本實(shí)用新型涉及高海拔制氧技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種吸附式制氧系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)革命的飛速發(fā)展，大氣中維持人體生命的氧含量呈逐漸下降趨勢(shì)，加之部分長(zhǎng)期生活在高海拔地區(qū)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(xiàn)相對(duì)減少，嚴(yán)重影響高海拔地區(qū)人群的生命質(zhì)量和工作效率。因此，建設(shè)高海拔地區(qū)富氧環(huán)境，是適應(yīng)和應(yīng)對(duì)高海拔地區(qū)惡劣自然環(huán)境對(duì)人體乃至工作、生活帶來(lái)不利影響的有效途徑之一。

常用的制氧技術(shù)主要包括空氣分離法、化學(xué)法、電化學(xué)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(guó)內(nèi)外使用的空分制氧技術(shù)主要有三種：包括深冷法、變壓吸附法（PSA）和膜分離法。

化學(xué)法制氧所需原料貴重、消耗量大、成本高、生產(chǎn)能力小、不適宜大量生產(chǎn)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(shí)產(chǎn)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(shè)備復(fù)雜，投資巨大，基建費(fèi)用和運(yùn)行成本高，運(yùn)營(yíng)中耗電量大。另外，深冷法不能及時(shí)提供氧氣，從開(kāi)機(jī)到產(chǎn)氧長(zhǎng)達(dá)30h 左右。膜分離法制氧產(chǎn)氧濃度低，無(wú)法滿(mǎn)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(chǎn)氧量可大可小，從每分鐘1 升至每小時(shí)幾百立方米均可；產(chǎn)品形式靈活，可以是便攜式、車(chē)載式、移動(dòng)式、固定式；產(chǎn)氧時(shí)間短，裝置簡(jiǎn)單，安裝運(yùn)輸快捷，故障率低，易于維修，自動(dòng)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(qū)采用變壓吸附法制氧是最經(jīng)濟(jì)、方便、可靠和靈活的制氧方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種適于高海拔地區(qū)使用的單塔式高海拔環(huán)境制氧系統(tǒng)，能夠制氧和儲(chǔ)氧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的單塔式高海拔環(huán)境制氧系統(tǒng)包括鼓風(fēng)機(jī)、制氧機(jī)構(gòu)、真空泵、緩沖罐和儲(chǔ)氧罐；

鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣管連通大氣；鼓風(fēng)機(jī)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(jìn)氧管，進(jìn)氧管上設(shè)有進(jìn)氧閥；緩沖罐的另一側(cè)底部連接有出氧管，出氧管連接所述儲(chǔ)氧罐；

所述制氧機(jī)構(gòu)包括吸附塔，吸附塔頂部通過(guò)出口管路連接所述進(jìn)氧管，出口管路上設(shè)有出口閥；吸附塔底部通過(guò)進(jìn)口管路連接所述鼓風(fēng)機(jī)的出氣管，進(jìn)口管路上設(shè)有進(jìn)口閥；吸附塔的底部通過(guò)抽真空管路連接所述真空泵的抽氣管，抽真空管路上設(shè)有抽氣閥；所述真空泵的排氣管連接有排氮消聲器，排氮消聲器的氮?dú)馀欧殴苓B通大氣。

所述出氧管上設(shè)有增壓氣泵。

所述鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣管末端連接有外大內(nèi)小的進(jìn)氣喇叭口，鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣管和出氣管之間設(shè)有連通管，連通管上設(shè)有連通閥。

本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝使用。利用氧氣對(duì)需要反沖洗的吸附塔內(nèi)的分子篩進(jìn)行反沖洗，效率高，反沖洗耗時(shí)短。排氮消聲器的氮?dú)馀欧殴苓B通大氣，從而減小排放噪聲，減少噪音污染。

增壓氣泵能夠?qū)崿F(xiàn)增壓儲(chǔ)氧，增加儲(chǔ)氧密度，減少儲(chǔ)氧所需占用的空間。進(jìn)氣喇叭口使鼓風(fēng)機(jī)能夠更順暢地吸入空氣，減少鼓風(fēng)機(jī)的能耗。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1中箭頭所示方向?yàn)橹蒲鯐r(shí)該處的氣體流動(dòng)方向。

如圖1所示，本實(shí)用新型的單塔式高海拔環(huán)境制氧系統(tǒng)包括鼓風(fēng)機(jī)1、制氧機(jī)構(gòu)、真空泵2、緩沖罐3和儲(chǔ)氧罐4；

鼓風(fēng)機(jī)1的進(jìn)氣管5連通大氣；鼓風(fēng)機(jī)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(jìn)氧管9，進(jìn)氧管9上設(shè)有進(jìn)氧閥10；緩沖罐3的另一側(cè)底部連接有出氧管11，出氧管11連接所述儲(chǔ)氧罐4；

所述制氧機(jī)構(gòu)包括吸附塔12，吸附塔12頂部通過(guò)出口管路13連接所述進(jìn)氧管9，出口管路13上設(shè)有出口閥14；吸附塔12底部通過(guò)進(jìn)口管路15連接所述鼓風(fēng)機(jī)1的出氣管6，進(jìn)口管路15上設(shè)有進(jìn)口閥16；吸附塔12的底部通過(guò)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(shè)有抽氣閥18；

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?dú)馀欧殴?0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(shè)有增壓氣泵21。從而能夠?qū)崿F(xiàn)增壓儲(chǔ)氧，增加儲(chǔ)氧密度，減少儲(chǔ)氧所需占用的空間。

所述鼓風(fēng)機(jī)1的進(jìn)氣管5末端連接有外大內(nèi)小的進(jìn)氣喇叭口22，從而使鼓風(fēng)機(jī)1能夠更順暢地吸入空氣，減少鼓風(fēng)機(jī)1的能耗。鼓風(fēng)機(jī)1的進(jìn)氣管5和出氣管6之間設(shè)有連通管23，連通管23上設(shè)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(tǒng)不工作時(shí)，關(guān)閉所有閥門(mén)。工作時(shí)首先打開(kāi)進(jìn)氧閥10。制氧機(jī)構(gòu)制氧時(shí)，打開(kāi)出口閥14、進(jìn)口閥16，保持抽氣閥18處于關(guān)閉狀態(tài)；啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)1，將空氣由進(jìn)氣喇叭口22抽入，經(jīng)出氣管6和進(jìn)口管路15進(jìn)入吸附塔12，在吸附塔12內(nèi)的分子篩處，空氣中的氮?dú)夥肿颖晃剑鯕夥肿觿t繼續(xù)通過(guò)出口管路13和進(jìn)氧管9進(jìn)入緩沖罐3。緩沖罐3充滿(mǎn)后，啟動(dòng)增壓氣泵21，將氧氣壓縮后充入儲(chǔ)氧罐4，實(shí)現(xiàn)高壓儲(chǔ)氧，節(jié)約儲(chǔ)氧所需空間，也便于運(yùn)送氧氣。當(dāng)吸附塔12內(nèi)的分子篩中充滿(mǎn)氮?dú)夥肿樱_(dá)到吸附飽和階段后，打開(kāi)進(jìn)氧閥10和出口閥14，關(guān)閉進(jìn)口閥16，使緩沖罐3中的氧氣從吸附塔12的頂部反向流入，在通過(guò)分子篩時(shí)將分子篩中的氮?dú)夥肿忧宄鋈ァＨ缓箨P(guān)閉出口閥14，打開(kāi)抽氣閥18，啟動(dòng)真空泵2進(jìn)行抽真空，將吸附塔12內(nèi)的氮?dú)馀懦觥＿_(dá)到一定真空度后，再次利用緩沖罐3中的富氧氣體對(duì)吸附塔12內(nèi)的分子篩進(jìn)行沖洗，從而使吸附劑徹底解吸。吸附劑解吸過(guò)程完成后，用緩沖罐3內(nèi)的部分氧氣對(duì)吸附塔12進(jìn)行充壓，充壓至某一低真空度值后關(guān)閉進(jìn)氧閥10，打開(kāi)鼓風(fēng)機(jī)1和進(jìn)口閥16對(duì)吸附塔12進(jìn)行充壓，為下一次吸附制氧做準(zhǔn)備。使用富氧氣體進(jìn)行反沖洗，反沖洗所需時(shí)間大大縮短。

以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明而非限制本實(shí)用新型的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。