的部分富氧氣對(duì)吸附柱[A]進(jìn)行增壓，直至兩吸附柱實(shí)現(xiàn)均壓，均壓時(shí)間結(jié)束后，關(guān)閉均壓閥[7]，周而復(fù)始，即可獲得富氧氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的由空氣生產(chǎn)富氧氣的方法，其特征是空氣儲(chǔ)氣罐[D]輸出壓力為3kg/cm2，吸附柱出氣壓力最大為2.3kg/cm2，工藝流程為1)打開(kāi)閥[1]、[4]、[5]進(jìn)行吸附與解吸，時(shí)間為8秒；2)打開(kāi)出氣閥[6]，進(jìn)行逆向吹洗，時(shí)間為7秒；3)關(guān)閉閥[1]、[4]、[5]、[6]，打開(kāi)均壓閥[7]進(jìn)行均壓，時(shí)間為2.5秒；4)關(guān)閉均壓閥[7]，打開(kāi)閥[2]、[3]、[6]進(jìn)行吸附與解吸，時(shí)間為8秒；5)打開(kāi)出氣閥[5]，進(jìn)行逆向吹洗，時(shí)間為7秒；6)關(guān)閉[2]、[3]、[5]、[6]，打開(kāi)均壓閥門(mén)[7]進(jìn)行均壓，時(shí)間為2.5秒；能獲得富氧氣的氧濃度為75±3％。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的由空氣生產(chǎn)富氧氣的方法，其特征是該方法的步驟為當(dāng)壓縮空氣從壓縮空氣儲(chǔ)氣罐[D]通過(guò)吸附柱[A]的進(jìn)氣閥[1]進(jìn)入，打開(kāi)吸附柱[B]的閥[4]使其排空，吸附柱[A]的壓力升高，通過(guò)分子篩的選擇性吸附后，加壓一定時(shí)間，富氧氣從吸附柱[A]的出氣閥[5]輸至產(chǎn)品氣儲(chǔ)氣罐[C]，同時(shí)吸附柱[B]則在解吸過(guò)程中使吸附在分子篩中的氣體被排空，在排空的適當(dāng)時(shí)機(jī)，將出氣閥[6]打開(kāi)，利用部分富氧氣對(duì)解吸中的吸附柱[B]進(jìn)行逆向吹洗，當(dāng)吸附柱[A]加壓吸附和吸附柱[B]解吸一定時(shí)間后，關(guān)閉閥[1]、[4]、[5]、[6]，打開(kāi)均壓閥[7]使吸附柱[]中的部分富氧氣對(duì)吸附柱[B]進(jìn)行增壓，直至兩吸附柱實(shí)現(xiàn)均壓，均壓時(shí)間結(jié)束后，關(guān)閉均壓閥[7]；當(dāng)壓縮空氣從壓縮空氣儲(chǔ)氣罐[D]通過(guò)吸附柱[B]的進(jìn)氣閥[3]進(jìn)入，打開(kāi)吸附柱[A]的閥[4]使其排空，吸附柱[B]的壓力升高，通過(guò)分子篩的選擇吸附經(jīng)一定時(shí)間后，富氧氣從吸附柱[B]的出氣閥[6]輸至產(chǎn)品氣儲(chǔ)氣罐[C]，同時(shí)吸附柱[A]則在解吸過(guò)程中使吸附在分子篩中的氣體被排空，在排空的適當(dāng)時(shí)機(jī)，將出氣閥[5]打開(kāi)，利用部分富氧氣對(duì)解吸中的吸附柱[A]進(jìn)行逆向吹洗，當(dāng)吸附柱[B]加壓吸附和吸附柱[A]解吸一定時(shí)間后，關(guān)閉閥[2]、[3]、[5]、[6]，打開(kāi)均壓閥[7]，使吸附柱[B]中的部分富氧氣對(duì)吸附柱[A]進(jìn)行增壓，直至兩吸附柱實(shí)現(xiàn)均壓，均壓時(shí)間結(jié)束后，關(guān)閉均壓閥[7]，周而復(fù)始，即可獲得富氧氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的由空氣生產(chǎn)富氧氣的方法，其特征是空氣儲(chǔ)氣罐[D]輸出壓力為3kg/cm2，吸附柱出氣壓力最大為2.2kg/cm2，工藝流程為1)打開(kāi)閥[1]、[4]，此時(shí)吸附柱[A]吸附與增壓，吸附柱[B]解吸，時(shí)間為3秒；2)打開(kāi)閥[1]、[4]、[5]、[6]進(jìn)行吸附與解吸、逆向吹洗，時(shí)間為12秒；3)關(guān)閉閥[1]、[4]、[5]、[6]，打開(kāi)均壓閥[7]進(jìn)行均壓，時(shí)間為2.5秒；4)打開(kāi)閥[2]、[3]，此時(shí)吸附柱[B]吸附與增壓，吸附柱[A]解吸，時(shí)間為3秒；5)打開(kāi)閥[2]、[3]、[5]、[6]進(jìn)行吸附與解吸、逆向吹洗，時(shí)間為12秒；6)關(guān)閉[2]、[3]、[5]、[6]，打開(kāi)均壓閥門(mén)[7]進(jìn)行均壓，時(shí)間為2.5秒；能獲得富氧氣的氧濃度為90±3％。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)多種濃度富氧氣的裝置，它包括空氣儲(chǔ)氣罐，裝有選擇性吸附氮?dú)獾姆肿雍Y的兩個(gè)吸附柱，產(chǎn)品氣儲(chǔ)氣罐，其特征是空氣儲(chǔ)氣罐[D]分別經(jīng)進(jìn)氣閥[1]、[3]與第一吸附柱[A]和第二吸附柱[B]連通，第一吸附柱[A]的排氣閥[2]和第二吸附柱[B]的排氣閥[4]通大氣，第一吸附柱[A]經(jīng)出氣閥[5]、限流閥[8]和第二吸附柱[B]經(jīng)出氣閥[6]、限流閥[9]連通后接產(chǎn)品氣儲(chǔ)氣罐[C]，二個(gè)出氣閥[5]、[6]下端并聯(lián)均壓閥[7]，鍵盤(pán)[F]經(jīng)單片機(jī)控制部件[E]，經(jīng)各自的繼電器分別接進(jìn)氣閥[1]、[3]，排氣閥[2]、[4]，出氣閥[5]、[6]，均壓閥[7]，控制各個(gè)閥的通斷。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生產(chǎn)多種濃度富氧氣的裝置，其特征是鍵盤(pán)上的按鍵[K1]、[K2]、[K3]、[K4]、[K5]的一端并聯(lián)后接地，其另一端分別同正向兩極管[D1]、反向兩極管[D2]、正向兩極管[D3]、反向兩極管[D4]并聯(lián)，其中按鍵[K1]、[K3]、[K5]分別串聯(lián)電阻[R1]、[R2]、[R3]后并聯(lián)，接電源Vcc，8031單片機(jī)[P3]口中的[P3.0]、[P3.1]、[P3.2]三個(gè)引腳連接至電阻[R1]與按鍵[K1]、電阻[R2]與按鍵[K3]、電阻[R3]與按鍵[K5]的公共端。
全文摘要
一種生產(chǎn)多種濃度富氧氣的方法及裝置,包括空氣儲(chǔ)氣罐,兩個(gè)吸附柱,產(chǎn)品氣儲(chǔ)氣罐,空氣儲(chǔ)氣罐經(jīng)進(jìn)氣閥分別與兩個(gè)吸附柱連通,兩個(gè)吸附柱的排氣閥通大氣,兩個(gè)吸附柱分別經(jīng)出氣閥、限流閥相連通后接產(chǎn)品氣儲(chǔ)罐,兩個(gè)出氣閥下端并聯(lián)均壓閥,鍵盤(pán)經(jīng)單片機(jī)、各自的繼電器分別接各自的閥,控制閥門(mén)開(kāi)關(guān)的先后次序及其開(kāi)關(guān)時(shí)間,可獲得大量的組合,由實(shí)驗(yàn)確定各組合對(duì)應(yīng)的氧濃度值,將其參數(shù)寫(xiě)入程序,即可由鍵盤(pán)按需要選擇輸出富氧氣。
文檔編號(hào)C01B13/02GK1177569SQ97102768
公開(kāi)日1998年4月1日 申請(qǐng)日期1997年4月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月8日
發(fā)明者黃力平, 黃平, 沈復(fù)初 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)