[實用新型]一種兩塔制氧裝置

有效

• 申請號: 201721638310.1
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN207632503U
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 王學通
• 申請（專利權）人: 蘇州蘇凈保護氣氛有限公司
• 主分類號: C01B13/02
• 分類號: C01B13/02
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 汪青;周敏

本實用新型涉及一種兩塔制氧裝置，包括第一吸附塔、第二吸附塔、與第一吸附塔的底部和第二吸附塔的底部相連接的第一管路、設置在第一管路上的鼓風機、與第一吸附塔的底部和第二吸附塔的底部相連接的第二管路、設置在第二管路上的真空泵、與第一吸附塔的頂部和第二吸附塔的頂部相連接的第三管路、與第三管路相連接的氧氣緩沖罐，兩塔制氧裝置還包括兩端部分別與第一吸附塔的底部和第一管路相連接的第四管路、設置在第四管路上的第一閥門、設置在第一管路的進口處的第二閥門。本實用新型使得雙塔制氧裝置在實現常規運行的基礎上，可以實現單塔運行，從而使得本實用新型的裝置能夠在低能耗下低負荷運行，使得負荷調節范圍擴大。

技術領域

本實用新型涉及一種兩塔制氧裝置。

背景技術

真空變壓吸附VPSA制氧技術越來越多運用在金屬冶煉、化工、玻璃玻纖、造紙、垃圾焚燒、臭氧等行業。VPSA制氧裝置研發方向主要有兩個方向，一是核心吸附劑的研發，提高吸附劑的氮氧選擇能力、氮氣吸附容量、強度、硬度、外形等，二是設備和工藝流程的創新，包括動力設備型式、吸附塔型式的研發、閥門穩定性的提高、設備布置更加合理，工藝流程更加有效等。VPSA制氧裝置工藝按吸附塔數量來分，一般包括單塔工藝（結構示意圖參見圖1）、兩塔工藝（結構示意圖參見圖2）、三塔工藝、五塔工藝、多塔工藝，主要是根據后續用氧工藝對氧氣需求量的不同而選擇不同的工藝流程。目前主流工藝流程選擇為兩塔工藝，如果氧氣需求量較大，兩塔工藝不滿足氧氣量的需求時，一般選擇幾組兩塔工藝并聯來提高裝置的氧氣產量。兩塔工藝主要優勢在于以下幾點：

1.兩塔工藝流程是研發人員最早提出的流程，研發時間最長、原理分析最透徹、應用案例最多、運行經驗最豐富。

2.兩塔工藝流程簡單，設備數量合理，對于操作人員很好理解，有利于操作人員熟悉工藝流程。

3.當氧氣需求量較大，多組兩塔工藝并聯運行時，即可作為單獨單元獨立運行，又可利用氧氣波動的相位差來彌補氧氣波動較大的缺點。

目前很多用氧領域要求制氧裝置負荷調節范圍很大，主要為適應用氧工藝不同階段時對氧氣的需求量的不同，尤其是一些新的用氧工藝，在調試初期氧氣的用量很少，隨著設備的穩定，工藝的成熟，用氧量則穩步提高，這就需要VPSA制氧裝置能夠滿足這種要求寬范圍負荷調節的用氧方式。

目前兩塔VPSA制氧裝置氧氣產量的調節方式有以下幾種：

1.氧氣直接放空。該方法簡單粗暴但及時有效，根據后續用氧量的不同調節放空閥開度以保證滿足氧氣量的需求，能耗消耗最大，調節范圍一般為0~100%。

2.調節時序周期。該方法是通過改變吸附和解吸的時間，降低吸附劑的利用率來調節氧氣產量，能耗消耗較小，調節范圍一般為80%~100%。

3.turn down。該方法利用兩塔均壓時羅茨風機和羅茨泵放空空轉的原理來調節產量，能耗消耗較大，調節范圍一般為50%~80%。

4.變頻電機。該方法利用改變電機的轉速使得羅茨風機泵進風量和抽速變小，升壓和降壓幅度變小，對于小型高轉速羅茨機意義比較大，對于大型低轉速羅茨機意義很小。能耗消耗不大，小型裝置調節范圍較寬，大型裝置調節范圍很窄。

以上幾種調節氧氣產量的方法是比較常用的方式，氧氣產量調節范圍為50%~100%，如果后續用氧工藝氧氣需求量低于50%時，采用turn down的方式也可實現，但能耗消耗急劇增加。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種在低能耗的基礎上擴大兩塔制氧裝置負荷調節范圍的兩塔制氧裝置。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：