医用PSA制氧机的状况
2020-11-12

1.系统流程和设备。


医用PSA氧气生产系统由四个模块组成:气体源系统,吸附分离系统,产品系统和控制系统。


空气源系统由空气压缩机,冷冻/干燥机,储气罐和过滤器组成。空气压缩机是制氧系统的主要设备,其功能是为吸附和分离系统提供压缩气体源。同时,制氧设备的大部分能耗和噪声与空气压缩机密切相关。因此,有必要选择一种性能优异的压缩机,以确保长寿命,低能耗和低噪音而不会使制氧机发生故障。来自空气压缩机的高压热空气由C级过滤器过滤,由冷冻机和干燥机冷却,然后进入储气罐。储气罐是压缩空气进入吸附分离系统之前的储藏中心,其主要功能是克服由于活塞式压缩机的运行而引起的气体脉冲和压力波动,并且进入分离系统的气流是连续的,并且要稳定。同时,储气罐还起到分离冷凝水的作用,分离出的水通过阀门从储气罐的底部排出。在进入吸附分离系统之前,压缩空气必须分三个阶段进行过滤:T,A和H。空气源系统中的所有过滤器均为精密过滤器。 C级过滤器可去除大量大于3μm的液体和固体颗粒,并使用少量用于气压的水,灰尘和油雾达到最小残留油含量仅为5 ppm。机器之后,在冷干机前,T级过滤器可以过滤1μm的液体和固体小颗粒,最小残留油含量仅为0.5 ppm。有微量的水分,灰尘和油雾。在A级过滤器之前使用。对于预处理; A级过滤器是超高效的除油过滤器,可以过滤和去除小至0.01μm的液体和固体小颗粒,最低残留油含量仅为0.001 ppm,几乎所有水分。除尘和除油。用于H级过滤器和冰柜的前部保护。 H级过滤器是活性炭微油雾过滤器,可以过滤0.01μm的油雾和碳氢化合物,最低残留油含量仅为0.003 ppm。它不含水,灰尘或油,无味无味,可作为最终过滤器。因此,从空气源系统进入吸附分离系统的空气是高压,清洁,无味的,适合于吸附分离,不会引起分子筛的失败。


抽吸分离系统包括两个抽吸塔(也使用多个塔),一系列控制阀和一个排气消声器。吸附分离系统是制氧机的核心模块,其分离效果直接影响氧气的纯度。吸附塔装有沸石分子筛,该沸石分子筛利用氮和氧的吸附容量,吸附速率和吸附容量的差异,在高压下吸附氮,并在低压下解吸。两个吸附塔在吸附和解吸过程之间交替,从而连续产生氧气。其中,阀切换操作控制吸气塔的吸气/解吸过程,并且已解吸的废气从消声器中排出,从而降低了系统的噪音。


产物气体系统包括一个氧气储罐和一个杀菌除尘过滤器。储氧罐连接到吸附塔的出口,并在氧气压力和储氧之间达到平衡,而吸附塔的循环过程由压力传感器控制。由于医用氧气需要清洁和无菌,因此在为用户提供服务之前,必须除去病原微生物,例如细菌。


制氧机控制系统由运行控制系统和远程监控系统组成。操作控制系统是控制氧气发生器的启动,停止和正常运行的计算机控制程序,以及执行该程序的控制器。制氧系统的压缩机,吸附塔,制氧罐,流量计等均配备了传感器,可将压力,流量和浓度信号发送到操作控制系统,以控制这些参数。通过控制氧气发生器的正常运行。 ..远程监控系统可以在远程显示终端上显示制氧机的运行状态,例如氧气流量,压力和浓度,并可以在办公室时检查制氧机的运行状态,因此医院管理水平会提高。


2.重要因素。


影响氧气产生机制的氧气效应的关键因素是分子筛的性能,吸附塔的结构以及吸附过程的参数。


分子筛是PSA制氧的核心,分子筛的性能直接决定了PSA制氧机的优缺点。选择良好的分子筛可以减少分子筛的量,吸附压力,空氧比,从而减少制氧机的重量和体积,并减少制氧机的能耗。我能做到。表1是两种医用氧分子筛的性能比较表。从表1中可以看出,FZS2在1个大气压下的静态氮吸附能力是FZS1的2.375倍,FZS2对N2 / O2的选择性大约是FZS1的两倍。同时,FZS2的吸气压力低于FZS1的吸气压力。 .. FZS1和FZS2分子筛的吸附等温线如图1和2所示。从图1和图2中可以看出,当压力为1至3 bar时,FZS2的氮吸附等温线比FZS1的氮吸附等温线陡。当分子筛量恒定时,FZS2的每个循环产生的氧气量(吸附压力为3 bar,是FZS1的1.58倍。根据以上分析,当FZS2用于分离空气和氧气的产生时,FZS1分子筛与使用时相比,可以看到空气与氧气的比例较小,氧气的回收率较高,吸附压力较低,能耗较低。


吸附塔是制氧机长期稳定运行的关键,在设计吸附塔的结构时,有必要确保高效率和长寿命这两个目标。高效率主要是指吸附塔的死空间小,结合效果低,气体分布效果好。寿命主要是吸附塔的压缩机制,可防止分子筛上下浮动,以防止分子筛磨损。死区的大小决定了分子筛的利用率。如果死区相对较大,则三分之一的分子筛将无法工作。粘附作用增加了死空间的体积,这减少了分子滑轮的利用。空气分配效果不仅仅影响死角。空间的大小也会影响分子筛的寿命,但是目前,可以使压力和流速相等的空气分配器具有最佳的空气分配效果。在压力增加阶段,尤其是在压力均衡过程中,吸油塔内部的压力会迅速变化。如果压实效果不好,分子筛将周期性地漂浮在吸附塔上,分子筛将被磨损和粉碎。


PSA制氧机的工艺参数包括吸附时间,均压时间,逆风风量等。当产生的气体流量恒定时,氧气纯度首先增加,然后随着吸附时间,均衡时间和反洗气体量的增加而降低。换句话说,有最佳的吸附时间,均衡时间和回吹气量。另外,最佳吸附时间取决于回吹气体的量,并且还受氧气流速的影响。同时,均压时间的长处和短处不仅影响氧浓度,而且还显着影响系统的能耗和回收率。因此,设置适当的压力均衡时间可以有效地改善制氧机的性能。工艺参数直接影响制氧机的运行效率和寿命,并确保制氧机的正常运行。


3.产品规格和配置。


制氧,医用PSA制氧机的重要指标目前,家用医用PSA制氧机的制氧量一般为2至90 Nm3/h。表2显示了特定的规格和适用范围。


配置制氧机时,集中供氧系统有两种选择:单机配置或双机配置。如果所需的氧气量略有减少(图3中的曲线B),则很容易选择独立配置,以更合理,更有效地使用医用氧气供应,以节省能源。 ..如果氧气需求波动很大,并且有一个耗氧高峰期(图3中的曲线A),则可以轻松地选择双单元配置。优点是,在峰值耗氧量期间可以同时打开双单元,以达到峰值供氧量。同样,如果对氧气的需求不高,则可以关闭一台设备,而一台可以供应氧气。这将大大减少能源消耗,使其更加经济合理。


使用PSA制氧机提供氧气时,通常会有备用的氧气配置,例如母线或多极瓶装瓶装置。在峰值耗氧量或突然断电时,母线可以提供氧气,从而提高了氧气供应系统的安全性和可靠性。在氧气过多的情况下,多极瓶灌装设备可以为钢瓶填充过量的氧气,从而解决了备用浴池中的氧气排放源以及医院没有高压氧气室和中央氧气供应管道的问题。可以提供给氧气部门。通过供应氧气或向周围的氧气用户出售氧气来获利。


4.能源消耗状况。


由于制氧机需要长时间连续运行,因此运行成本主要是功耗,并且单位氧气的能量消耗是制氧机的重要性能指标。图4显示了三个制氧机的能耗曲线,其中曲线1和2是家用机,曲线3是进口机。从图4中可以看出,随着氧气产量的增加,每个氧气单元的功耗逐渐降低,而随着氧气产量的减少,变化更为明显。这主要是由于当产生的氧气量少时氧气回收率低以及设备效率低下。另外,图4显示家用制氧机的能量消耗高于进口机器的能量消耗,并且家用机器之间的能量消耗存在差异。这主要是由于国外对PSA技术和相对成熟的技术的早期研究。相反,国内的PSA技术正在后退,每个单元的技术水平差异很大。


先前的分析表明,影响制氧机能耗的主要因素是分子筛的性能,吸附塔的结构以及系统运行的工艺参数。因此,在制氧机的设计中,对这些方面进行了综合分析,在保证制氧机的输出和氧气纯度的前提下,减少了系统的能耗,提高了长期运行的经济效益。我们需要努力改善。在选择氧气浓缩器时,用户还应查看其能耗指数,以选择每单位氧气消耗功率较少的产品。