Адсорбционный генератор

(51) 5 В 01 Р 53/О 5 Р 27 НИЯ ЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И(54) АДСОРБЦИОННЫЙ ГЕНЕРАТОР 57) Изобретение относится к устройствам получения компремирова нного кислородообогащенного газа из воздуха короткоцикловой безнагревной адсорбцией, используемым в медицинской и микробиологической промышленности, и позволяет получить компримируемый разделяемым воздухом кислородообогащенный газ постоянного объемного состава за счет стабили;, 1551404 А 1 зации его давления. Генератор содержит компрессор 1, переключающие клапаны 2 - 4, обратные клапаны 5 - 8, соединитель-ные трубопроводы, последовательно соединенные блок 9 осушки и через клапан 3 продувочный адсорбер 10 и продуцирующий адсорбер 11, блок 12, выходы которого соединены переключающими клапанами 2 - 4, а входы - с датчиками 13 и 14 давления в адсорберах 1 О и 11 соответственно, резервуар 15, соединенный через клапаны 2 и 4 с компрессором 1 и атмосферой соответственно, внутри которого расположен ресивер 16 переменной емкости, соединенный через обратные клапаны 7 и 8 с адсорбером 11 и выходом генератора, вакуум-насос 17 и коллектор 8, соединенный с блоком 9 и через обратчые клапаны 5 и 6 с резервуаром15 и входом вакуум-насоса 17. 1 ил.зИзобретение относится к устройств ам получения компримированного кислородообогащенного газа из возлуха короткоцикловой безнагревной адсорбцией и может быть использовано в медицинской и микробиологической промышленности.Целью изобретения является получение компримированного разделяемым воздухом кислородообогащенного газа постоянного объем ного состава за счет стабилиза ции его давления.На чертеже представлена принципиальная схема адсорбционного генератора.Предлагаемый генератор состоит из сединенных трубопроводами компрессора 1, переключающих клапанов 2 - 4, обратных клапанов 5 - 8, блока 9 осушки, продувочного адсорбера 10, продуцирующего адсорбера 11, а также блока 12 переключения клапанов 2 - 4, датчиков 13 и 14 температуры в адсорберах 10 и 11 соответственно и соединенных трубопроводами резервуара 15 с ресивером 16 переменной емкости вакуум-насоса 17 и коллектора 18.Генератор работает следующи м образом.Подлежащий разделению воздух поступает в компрессор 1. Компримированный газ через переключающий клапан 2 (остальные клапаны закрыты) направляют в резервуар 15 с ресивером 16, в котором запасен продуктовый кислородообога щен ный газ от предыдущего технологического цикла. Повышение давления в резервуаре 15 приводит к уменьшению объема ресивера 16 и соответствующему компримированию находящегося там кислородообогащенного газа. При давлении не менее 3,5 10 Па (соотношение объемов адсорберов 1: ) срабатывает обратный клапан 5 и воздух по коллектору 18, закрывая клапан 6, через блок 9 осушки поступает в адсорбер 1 О, заполненный синтетическим цеолитом МаХ. Одновременно срабатывает обратный клапан 8. Компри.мированный кислородообогащенный газ из ресивера 6 через клапан 8 подается на выход генератора к потребителю. Ввд газовой смеси в адсорбер 10 сопровождается преимущественным поглощением азота и обогащением газовой фазы кислородом, При давлении в адсорбере 10, равном 3,510 Па, датчик 13 подает сигнал в блок 12, который закрывает клапан 2 и открывает клапаны 3 и 4. Газовая смесь переменного состава (переменный состав обусловлен концентрационным градиентом по высоте слоя сорбента) за счет разности да злений (в продувочном адсорбере 10 - 3,5 Х Х 10 Па, в продуцирующем адсорбере 11 - 0,05 О Па) через клапан 3 поступает в адсорбер 11, заполненный синтетическим цеолитом МаХ. Происходит дальнейшя сорбция азота, газовая фаза обогащает я кислородом, а по высоте слоя сорбента формируется обрывной фронт. Одновре 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 4менно через клапан 4 в атмосферу сбрасывается неиспользованный компримированный воздух, По достижении в адсорбере 11 давления, равного атмосферному, срабатывает обратный клапан 7, Кислородообогащенный газ направляют в ресивер 16 (ресивер 16 увеличивается в объеме, воздух из резервуара 15 через управляемый клапан 4 сбрасывается в атмосфе у). Когда давление в коллекторе 18, блок 9 осушки, адсорбере 10 станет равным атмосферному, прекратится переток газа между адсорберами, закрывается обратный клапан 7 и открывается клапан 6, нормально открытый при данном давлении. В адсорберах 10 и 11 осуществляют регенерацию вакуумированием. Газовая фаза через блок 9 (одновременно идет регенерация блока 9 от влаги), коллектор 18, клапан 6 откачивается вакуум-насосом 17 в атмосферу, При остаточном давлении 0,05 10 Па датчик 14 подает сигнал в блок 12, который открывает клапан 2 и закрывает клапаны 3 и 4, Цикл повторяется.Управление по производным параметрам в известных генераторах не гарантируетт постоя нный соста в продуктового газа, так как имеет место постоянное колебание давлений в циклах около заданных, В конструкции генератора переключение технологических стадий происходит только при достижении максимального и минимального давлений, заданных условиями проведения процесса, что гарантируют постоянный состав компримируемого газа. формула изобретенияАдсорбционный генератор компримированного кислоролообогащенного газа, содержащий компрессор, переключающие и обратные клапаны, соединительные трубопроводы, последовательно соединенные блок осушки и через переключающий клапан продувочный и продуцирующий адсорберы, блок переключения клапанов и вакуумный насос, отличающийся тем, что, с целью получения компримируемого разделяемым воздухом кислородообога щенного газа постоянного объемного состава за счет стабилизации его давления, он дополнительно содержит резервуар с ресивером переменной емкости, коллекторы и два датчика давлений, входы которых соединены соответственно с продувочным и продуцирующим адсорберами, а выходы - с входами блока переключения, выходы которого соединены с переключающими клапанами, при этом полости резервуара соединены через переключающие клапаны с компрессором и атмосферой, а через обратный - с коллектором, соединенным с входом блока осушки и через обратный клапан с входом вакуум- насоса, а ресивер соединен через обратные клапаны с выходом продуцирующего адсорбера и выходом генератора.