本實用新型涉及高海拔制氧技術領域，尤其涉及一種吸附式制氧系統。

背景技術：

隨著科學技術和工業革命的飛速發展，大氣中維持人體生命的氧含量呈逐漸下降趨勢，加之部分長期生活在高海拔地區人群因缺氧和低氣壓原因最終呼吸到血液中的氧含量也出現相對減少，嚴重影響高海拔地區人群的生命質量和工作效率。因此，建設高海拔地區富氧環境，是適應和應對高海拔地區惡劣自然環境對人體乃至工作、生活帶來不利影響的有效途徑之一。

常用的制氧技術主要包括空氣分離法、化學法、電化學法等。其中空氣分離法是以空氣為原料，將空氣中的氧和氮分離而得到氧氣，國內外使用的空分制氧技術主要有三種：包括深冷法、變壓吸附法（PSA）和膜分離法。

化學法制氧所需原料貴重、消耗量大、成本高、生產能力小、不適宜大量生產氧氣，不適合高原使用。水電解法制氧耗電量太大，另外，電解水制氧同時產生氫氣，氫氣屬于易燃易爆氣體，存在安全隱患，因此不適合高原使用。深冷法制氧設備復雜，投資巨大，基建費用和運行成本高，運營中耗電量大。另外，深冷法不能及時提供氧氣，從開機到產氧長達30h 左右。膜分離法制氧產氧濃度低，無法滿足高壓氧療、高原急救的需求。變壓吸附法可制取濃度90%以上的氧氣，產氧量可大可小，從每分鐘1 升至每小時幾百立方米均可；產品形式靈活，可以是便攜式、車載式、移動式、固定式；產氧時間短，裝置簡單，安裝運輸快捷，故障率低，易于維修，自動化程度高，操作方便，能耗低，只有0.4 kW·h/m3。因此，在高原地區采用變壓吸附法制氧是最經濟、方便、可靠和靈活的制氧方法。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種適于高海拔地區使用的具有閉環控制系統的高海拔環境制氧系統，能夠制氧和儲氧，反沖洗時間短，制氧效率較高。

為實現上述目的，本實用新型的具有閉環控制系統的高海拔環境制氧系統包括鼓風機、制氧機構、真空泵、緩沖罐和儲氧罐；

鼓風機的進氣管連通大氣；鼓風機連接有出氣管；真空泵連接有抽氣管和排氣管；緩沖罐頂部連接有進氧管，進氧管上設有進氧閥；緩沖罐的另一側底部連接有出氧管，出氧管連接所述儲氧罐；

所述制氧機構包括吸附塔，吸附塔頂部通過出口管路連接所述進氧管，出口管路上設有出口閥；吸附塔底部通過進口管路連接所述鼓風機的出氣管，進口管路上設有進口閥；吸附塔的底部通過抽真空管路連接所述真空泵的抽氣管，抽真空管路上設有抽氣閥；

所述制氧機構在緩沖罐進氧管、鼓風機的出氣管以及真空泵的抽氣管之間并聯設有兩套。

所述出氧管上設有增壓氣泵。

所述鼓風機的進氣管末端連接有外大內小的進氣喇叭口，鼓風機的進氣管和出氣管之間設有連通管，連通管上設有連通閥。

所述真空泵的抽氣管連接有壓力平衡閥，壓力平衡閥連接有卸壓喇叭口。

本實用新型具有如下的優點：

本實用新型結構簡單，便于安裝使用。兩套制氧機構能夠輪流工作，大大提高了制氧效率。利用氧氣對需要反沖洗的吸附塔內的分子篩進行反沖洗，效率高，反沖洗耗時短。

卸壓喇叭口能夠迅速消除系統內的負壓。增壓氣泵能夠實現增壓儲氧，增加儲氧密度，減少儲氧所需占用的空間。進氣喇叭口使鼓風機能夠更順暢地吸入空氣，減少鼓風機的能耗。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

圖1中箭頭所示方向為制氧時該處的氣體流動方向。

如圖1所示，本實用新型的具有閉環控制系統的高海拔環境制氧系統包括鼓風機1、制氧機構、真空泵2、緩沖罐3和儲氧罐4；

鼓風機1的進氣管5連通大氣；鼓風機1連接有出氣管6；真空泵2連接有抽氣管7和排氣管8；

緩沖罐3頂部連接有進氧管9，進氧管9上設有進氧閥10；緩沖罐3的另一側底部連接有出氧管11，出氧管11連接所述儲氧罐4；

所述制氧機構包括吸附塔12，吸附塔12頂部通過出口管路13連接所述進氧管9，出口管路13上設有出口閥14；吸附塔12底部通過進口管路15連接所述鼓風機1的出氣管6，進口管路15上設有進口閥16；吸附塔12的底部通過抽真空管路17連接所述真空泵2的抽氣管7，抽真空管路17上設有抽氣閥18；

所述制氧機構在緩沖罐3的進氧管9、鼓風機1的出氣管6以及真空泵2的抽氣管7之間并聯設有兩套。

所述真空泵2的排氣管8連接有排氮消聲器19，排氮消聲器19的氮氣排放管20連通大氣。排氮消聲器19減小排放噪聲，減少噪音污染。

所述出氧管11上設有增壓氣泵21。從而能夠實現增壓儲氧，增加儲氧密度，減少儲氧所需占用的空間。

所述鼓風機1的進氣管5末端連接有外大內小的進氣喇叭口22，從而使鼓風機1能夠更順暢地吸入空氣，減少鼓風機1的能耗。鼓風機1的進氣管5和出氣管6之間設有連通管23，連通管23上設有連通閥24。

所述真空泵2的抽氣管7連接有壓力平衡閥25，壓力平衡閥25連接有卸壓喇叭口26。

系統不工作時，關閉所有閥門。工作時首先打開進氧閥10。工作時，兩套制氧機構輪流制氧、輪流再生（即反沖洗），從而實現連續制氧作業。

其中一套制氧機構制氧時，打開該制氧機構的出口閥14、進口閥16，保持其抽氣閥18處于關閉狀態；啟動鼓風機1，將空氣由進氣喇叭口22抽入，經出氣管6和進口管路15進入吸附塔12，在吸附塔12內的分子篩處，空氣中的氮氣分子被吸附，氧氣分子則繼續通過出口管路13和進氧管9進入緩沖罐3。緩沖罐3充滿后，啟動增壓氣泵21，將氧氣壓縮后充入儲氧罐4，實現高壓儲氧，節約儲氧所需空間，也便于運送氧氣。當該制氧機構中吸附塔12內的分子篩中充滿氮氣分子，達到吸附飽和階段后，關閉進氧閥10，將兩套制氧機構的出口閥14均打開，關閉需要反沖洗的制氧機構的進口閥16，使另一套制氧機構內的富氧氣體從需要反沖洗的制氧機構的頂部反向流入，在通過分子篩時將分子篩中的氮氣分子清除出去。在進行反沖洗的制氧機構的吸附塔12內的壓力降低到預定值后，關閉進行反沖洗的制氧機構的出口閥14，打開該制氧機構的抽氣閥18，啟動真空泵2進行抽真空，將吸附塔12內的氮氣排出。達到一定真空度后，再次利用另一制氧機構中的富氧氣體或者利用緩沖罐3內的部分氧氣對進行反沖洗的制氧機構的吸附塔12內的分子篩進行沖洗，從而使吸附劑徹底解吸。吸附劑解吸過程完成后，用緩沖罐3內的部分氧氣對吸附塔12進行充壓，充壓至某一低真空度值后關閉進氧閥10，打開鼓風機1和進口閥16對該吸附塔12進行充壓，為下一次吸附制氧做準備。使用富氧氣體進行反沖洗，反沖洗所需時間大大縮短，制氧效率較高。

以上實施例僅用以說明而非限制本實用新型的技術方案，盡管參照上述實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本實用新型進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。