CN113026040B - 一种用于制氧的制氧机组及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及制氧设备技术领域，具体为一种用于制氧的制氧机组及使用方法，包括制氧机组，制氧机组是由供电箱、反应箱、洗涤箱和吸附箱组成，供电箱位于反应箱和洗涤箱之间，反应箱的内腔中插接安装有电解池，有益效果为：通过对较厚的活性炭层进行分层，从而达到减小对氧气过滤的阻挡，提高过滤吸附的效率，同时利用组装式的制氧机组，实现了制氧洗涤的全过程加工，避免氧气使用的二次加工，便于氧气制备后的直接使用；通过设置气囊和直角密封管的连通，从而利用升降杆的高度实现对氧气制备速率进行监控，同时利用配重块使得上下相邻的活性炭层之间间隙内的压强保持一定，从而进一步提高了氧气穿过活性炭层的速率，达到提高洗涤效率的目的。
Description
技术领域
本发明涉及制氧设备技术领域，具体为一种用于制氧的制氧机组及使用方法。
背景技术
制氧机是制取氧气的一类机器，它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分离，再进一步精馏而得。
现有的制氧机的空气分离方式制氧结构复杂，制氧成本高，而传统的电解制氧方式结构简单，但制备的氧气中含有大量的碱液等杂质，需要进行过滤，在实际过滤、洗涤中，为了提高清洗的效率，需要增大吸附过程中活性炭层的高度，致密的活性炭层越厚，清理效果越好，清理的效率越低，从而容易造成内部压强过大，氧气的制备速率无法满足需要，同时制备过程中无法了解电解池内部的情况，无法实现对电解池内料液的调节。
为此提供一种用于制氧的制氧机组及使用方法，以解决电解制氧过程中的过滤效率问题和制氧速率的监控问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于制氧的制氧机组及使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于制氧的制氧机组，包括制氧机组，所述制氧机组是由供电箱、反应箱、洗涤箱和吸附箱组成，所述供电箱位于反应箱和洗涤箱之间，所述反应箱的内腔中插接安装有电解池，反应箱的上端面中间设置有料罐，反应箱的上端面左右两侧对称设置有氢气导管和氧气导管，所述电解池的内腔下端竖直设置有左右对称的一对电极，电解池的下端内壁位于电极左右两侧对称竖直安装有悬空支架，所述电极的上端设置有倒置集气管，所述氧气导管的外侧连通吸附箱的上端进气口，所述吸附箱安装在反应箱的右侧，吸附箱的内腔中设置有线性分布的多层活性炭层，吸附箱的右侧外壁设置有上下对称的一对直角密封管，吸附箱的下端设置有气泵，所述活性炭层的上下两侧均设置有多孔板，活性炭层下端的多孔板的下端左侧竖直设置有连通管，所述多孔板的下端右侧插接有一对限位侧板，所述限位侧板之间的内腔中安装有气囊，所述气囊的右侧横向设置有连接管，所述连接管的另一端连通直角密封管的下端内腔，所述直角密封管的竖直管内滑动安装有升降杆，所述升降杆的上端设置有升降板，升降杆的下端设置有活塞，所述活塞密封滑动套接在直角密封管的内腔中，所述气泵的上端连通吸附箱的下端，气泵的输出端连接有导气管，所述导气管的另一端连接有排气球，所述洗涤箱的上端设置有排气管。
优选的，所述反应箱的内腔上端与电解池的上端之间设置有密封顶板，所述密封顶板固定粘结在反应箱的内腔上端内壁，密封顶板的左右两侧与电解池的上端外壁之间错位插接。
优选的，所述倒置集气管倒置插接在电极的上端，倒置集气管的下端外缘套接在悬空支架上，左右对称的一对倒置集气管的上端分别连通氢气导管和氧气导管。
优选的，所述限位侧板的上端设置有插条，限位侧板的内侧设置有粘胶层，限位侧板通过插条插接在多孔板的下端，所述气囊通过粘胶层粘结在左右对称的一对限位侧板的内腔中。
优选的，所述升降杆的前端外壁设置有刻度表，升降杆的下端活塞位于直角密封管的竖直管内，所述升降板的上端安装有多组配重球。
优选的，所述导气管横向延伸至洗涤箱的内腔，所述排气球的内腔设置为空心结构，且排气球的外壁设置有圆周阵列分布的贯穿孔。
优选的，所述排气管连通洗涤箱的上端内腔，且排气管、氢气导管和氧气导管上均设置有阀门，所述电极的下端电性连接供电箱。
一种制氧机组的使用方法，该制氧机组的使用方法包含以下步骤：
步骤一：机组组装，首先将供电箱、反应箱、洗涤箱和吸附箱通过导气管、氢气导管和氧气导管连通；
步骤二：进料电解，料罐对电解池进料，通过供电箱对电极供电，实现电解制氧的目的，制备得到粘附碱液和水汽的氧气气体；
步骤三：活性炭吸附，将步骤二中制备的氧气输入吸附箱中，在活性炭层的吸附下，去除氧气中的碱液和水汽，在吸附过程中，利用升降杆的上下运动，得出电解氧气的速率变化；
步骤四：洗涤收集，通过气泵将步骤三中吸附后的氧气输送至洗涤箱中，在洗涤箱中清洗液的洗涤下得到纯净的氧气。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明通过对较厚的活性炭层进行分层，从而达到减小对氧气过滤的阻挡，提高过滤吸附的效率，同时利用组装式的制氧机组，实现了制氧洗涤的全过程加工，避免氧气使用的二次加工，便于氧气制备后的直接使用；
2.本发明通过设置气囊和直角密封管的连通，从而利用升降杆的高度实现对氧气制备速率进行监控，同时利用配重块使得上下相邻的活性炭层之间间隙内的压强保持一定，从而进一步提高了氧气穿过活性炭层的速率，达到提高洗涤效率的目的。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的吸附箱主视图；
图3为本发明的直角密封管安装结构示意图；
图4为本发明的使用方法流程图。
图中：1、供电箱；2、反应箱；3、洗涤箱；4、电解池；5、密封顶板；6、料罐；7、氢气导管；8、电极；9、倒置集气管；10、氧气导管；11、吸附箱；12、气泵；13、排气管；14、悬空支架；15、活性炭层；16、多孔板；17、直角密封管；18、升降板；19、气囊；20、升降杆；21、刻度表；22、配重球；23、活塞；24、限位侧板；25、插条；26、粘胶层；27、排气球；28、导气管；29、连接管；30、连通管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：
一种用于制氧的制氧机组，包括制氧机组，制氧机组是由供电箱1、反应箱2、洗涤箱3和吸附箱11组成，供电箱1位于反应箱2和洗涤箱3之间，反应箱2的内腔中插接安装有电解池4，反应箱2的内腔上端与电解池4的上端之间设置有密封顶板5，密封顶板5固定粘结在反应箱2的内腔上端内壁，密封顶板5的左右两侧与电解池4的上端外壁之间错位插接，利用密封顶板5实现对电解池4进行密封保护。
反应箱2的上端面中间设置有料罐6，电解池4的内腔下端竖直设置有左右对称的一对电极8，电解池4的下端内壁位于电极8左右两侧对称竖直安装有悬空支架14，电极8的上端设置有倒置集气管9，电极8的下端电性连接供电箱1，倒置集气管9倒置插接在电极8的上端，倒置集气管9的下端外缘套接在悬空支架14上，左右对称的一对倒置集气管9的上端分别连通氢气导管7和氧气导管10，利用供电箱1对电极8供电，从而达到电解制氧的目的，使得正负电极8上分别产生氢气和氧气，利用倒置集气管9防止气体泄露。
反应箱2的上端面左右两侧对称设置有氢气导管7和氧气导管10，氧气导管10的外侧连通吸附箱11的上端进气口，吸附箱11安装在反应箱2的右侧，吸附箱11的内腔中设置有线性分布的多层活性炭层15，利用氧气导管10将制备的氧气输入吸附箱11中，利用多层的活性炭层15实现对氧气进行充分的吸附。
活性炭层15的上下两侧均设置有多孔板16，活性炭层15下端的多孔板16的下端左侧竖直设置有连通管30，利用多孔板16和连通管30实现上下活性炭层15之间的连通。
多孔板16的下端右侧插接有一对限位侧板24，限位侧板24之间的内腔中安装有气囊19，限位侧板24的上端设置有插条25，限位侧板24的内侧设置有粘胶层26，限位侧板24通过插条25插接在多孔板16的下端，气囊19通过粘胶层26粘结在左右对称的一对限位侧板24的内腔中，利用插条25实现限位侧板24的插接安装，利用粘胶层26实现气囊19的粘结安装。
吸附箱11的右侧外壁设置有上下对称的一对直角密封管17，气囊19的右侧横向设置有连接管29，连接管29的另一端连通直角密封管17的下端内腔，直角密封管17的竖直管内滑动安装有升降杆20，升降杆20的上端设置有升降板18，升降板18的上端安装有多组配重球22，升降杆20的下端设置有活塞23，活塞23密封滑动套接在直角密封管17的内腔中，升降杆20的前端外壁设置有刻度表21，升降杆20的下端活塞23位于直角密封管17的竖直管内，利用连接管29实现气囊19与直角密封管17的连通，从而通过气囊19反应相邻活性炭层15之间氧气的含量，从而通过内部压强相等的原理，使得升降杆20上下运动，通过升降杆20的上下运动，实现对氧气制备速率进行监控，利用配重球22使得升降杆20下降，从而使得气囊19再次膨胀，增大内部的压强，从而进一步提高氧气穿过活性炭层15的效率，大大提高吸附效率的目的。
吸附箱11的下端设置有气泵12，气泵12的上端连通吸附箱11的下端，气泵12的输出端连接有导气管28，导气管28的另一端连接有排气球27，洗涤箱3的上端设置有排气管13，排气管13连通洗涤箱3的上端内腔，且排气管13、氢气导管7和氧气导管10上均设置有阀门，导气管28横向延伸至洗涤箱3的内腔，排气球27的内腔设置为空心结构，且排气球27的外壁设置有圆周阵列分布的贯穿孔，利用气泵12增大氧气输送的压强，从而使得氧气在洗涤箱3中的洗涤液中冒出，配合多孔设置的排气球27增大与洗涤液的接触面积，达到洗涤的目的。
一种制氧机组的使用方法，该制氧机组的使用方法包含以下步骤：
步骤一：机组组装，首先将供电箱1、反应箱2、洗涤箱3和吸附箱11通过导气管28、氢气导管7和氧气导管10连通；
步骤二：进料电解，料罐6对电解池4进料，通过供电箱1对电极8供电，实现电解制氧的目的，制备得到粘附碱液和水汽的氧气气体；
步骤三：活性炭吸附，将步骤二中制备的氧气输入吸附箱11中，在活性炭层15的吸附下，去除氧气中的碱液和水汽，在吸附过程中，利用升降杆20的上下运动，得出电解氧气的速率变化；
步骤四：洗涤收集，通过气泵12将步骤三中吸附后的氧气输送至洗涤箱3中，在洗涤箱3中清洗液的洗涤下得到纯净的氧气。
工作原理：首先利用密封顶板5实现对电解池4进行密封保护，利用插条25实现限位侧板24的插接安装，利用粘胶层26实现气囊19的粘结安装，利用供电箱1对电极8供电，从而达到电解制氧的目的，使得正负电极8上分别产生氢气和氧气，利用倒置集气管9防止气体泄露，利用氧气导管10将制备的氧气输入吸附箱11中，利用多层的活性炭层15实现对氧气进行充分的吸附。
利用多孔板16和连通管30实现上下活性炭层15之间的连通，利用连接管29实现气囊19与直角密封管17的连通，从而通过气囊19反应相邻活性炭层15之间氧气的含量，从而通过内部压强相等的原理，使得升降杆20上下运动，通过升降杆20的上下运动，实现对氧气制备速率进行监控，利用配重球22使得升降杆20下降，从而使得气囊19再次膨胀，增大内部的压强，从而进一步提高氧气穿过活性炭层15的效率，大大提高吸附效率的目的，利用气泵12增大氧气输送的压强，从而使得氧气在洗涤箱3中的洗涤液中冒出，配合多孔设置的排气球27增大与洗涤液的接触面积，达到洗涤的目的。
其中气泵12、供电箱1均为本领域常见的设备，不做详述。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种用于制氧的制氧机组，包括制氧机组，其特征在于：所述制氧机组是由供电箱(1)、反应箱(2)、洗涤箱(3)和吸附箱(11)组成，所述供电箱(1)位于反应箱(2)和洗涤箱(3)之间，所述反应箱(2)的内腔中插接安装有电解池(4)，反应箱(2)的上端面中间设置有料罐(6)，反应箱(2)的上端面左右两侧对称设置有氢气导管(7)和氧气导管(10)，所述电解池(4)的内腔下端竖直设置有左右对称的一对电极(8)，电解池(4)的下端内壁位于电极(8)左右两侧对称竖直安装有悬空支架(14)，所述电极(8)的上端设置有倒置集气管(9)，所述氧气导管(10)的外侧连通吸附箱(11)的上端进气口，所述吸附箱(11)安装在反应箱(2)的右侧，吸附箱(11)的内腔中设置有线性分布的多层活性炭层(15)，吸附箱(11)的右侧外壁设置有上下对称的一对直角密封管(17)，吸附箱(11)的下端设置有气泵(12)，所述活性炭层(15)的上下两侧均设置有多孔板(16)，活性炭层(15)下端的多孔板(16)的下端左侧竖直设置有连通管(30)，所述多孔板(16)的下端右侧插接有一对限位侧板(24)，所述限位侧板(24)之间的内腔中安装有气囊(19)，所述气囊(19)的右侧横向设置有连接管(29)，所述连接管(29)的另一端连通直角密封管(17)的下端内腔，所述直角密封管(17)的竖直管内滑动安装有升降杆(20)，所述升降杆(20)的上端设置有升降板(18)，升降杆(20)的下端设置有活塞(23)，所述活塞(23)密封滑动套接在直角密封管(17)的内腔中，所述气泵(12)的上端连通吸附箱(11)的下端，气泵(12)的输出端连接有导气管(28)，所述导气管(28)的另一端连接有排气球(27)，所述洗涤箱(3)的上端设置有排气管(13)。
2.根据权利要求1所述的一种用于制氧的制氧机组，其特征在于：所述反应箱(2)的内腔上端与电解池(4)的上端之间设置有密封顶板(5)，所述密封顶板(5)固定粘结在反应箱(2)的内腔上端内壁，密封顶板(5)的左右两侧与电解池(4)的上端外壁之间错位插接。
3.根据权利要求1所述的一种用于制氧的制氧机组，其特征在于：所述倒置集气管(9)倒置插接在电极(8)的上端，倒置集气管(9)的下端外缘套接在悬空支架(14)上，左右对称的一对倒置集气管(9)的上端分别连通氢气导管(7)和氧气导管(10)。
4.根据权利要求1所述的一种用于制氧的制氧机组，其特征在于：所述限位侧板(24)的上端设置有插条(25)，限位侧板(24)的内侧设置有粘胶层(26)，限位侧板(24)通过插条(25)插接在多孔板(16)的下端，所述气囊(19)通过粘胶层(26)粘结在左右对称的一对限位侧板(24)的内腔中。
5.根据权利要求1所述的一种用于制氧的制氧机组，其特征在于：所述升降杆(20)的前端外壁设置有刻度表(21)，升降杆(20)的下端活塞(23)位于直角密封管(17)的竖直管内，所述升降板(18)的上端安装有多组配重球(22)。
6.根据权利要求1所述的一种用于制氧的制氧机组，其特征在于：所述导气管(28)横向延伸至洗涤箱(3)的内腔，所述排气球(27)的内腔设置为空心结构，且排气球(27)的外壁设置有圆周阵列分布的贯穿孔。
7.根据权利要求1所述的一种用于制氧的制氧机组，其特征在于：所述排气管(13)连通洗涤箱(3)的上端内腔，且排气管(13)、氢气导管(7)和氧气导管(10)上均设置有阀门，所述电极(8)的下端电性连接供电箱(1)。
8.一种制氧机组的使用方法，使用权利要求1-7中任意一项所述的制氧机组，其特征在于，该制氧机组的使用方法包含以下步骤：
步骤一：机组组装，首先将供电箱(1)、反应箱(2)、洗涤箱(3)和吸附箱(11)通过导气管(28)、氢气导管(7)和氧气导管(10)连通；
步骤二：进料电解，料罐(6)对电解池(4)进料，通过供电箱(1)对电极(8)供电，实现电解制氧的目的，制备得到粘附碱液和水汽的氧气气体；
步骤三：活性炭吸附，将步骤二中制备的氧气输入吸附箱(11)中，在活性炭层(15)的吸附下，去除氧气中的碱液和水汽，在吸附过程中，利用升降杆(20)的上下运动，得出电解氧气的速率变化；
步骤四：洗涤收集，通过气泵(12)将步骤三中吸附后的氧气输送至洗涤箱(3)中，在洗涤箱(3)中清洗液的洗涤下得到纯净的氧气。
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