[实用新型]内压缩制氧机

说明书

技术领域

本实用新型属于制氧机技术领域，尤其是涉及一种内压缩制氧机。

背景技术

工业制氧机的原理是利用空气分离技术，首先将空气以高密度压缩再利用空气中各成分的冷凝点的不同使之在一定的温度下进行气液脱离，再进一步精馏而得。现有技术中的工业制氧机采用低压空气与液氧换热，换热效果不好，空气含湿量高，不利于下一步空气的精馏，整体设计还不够合理，实用差。

为了对现有技术进行改进，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种制氧机[申请号：CN201320852391.0]，包括外壳、内部壳体、空气粗滤器、消声器、压缩机、冷却器、滤水器、电磁阀、分子筛吸附塔及储氧罐，所述空气粗滤器、所述消声器、所述压缩机、所述冷却器、所述滤水器、所述电磁阀、所述分子筛吸附塔、所述储氧罐从前到后依次通过气管连接，所述储氧罐的出气口连接有氧气出气管，所述消声器、所述压缩机、所述冷却器均设置于所述内部壳体内，所述内部壳体设置于所述外壳的下部中间，所述空气粗滤器、所述滤水器、所述电磁阀、所述分子筛吸附塔、所述储氧罐均设置于所述外壳与所述内部壳体之间形成的安装腔内，所述外壳的上部设置有空气粗滤器安装孔，所述空气粗滤器安装于该空气粗滤器安装孔内。

上述方案虽然在一定程度上解决了现有技术的不足，但是仍然采用低压空气与液氧换热，换热效果不好，空气含湿量高，不利于下一步空气的精馏，整体设计还不够合理，实用差。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，结构简单的内压缩制氧机。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本内压缩制氧机，包括空气压缩机，所述的空气压缩机与空气预冷机组相连接，所述的空气预冷机组与分子筛纯化系统相连接，所述的分子筛纯化系统与设于分馏塔内的主换热器相连接，其特征在于，所述的主换热器分别与空气增压机组和下塔相连接，所述的空气增压机组与高压氧换热器相连接，所述的高压氧换热器与下塔相连接，所述的下塔底部与第一冷凝蒸发器相连接，所述的第一冷凝蒸发器与第一过冷器相连接，所述的第一过冷器通过液氧泵与高压氧汽化器相连接。在分子筛纯化系统分别与下塔和空气增压机组相连接，一部分空气进入下塔，一部分空气进入空气增压机组进行增压，经过增压后的高压空气与高压液氧进行换热，与常规的采用低压空气与液氧换热的工艺不同的是，高压空气的焓值较低压空气高，换热效果优于低压空气，从而减少了需要换热的空气量，降低了进下塔参与精馏的空气含湿量，最终实现提高了氧气产品提取率；此外，在增设空气增压机组后，可以降低空气压缩机的排气压力，以及降低空气压缩机的气量要求，节省了电耗，整体设计合理，结构简单，实用性强。

在上述的内压缩制氧机中，所述的分馏塔内还设有上塔，所述的上塔底部与第二冷凝蒸发器相连接，所述的第二冷凝蒸发器与第二过冷器相连接。

在上述的内压缩制氧机中，所述的上塔顶部通过冷却管路与第二过冷器的冷却进口相连接，所述的第二过冷器的冷却出口与主换热器的冷却剂输入口相连接。从上塔顶部流出的污氮气和氮气对第二过冷器进行过冷，然后进入到主换热器的冷却剂输入口，对经过主换热器的空气进行冷却，氮气被主换热器复热出冷箱后进入氮气充瓶压缩机压缩后充瓶，实现能源的交换，节约了能源。

在上述的内压缩制氧机中，所述的主换热器的冷却剂输出口通过管路与膨胀机的进口相连接，所述的膨胀机的出口通过管路与主换热器的冷却剂输入口相连通，所述的主换热器与冷箱相连接。从上塔顶部流出的污氮气和氮气被主换热器复热到一定温度后进入膨胀机膨胀制冷膨胀机出口的污氮气再经过主换热器复热回收冷量后出冷箱，一部分进入分子筛纯化系统，作为分子筛再生气，污氮气和氮气进行了多次利用，利于节约能源。

在上述的内压缩制氧机中，所述的主换热器的冷却剂输出口通过管路与设于分馏塔外的加热器相连接。

在上述的内压缩制氧机中，所述的分子筛纯化系统包括若干纯化器，所述的纯化器与加热器相连接，所述的加热器与控制机构相连接，所述的控制机构与纯化器相连接且当一台纯化器处于工作状态时控制机构控制加热器对其他纯化器进行加热再生。两台纯化器切换使用，当一台工作时，另一台被分馏塔来的污氮气经加热器加热再生，空气中的水分、二氧化碳等经纯化器的活性氧化铝和分子筛除掉后进入分馏塔和空气增压机组，利于提高效率。

在上述的内压缩制氧机中，所述的主换热器与氮气充瓶压缩机相连接。