制氧机和罗茨风机使用_罗茨风机

制氧机和罗茨风机使用：VPSA制氧机与PSA制氧机之对比

　　设备性能规格表

　　注：本样本中流量单位“Nm3/h“均是指20℃，0.101MPa((绝压)状态下的流量单位。

　　低压吸附真空解吸（Vacuum Pressure Swing Adsorption）制氧设备，简称VPSA制氧设备。利用VPSA专用分子筛与干燥剂形成的混合床层选择性吸附空气中的氮气、二氧化碳和水等杂质，令氧在床层末端聚积并收集，在抽真空的条件下对吸附饱和状态的分子筛床层进行解吸，从而循环制得纯度较高的氧气（90～95%）。

　　变压吸附（Pressure Swing Absorption）制氧设备，简称PSA制氧设备，是一种新的气体分离技术，以吸附剂分子筛为例，其原理是利用分子筛对不同气体分子“吸附”性能的差异而将气体混合物分开。它是以空气为原材料，利用一种高效能、高选择的固体吸附剂对氮和氧的选择性吸附的性能把空气中的氮和氧分离出来。沸石分子筛依据其晶体内部孔穴的大小对分子进行选择性吸附，也就是吸附一定大小的分子而排斥较大物质的分子。这样气相中就可以得到氧的富集成分。一段时间后，分子筛对氮的吸附达到平衡，根据沸石分子筛在不同压力下对吸附气体的吸附量不同的特性，降低压力使沸石分子筛解除对氮的吸附，这一过程称为再生。变压吸附法通常使用两塔并联，交替进行加压吸附和解压再生，从而获得连续的氧气流。

　　设备组成

　　PSA制氧设备主要由空压机、冷干机、除油器、吸附系统、氧气缓冲罐、控制系统组成。

　　1、空压机：空压机为整个系统提供原料空气，根据变压吸附制氧设备的产气量，选择符合设计条件的空压机进行供气。

　　2、冷干机：空压机对原料空气增压后，高温高压的压缩空气进入冷干机进行冷却、干燥、除杂，得到低温高压的压缩空气。

　　3、除油器：除油器将低温高压的压缩空气中的油雾去除，防止空气中的油雾对沸石分子筛的寿命造成影响。

　　4、吸附系统：吸附系统由两个装有沸石分子筛吸附剂的吸附塔和管道阀门等组成。低温高压的压缩空气从A塔底部进入，当流经吸附剂层时，空气中的氮气，二氧化碳，水蒸气等被吸附。氧气则通过吸附床层汇集到吸附塔顶部作为产品气输出。与此同时，B塔处于再生工况，当进行吸附的吸附塔快达到吸附饱和时，在控制系统的调节下，低温高压空气转而进到B塔开始吸附产氧。A、B塔如此交替轮流实现连续产氧的目的。

　　5、氧气缓冲罐：储存成品气（氧气），并对整套设备起到稳压作用。

　　6、控制系统：工程师将预编写的阀门控制程序输入到PLC控制器中，通过电磁阀调节各个气动阀的开闭，实现吸附系统在指定的时间内经行吸附、再生。

　　VPSA制氧设备主要由鼓风机、真空泵、冷却器、吸附系统、氧气缓冲罐、控制系统组成。

　　1、空气鼓风机和真空泵：鼓风机为整个系统提供原料空气，根据真空变压吸附制氧设备的设计工况，结合用户的使用条件，选择排气压力为符合设计条件的鼓风机供气。真空泵保证整个系统正常解析，使系统处于理想真空状态，使整体设备能连续吸氮产氧工作。?

　　2、冷却器：鼓风机增压后的得到高温高压的压缩空气，再经过水冷却器将空气温度降到所需的工艺操作温度后，送入吸附塔进行吸附。

　　3、吸附系统：吸附系统由两个装有沸石分子筛吸附剂的吸附塔和管道阀门等组成。低温高压的压缩空气从A塔底部进入，当流经吸附剂层时，空气中的氮气，二氧化碳，水蒸气等被吸附。氧气则通过吸附床层汇集到吸附塔顶部作为产品气输出。与此同时，B塔处于再生工况，当进行吸附的吸附塔快达到吸附饱和时，在控制系统的调节下，低温高压空气转而进到B塔开始吸附产氧。A、B塔如此交替轮流实现连续产氧的目的。

　　4、氧气缓冲罐：储存成品气（氧气），并对整套设备起到稳压作用。

　　5、控制系统：工程师将预编写的阀门控制程序输入到PLC控制器中，通过电磁阀调节各个气动阀的开闭，实现吸附系统在指定的时间内经行吸附、再生。

　　工作原理

　　PSA制氧机：吸附剂（称为沸石分子筛）是PSA制氮设备的核心部分，利用气体介质中不同组份在吸附剂上的吸附容量的不同，吸附剂在压力升高时进行选择性吸附，在压力降低时得到脱附再生，如此交替循环连续不断地制取产品氧气。

　　VPSA制氧机：以空气为原料，经空气过滤器进入罗茨鼓风机升压，升压气体经过换热器进行冷却，再进入已经再生完毕处于工作状态的吸附器A。在吸附器A内，空气中的水分等极性分子气体经过干燥剂被吸附，干燥空气再通过锂X型分子筛后氮气组分被分子筛吸附，氧气在吸附器顶部富积进入氧气缓冲罐。同时部分富集的氧气回流至吸附器B内，通过湿式罗茨真空泵对吸附器B抽真空，使得吸附器B内锂X型分子筛得到再生，如此交替连续不断的制取氧气。

制氧机和罗茨风机使用：制氧机工作原理

　　苏州高普超纯气体技术有限公司专业研发、设计、生产制氧机和臭氧发生器两大类设备，包括臭氧制氧机,助燃制氧机,切割制氧机,增氧制氧机,氧吧制氧机、高原制氧机、大中小型臭氧设备，臭氧发生器、臭氧消毒设备、臭氧机等。

　　变压吸附制氧设冂备，在常温常压的条件下，利用PSA专用分子筛选择性吸附空气中的氮气、二氧化碳和水等杂质，从而取得纯度较高的氧气(93%±2)。变压吸附制氧设备自进入工业化以来，技术发展迅速，由于其价格性能比在中低产量范围及纯度要求不太高的场合具有较强的竞争力，因此被广泛 地应用于炼钢助熔、高炉富氧、纸浆漂白、玻璃炉窑、废水处理等领域。国内对这项技术的研究起步较早，然而在较长的一段时间内发展相对较缓。自进入九十年代 以来，变压吸附制氧设备的优越性逐渐被国人认可，苏州市高普超纯气体技术有限公司,高普超纯气体技术,近几年各种流程的设备相继投产

　　PSA制氧应用领域

　　冶金业

　　电弧炉炼钢，高炉炼铁富氧，竖炉富氧助燃

　　有色冶炼业

　　铅冶炼，铜冶炼，锌冶炼，铝冶炼，各种炉窑富氧

　　环保业

　　饮用水处理，废水处理，.高普超纯气体技术___制氧机工作原理

　　，纸浆漂白，污物生化处理

　　化工业

　　各种氧化反应，臭氧生产，煤气化

　　其它产业

　　发酵，切割，玻璃炉窑，空调，垃圾焚烧

　　医疗业

　　吸氧吧，氧疗，体育保健

　　水产业

　　海、淡水养殖

　　根据用户对氧气使用的不同要求,济南中雷提供个性化、专业化的制氧设备，充分满足不同用户的用气要求。 PSA变压吸附制氧系统是利用变压吸附技术采用专用吸附剂在常温下将空气中的氧气富集出来的现场供气设备。 由高普提供的系列变压吸附制氧系统是一种新型高科技设备,它具有设备成本低，体积小、重量轻、操作简单、维护方便、运行费用小、现场制氧快捷、开关方便、无污染等优点。接上电源即可供氧，可广泛运用于石油化工、电炉炼钢、玻璃生产、造纸、制取臭氧、水产养殖、航空航天、医疗保健等行业和领域，设备运行稳定，安全可靠，深受广大用户的青睐。

　　性能特点：

　　1，机电仪一体化设计实现自动化运行,程控定时，可以按您的设置随时制造氧气。

　　2，以空气为原料，能耗仅为空压机所消耗的电能，具有运行成本低、能耗低、效率高等优点。

　　3，嵌入式系统控制，结构简单可靠，维修保养容易。

　　4，制氧全过程是在常温低压下工作，安全可靠。

　　5，凡有照明电的场所，即可使用本机制氧，制氧机操作简单，即用即开，,

　　6，高性能Li分子筛，制氧迅速、稳定。

　　7，氧流量随意调节。

　　8，合资医疗级空压机，胜任长时间不间断制氧工作。

　　9，在高寒和气候骤变的地区（温差变化大），制氧质量仍然稳定可靠。

　　10，304不锈钢吸附塔不变形。

　　12，安装方便 设备结构紧凑、整体撬装，占地小无需基建投资，投资少。

　　变压吸附法即PSA法是在较高的压力下吸附，实现气体分离，在较低压力下实现吸附剂再生。该法是基于分子筛对空气中的氧、氮组分选择性吸附而使空气分离获得氧气。当空气经过压缩，通过装有分子筛的吸附塔时，氮气分子优先被吸附，氧分子留在气相中而成为氧气。吸附达到平衡时，利用减压或抽真空将分子筛表面所吸附的氮分子驱除，恢复分子筛的吸附能力。为了连续提供氧气，装置通常设置两个或两个以上的吸附塔，一个塔吸附产氧，另一个塔解吸，以达到连续产氧的目的。

　　PSA法能够生产纯度80%~95%的氧亠气，制氧电耗一般在0.32kWh/Nm3～0.37kWh/Nm3，吸附压力高于大气压，一般在30kPa～100kPa，流程简单，常温下工作，自动化水平高，可实现无人化管理，.高普超纯气体技术___制氧机工作原理

　　，特别是安全性好。在真空解吸流程中，装置操作压力低，容器等不受压力容器规范控制。变压吸附工艺按吸附器的数量，分为单塔流程、两塔流程、三塔流程和五塔流程等。五塔流程的变压吸附法***为常用，就是用5个吸附床、4台鼓风机和2台真空泵，整个周期中保持2个床在吸附和抽真空，解决了大规模产氧的技术问题 。

　　变压吸附制氧工艺具有以下优点：一是采用大气进气压差自动充压技术，减少鼓风机送风量，延长设备使用寿命，降低氧气制造成本。二是设备简单，主要设备罗茨鼓风机和真空泵运行稳定、可靠，分子筛的使用寿命在10年以上，无需维护。 三是产生的氧气量及纯度可根据实际使用情况进行调节，稳定纯度可达93%，经济纯度为80%~90%；产氧时间快，一般30min以内就可以达到80%以上的纯度；单位电耗仅0.32kWh/Nm3～0.37kWh/Nm3。四是变压吸附制氧与深冷法制氧对比有以下特点：投资低，流程简单，占地少，设备少，运动部件少；自动化程度高，基本可实现无人化管理；能够满足高炉富氧鼓风工艺要求。

　　.高普超纯气体技术___制氧机工作原理

　　规格：

　　高普超纯气体技术

　　数量：

　　100

　　包装：无

　　日期：

　　2021-07-31

制氧机和罗茨风机使用：昆山锦程气体设备有限公司

　　PSA制氧机 QLY-3L/5L/8L/10L/15L/20L/30L

　　功能特点：

　　●法国进口氧气分子筛

　　●氧气输出稳定连续

　　●输出压力高

　　●工作压力为220V

　　●氧气浓度93%±3%

　　●工作噪音低

　　应用说明：

　　启立氧气发生器应用PSA技术，提供一个具有成本效益的氧气来源。广泛用于农业，药品生产，水处理，玻璃制造和臭氧生产。

　　应用场景：

　　水产养殖、农业种植业、臭氧制取

　　关于制氧机在用水产养殖的配法：

　　关于制氧机用在养殖用水：1L 用在2-10立方。

　　纯氧增氧的气源选择参考：

　　纯氧增氧初始投资：氧气瓶 ＜ 液氧罐 ＜ 制氧机；

　　纯氧增氧运行成本：氧气瓶 ＞ 液氧罐 ＞ 制氧机;

　　长期运行:

　　制氧机 → 液氧罐 → 氧气瓶；

　　是由于长期运行制氧机投资+电耗的综合运行成本低于使用液氧罐或氧气瓶

　　运行管理易难:

　　制氧机 → 氧气瓶 → 液氧罐。

　　制氧机运行管理只是适时监测一下压力流量与纯度都由仪器仪表可完成，除非制氧机损坏或分子筛失效（那是制造厂家的工作），日常没有太多的维护管理工作。

　　氧气瓶或液氧罐都是压力容其，安全检查要求高，管理操作要严格，尤其氧气瓶更换频率高，换气瓶注意安全操作。运行管理中加倍小心。

　　一般来讲使用产气量越大的制氧机，产出单位气量的功耗就越低，也就是讲的规模效益。选购时要综合考虑。制氧效率也受制氧机厂家选择压缩机性能不同的影响。

　　制氧机与氧气罐的比较：

　　1,氧气罐：40升*200压力=8000升（标准大气压氧气）价格30元/罐

　　2，30升/分钟制氧机*60分钟*24小时=43200升（标准大气压氧气）

　　用电价格1.8千瓦*0.7元每度电*24小时=30元

　　结论：

　　1,制氧机产量是氧气罐的5倍，可以灵活调节，可以配置足够推动气石或纳米曝气盘的压力

　　2,价格制氧机前期投资大，每台27000元，使用方便，一天用电量30元，氧气罐一罐30元，购买不方便！

　　10升/分钟的制氧机适合应用在水体20-100方水体（根据养殖密度而定）

　　大塘养殖投料区，小型循环水，流水养殖进水处，24V车载活鲜运输等。

　　10升/分钟的制氧机大概可以供高密度养殖每立方水在20-30公斤的鱼左右。

　　大塘养殖用制氧机增加纯氧使用方法参考：

　　1、如果大塘养殖空气增氧不能满足溶氧需求，需用制氧机在投料区添加纯氧，因为投料区抢食一般情况肯定是缺氧的。选用一台10升每分钟的制氧机带4块纳米曝气盘（长度35CM,宽度11.5CM)，放置在水车前1-1.5米处，距离池底保有一定距离，防止泥垢堵塞纳米曝气盘，根据客户提供使用经验，效果很好！

　　2、对于一般客户都有增氧机，国外客户买回去制氧机还有把氧气出口放在增氧机进风口把空气和纯氧混合在一起添加，虽然纯氧被稀释，但是也可以提高溶氧。对于水体温度要求高的，长时间的罗茨风机增氧同时也可带走水中的热量。

　　3、在养殖过程中有部分换水，可以在换水储蓄池中添加纯氧，水深1.5-2米为益，水太浅溶氧效果不好，这种添加方式相对上述两种效果应该是的。

　　30升/分钟的制氧机性价比更高，内部分四组模块，任意调节，不像市场上普通设备一开机就需要功率。含增压模块，不需要外加压力泵，可以达到3公斤以上的出气压力。如果输送氧的距离远，分区域使用的客户配合一个溶氧装置使用更佳，压力更加恒定，氧气装置满后制氧机自动停止工作。

　　高密度循环水的用的氧气量比较大，如果像需求90升/分钟或者120升/分钟的纯氧，一般建议购买3台或4台30升/分钟制氧机。不建议买大的，一是因为大的坏了以后，氧气量不足的时候这个风险很大。还有一个更重要是原因是大的制氧机功率大，使用成本昂贵。

　　4、总之：需氧量跟密度、水体温度，养殖品种、养殖结构等很多因素有关系。利用溶解氧检测仪（在线或者便捷式）检测出养殖品种的需氧量，不需要饱和增氧，可以实时控制和节约氧气的成本。

　　水对于鱼就像是空气对人一样重要，其实这两者是同样性质的，都是氧气。水中溶氧低了，鱼就来各种病了。氧气充足的话，亚硝酸盐没有危害，氨氮也不会高，蓝藻也不会涨，产量自然就上去了，尤其个头长到一定时快要供给市场的时候氧气不足风险。制氧机原料就是空气，有电就能工作，开机就能制氧，远图环境制氧机一度电就能产生一公斤纯氧，链接纳米曝气盘或者用气水混合的方式（氧气锥）添加即可，使用方便，维护方便。

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制氧机和罗茨风机使用：罗茨鼓风机在冶金行业的应用

　　山东锦工有限公司是一家专业生产罗茨风机、罗茨鼓风机等机械设备公司，位于有“铁匠之乡”之称的山东省章丘市相公镇，近年来，锦工致力于新产品的研发，新产品双油箱罗茨鼓风机、水冷罗茨鼓风机、油驱罗茨鼓风机、低噪音罗茨鼓风机，赢得了市场好评和认可。此类产品已广泛应用于电力、污水处理、环保、化工、钢铁、建材、农药、制药等行业。产品和服务远销全国各地及东南亚，深受客户好评。

　　风机在冶金行业中的应用

　　鼓风机在冶炼行业占有重要的位置。从矿石到炼制成钢要经过矿石烧结、炼铁和炼钢等主要冶炼过程，即钢铁冶炼的全部工艺流程中都需要风机。

　　冶金行业流程图

　　1、烧结用古风机

　　冶炼用的矿石在冶炼之前对矿石要进行烧结，烧结要用烧结机，而烧结炉则需用烟气主抽风机和冷却通风机。

　　2、焦炉煤气输送罗茨鼓风机

　　焦炭是冶炼钢铁的主要燃料和还原剂，也是高炉中料粒的支撑剂和疏松剂，而炼焦炉内的煤气须经风机抽出后，一部分作为炼焦炉的燃料，一部分加压后送往钢厂作为燃料，另一部分用作生产其它副产品。

　　焦炉煤气输送的典型代表产品是罗茨风机其主要结构特点是机组由电动机、齿轮增速机、离心鼓风机、润滑系统和仪控系统组成。机壳为水平剖分式结构，轴承箱下面有横纵向定位键槽，以保持机体良好对中，并能适应机壳热膨胀；轴承箱与壳体铸成一体，增强刚度便于拆卸检修。

　　转子由主轴、叶轮、隔套、平衡盘和半联轴器等组成；叶轮采用高强度合金钢焊接结构。

　　轴承分为支撑轴承和止推轴承两部分，支撑轴承为椭圆瓦滑动轴承，止推轴承为米切尔双面止推滑动轴承。

　　密封设在级间、叶轮进口、平衡盘外围及轴两端，均为迷宫式拉别令密封。

　　图2 罗茨风机

　　3、高炉鼓风机

　　在生铁冶炼过程中，必须用高炉鼓风机向高炉输送一定量助燃的空气（或氧气）以提高炉内温度。此外，还需要将燃烧空气送到热风炉里的离心通风机。

　　氧气对钢铁工业在于强化冶炼过程。在炼钢方面用于氧气顶吹转炉炼钢，氧气底吹转炉炼钢，平炉熔池吹氧炼钢，电炉氧气炼钢等多种。特别是氧气顶吹转炉炼钢已成为钢铁工业飞跃发展的一条主要途径。炼钢用氧量非常之大，它是使用空气分离设备从空气中采用深度冷冻法而取得。每套制氧机中必须使用空气压缩机、氧气压缩机、加热鼓风机和透平膨胀机，即一般所称的”制氧四大机”。

　　4、转炉二次烟气除尘风机

　　转炉二次烟气除尘系统是指转炉烟气净化回收以外的各扬尘点的烟气收集和除尘。其中包括转炉兑铁、转炉吹炼、吹氩站、铁水扒渣站及铁水倒罐站等的烟气除尘。

　　5、钢厂动力站用离心式压缩机

　　离心压缩机是在引进技术的基础上开发的。主要特点是整体组装式结构，压缩机、齿轮箱、中间气体冷却器及润滑油系统用1个公用底座。进口设置有进口调节叶片，是优化压缩机非工况点运行性能的最经济的方法。进口调节叶片根据现场实际运行情况自动调节，可以在气流变化中实现压缩机出口的定压输出。

　　6、化铁炉用风机

　　除钢铁冶炼工艺过程中需用风机外，一般机械铸造工厂常用的化铁炉（如冲天炉、油炉及煤粉炉等），都需用鼓风机（高压通风机或鼓风机）压送足够的空气加以助燃。

　　7、高炉煤气余压回收透平发电装置

　　高炉煤气余压回收透平发电装置是利用高炉炉顶煤气压力能经透平膨胀作功，驱动发电机发电的能量回收装置。TRT装置既回收了原减压阀泄放的能量（约占高炉鼓风机所需能量的30%），又净化了煤气，并且改善了高炉炉顶压力的控制品质。

　　二、未来的发展趋势

　　冶金工业所用的风机种类尽管有许多种，但相对来讲有一定难度，能代表风机设计制造水平的可分为3种，即轴流式压缩机、烧结引风机和煤气输送罗茨风机。这3种风机，国外的技术水平高于国内，国外的先进技术水平就是国内应积极努力的未来发展趋势。

　　图3 冶金行业工作图

　　1、轴流式压缩机

　　轴流式压缩机具有效率高，容量大，性能调节范围宽等特点。目前国外1000m3以上的高炉皆采用轴流压缩机。作为高炉鼓风用的轴流压缩机，其流量已达10000m3/min，压力达0.69MPa,功率已达70000kW。

　　近年来，为提高轴流压缩机的效率，国外多放在隔声、消声上，其措施是：（1）采用加厚铸造机壳，减弱噪声散射；（2）采用隔声罩和消声器，减少噪声扩散。利用电子计算机作为调节的中枢指令系统，实现轴流压缩机的调节自动化，运行最佳化。

　　2、烧结引风机

　　烧结引风机作为烧结机配套的主抽烟机，其耗电量大约占烧结厂总耗电量的50%以上。又因其输送的介质为烧结烟气，含尘量大，因此，提高效率，降低能耗，加强耐磨措施，提高使用寿命，仍是烧结引风机的主要技术课题。

　　烧结引风机的风量取决于烧结机的烧结面积；压力取决于烧结料层的厚度。

　　烧结机的大型化（已可生产1000m2的烧结机）和厚料层（已达700mm），促使烧结引风机向锦工量、高负压方向发展。烧结引风机的最大流量为40000 m3/min，最高压力为19620Pa，最大功率为14500kW。

　　由于制造工艺条件和运输条件等因素的限制，特大型烧结机配套的烧结引风机往往采用双机并联形式。

　　烧结引风机的耐磨措施：

　　（1）锯齿形中盘不仅可以改善叶轮出口气流分布和降低GD2，而且可避免烟气对中盘的冲刷；

　　（2）叶片上装有可更换的耐磨衬板（衬板表面堆焊碳化钨）；

　　（3）由可更换的锥盘保护中盘不受磨损；

　　（4）机壳装有涡形衬板和侧衬板；

　　（5）表面涂覆涂覆陶瓷防磨涂料、涂覆树酯、石英粉加水玻璃等涂料；

　　（6）表面强化处理 表面堆焊、热喷涂、渗硼、激光表面硬化和高频淬火等。

　　目前，国外正在进行关于烧结引风机气动设计计算的二相流（固体微粒和烧结烟气）的研究，试图从空气动力学方面来进一步解决烧结引风机的磨损问题。

　　3、煤气输送罗茨风机

　　该装置发展快、水平高。

　　随着冶金行业发展，煤气输送作为冶金行业工艺里重要的环节，罗茨鼓风机的选择尤为关键。适宜的罗茨风机会减少噪音，提高工作效率，制作质量幅度上升。随着科技的发展，未来的罗茨风机会实现自动化、一体化、高效化。

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