本實(shí)用新型涉及工業(yè)生產(chǎn)輔助設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種具有氧氣回收功能的制氮機(jī)。

背景技術(shù)：

制氮機(jī)在制得符合濃度和流量要求的氮?dú)膺^(guò)程中，會(huì)將空氣分離的氧氣排空，排空的氧氣無(wú)形中造成了資源的浪費(fèi)，為了將氧氣充分利用起來(lái)，所以對(duì)制氮機(jī)的排空氧氣進(jìn)行收集。在確保制氮機(jī)制得滿足要求的氮?dú)馔瑫r(shí)，又能將分離的氧氣進(jìn)行收集，將收集到的氧氣，控制其濃度，并輸送到井下工人工作的環(huán)境中，使井下工人工作環(huán)境中的氧氣濃度不低于20％，以保證井下工人的工作環(huán)境。

安全生產(chǎn)要求以人為本，以人的安全、健康為重中之重，尤其是煤炭行業(yè)，為礦井下工作人員提供良好的工作環(huán)境，是現(xiàn)代化企業(yè)發(fā)展的方向，也是產(chǎn)品改進(jìn)的必然趨勢(shì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，而提供一種能夠回收制氮機(jī)廢氣，制取濃度范圍在20％-40％范圍的氧氣的具有氧氣回收功能的制氮機(jī)。

一種具有氧氣回收功能的制氮機(jī)，包括外殼和設(shè)置于所述外殼內(nèi)的多個(gè)膜組件，所述外殼為空心圓柱結(jié)構(gòu)，且所述外殼的兩端分別設(shè)置有一個(gè)完全封閉所述外殼內(nèi)部的封堵件，所有所述膜組件均為條狀結(jié)構(gòu)，且均沿平行于所述外殼軸線的方向設(shè)置于所述外殼內(nèi)部，每一所述膜組件的輸入端貫穿對(duì)應(yīng)的所述封堵件與空氣供給裝置連通，輸出端貫穿對(duì)應(yīng)的所述封堵件與氮?dú)馐占b置連通，兩個(gè)所述封堵件之間、所述外殼側(cè)面上設(shè)置有氧氣收集口，所有所述膜組件側(cè)面上的排氧口均與所述氧氣收集口連通。

每一所述排氧口均通過(guò)一個(gè)氣動(dòng)接頭與所述氧氣收集口連通。

所述氧氣收集口處設(shè)置有氧氣濃度傳感器。

還包括儲(chǔ)氣罐，所述氧氣收集口與所述儲(chǔ)氣罐之間通過(guò)單向閥連通，所述儲(chǔ)氣罐上設(shè)置有壓力傳感器。

所述單向閥和所述儲(chǔ)氣罐之間還設(shè)置有氣動(dòng)接頭。

所述單向閥和所述氣動(dòng)接頭之間設(shè)置有排氣閥。

所述膜組件包括殼體、設(shè)置于所述殼體內(nèi)的變徑管路、中空纖維膜和連通管路，所述殼體的兩端分別貫穿相對(duì)應(yīng)的所述封堵件與所述空氣供給裝置和所述氮?dú)馐占b置連通，所述變徑管路一端與所述殼體的端部密封設(shè)置，另一端與所述中空纖維膜的一端連通，所述中空纖維膜的另一端均與所述連通管路的一端連通，所述連通管路的另一端與所述殼體的另一端部密封設(shè)置，所述排氧口設(shè)置于所述殼體側(cè)面上、靠近所述連通管路。

所述變徑管路的內(nèi)徑沿靠近所述中空纖維膜的方向依次減小，且所述連通管路的內(nèi)徑與所述中空纖維膜的內(nèi)徑相等。

還包括左端蓋和右端蓋，所述左端蓋和所述右端蓋均為半球形結(jié)構(gòu)，且所述左端蓋密封設(shè)置于所述外殼的左端處，與處于所述外殼左端處的所述封堵件圍成密封的進(jìn)氣區(qū)，所有所述膜組件的輸入端均與所述進(jìn)氣區(qū)連通，所述左端蓋上設(shè)置有與所述進(jìn)氣區(qū)連通的進(jìn)氣口，所述空氣供給裝置與所述進(jìn)氣口連通，所述右端蓋密封設(shè)置于所述外殼的右端處，與處于所述外殼右端處的所述封堵件圍成密封的出氣區(qū)，所有所述膜組件的輸出端均與所述出氣區(qū)連通，所述右端蓋上設(shè)置有與所述出氣區(qū)連通的出氣口，所述氮?dú)馐占b置與所述出氣口連通。

所述空氣供給裝置為空壓機(jī)。

本實(shí)用新型提供的具有氧氣回收功能的制氮機(jī)，能制得符合要求的氮?dú)猓瑫r(shí)將排空的氧氣收集，提高了資源利用率；通過(guò)設(shè)置氧氣濃度傳感器能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)氧氣濃度，保證收集到的氧氣濃度，并通過(guò)單向閥送入儲(chǔ)氧罐內(nèi)進(jìn)行儲(chǔ)存，在需要的時(shí)候?qū)?chǔ)氧罐送至需要的地方如井下等地方，當(dāng)氧氣濃度未達(dá)到設(shè)定的濃度時(shí)通過(guò)排空閥排至空氣中，保證儲(chǔ)氧罐內(nèi)的氧氣含量，通過(guò)設(shè)置左端蓋和右端蓋，避免與膜組件連接的管路過(guò)多，造成纏繞等問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型所提供的具有氧氣回收功能的制氮機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型所提供的具有氧氣回收功能的制氮機(jī)的A-A剖視圖；

圖中：

1、外殼；2、膜組件；3、封堵件；11、氧氣收集口；12、左端蓋； 13、右端蓋；21、排氧口；22、殼體；23、變徑管路；24、中空纖維膜； 25、連通管路。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所得到的所有其它實(shí)施方式，都屬于本實(shí)用新型所保護(hù)的范圍。

根據(jù)礦用移動(dòng)式膜分離制氮裝置的工作原理，氣體混合物通過(guò)高分子膜時(shí)，由于各種氣體在膜中溶解度和擴(kuò)散系數(shù)的差別，導(dǎo)致不同氣體在膜中相對(duì)滲透速率之不同。滲透速率相對(duì)高的氣體如氧氣等透過(guò)膜后，在膜的滲透?jìng)?cè)被富集，而滲透率相對(duì)較低的氣體，如氮?dú)獾葰怏w則在膜滯留側(cè)被富集，從而達(dá)到混合氣體分離的目的。整個(gè)分離過(guò)程是平穩(wěn)連續(xù)的。

如圖1至圖2所示的具有氧氣回收功能的制氮機(jī)，包括外殼1和設(shè)置于所述外殼1內(nèi)的多個(gè)膜組件2，所述外殼1為空心圓柱結(jié)構(gòu)，且所述外殼1的兩端分別設(shè)置有一個(gè)完全封閉所述外殼1內(nèi)部的封堵件3，所有所述膜組件2均為條狀結(jié)構(gòu)，且均沿平行于所述外殼1軸線的方向設(shè)置于所述外殼1內(nèi)部，每一所述膜組件2的輸入端貫穿對(duì)應(yīng)的所述封堵件3與空氣供給裝置連通，輸出端貫穿對(duì)應(yīng)的所述封堵件3與氮?dú)馐占b置連通，兩個(gè)所述封堵件3之間、所述外殼1側(cè)面上設(shè)置有氧氣收集口11，所有所述膜組件2側(cè)面上的排氧口21 均與所述氧氣收集口11連通。

所述空氣供給裝置將氣體送入所有所述膜組件2的輸入端，并通過(guò)所述膜組件2的過(guò)濾將氮?dú)飧患谒瞿そM件2內(nèi)部并從所述膜組件2的另一端輸出，膜組件2的排氧口21將去除氮?dú)夂蟮目諝馀懦?，并由氧氣收集?1統(tǒng)一排出所述外殼1，使用者能夠在所述氧氣收集口11處利用收集裝置進(jìn)行氣體收集。

空氣中氮?dú)獾暮孔罡?，其次是氧氣，在將氮?dú)飧患?，剩余的氣體以氧氣為主，因此，在所述排氧口21中排出的主要是氧氣。

每一所述排氧口21均通過(guò)一個(gè)氣動(dòng)接頭與所述氧氣收集口11連通，所述氣動(dòng)接頭也叫氣動(dòng)快速接頭，是一種主要用于空氣配管、氣動(dòng)工具的快速接頭，不需要工具就能實(shí)現(xiàn)管路連通或斷開的接頭，在需要進(jìn)行氧氣收集的時(shí)候，將所述氧氣收集口11和所述排氧口21通過(guò)所述氣動(dòng)接頭和軟管連通。

所述氧氣收集口11處設(shè)置有氧氣濃度傳感器，實(shí)時(shí)的對(duì)氧氣收集口11處的氧氣濃度進(jìn)行檢測(cè)，在氧氣濃度不能達(dá)到設(shè)定值時(shí)不對(duì)氧氣進(jìn)行收集，優(yōu)選的，氧氣濃度的設(shè)定值在20％-50％。

還包括儲(chǔ)氣罐，所述氧氣收集口11與所述儲(chǔ)氣罐之間通過(guò)單向閥連通，所述儲(chǔ)氣罐上設(shè)置有壓力傳感器，因所述氧氣收集口11處的氧氣排放不穩(wěn)定，在增加儲(chǔ)氣罐后，即能夠?qū)ρ鯕馐占?，也能夠通過(guò)所述儲(chǔ)氣罐實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)輸出氧氣的目的。

所述單向閥和所述儲(chǔ)氣罐之間還設(shè)置有氣動(dòng)接頭，方便所述儲(chǔ)氣罐的拆卸和安裝。

所述單向閥和所述氣動(dòng)接頭之間設(shè)置有排氣閥，當(dāng)氧氣濃度不能達(dá)到設(shè)定值時(shí)，通過(guò)所述排氣閥將所述氧氣收集口11處的氣體直接排放到空氣中。

所述膜組件2包括殼體22、設(shè)置于所述殼體22內(nèi)的變徑管路23、中空纖維膜24和連通管路25，所述殼體22的兩端分別貫穿相對(duì)應(yīng)的所述封堵件3與所述空氣供給裝置和所述氮?dú)馐占b置連通，所述變徑管路23一端與所述殼體 22的端部密封設(shè)置，另一端與所述中空纖維膜24的一端連通，所述中空纖維膜24的另一端均與所述連通管路25的一端連通，所述連通管路25的另一端與所述殼體22的另一端部密封設(shè)置，所述排氧口21設(shè)置于所述殼體22側(cè)面上、靠近所述連通管路25，氣體通過(guò)所述變徑管路23進(jìn)入所述中空纖維膜24內(nèi)，并經(jīng)過(guò)所述中空纖維膜24的超濾作用將氮?dú)飧患谒鲋锌绽w維膜24內(nèi)并經(jīng)所述連通管路25流出，而非氮?dú)鈩t從所述中空纖維膜24的側(cè)面流至所述殼體 22內(nèi)并由所述排氧口21流出。

所述變徑管路23的內(nèi)徑沿靠近所述中空纖維膜24的方向依次減小，且所述連通管路25的內(nèi)徑與所述中空纖維膜24的內(nèi)徑相等，通過(guò)所述變徑管路23 實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣進(jìn)一步加壓，增加送入所述中空纖維膜24內(nèi)的氣體的流速，增加所述中空纖維膜24的效率。

還包括左端蓋12和右端蓋13，所述左端蓋12和所述右端蓋13均為半球形結(jié)構(gòu)，且所述左端蓋12密封設(shè)置于所述外殼1的左端處，與處于所述外殼1 左端處的所述封堵件3圍成密封的進(jìn)氣區(qū)，所有所述膜組件2的輸入端均與所述進(jìn)氣區(qū)連通，所述左端蓋12上設(shè)置有與所述進(jìn)氣區(qū)連通的進(jìn)氣口，所述空氣供給裝置與所述進(jìn)氣口連通，所述右端蓋13密封設(shè)置于所述外殼1的右端處，與處于所述外殼1右端處的所述封堵件3圍成密封的出氣區(qū)，所有所述膜組件2的輸出端均與所述出氣區(qū)連通，所述右端蓋13上設(shè)置有與所述出氣區(qū)連通的出氣口，所述氮?dú)馐占b置與所述出氣口連通，通過(guò)所述左端蓋12和所述右端蓋13實(shí)現(xiàn)所述膜組件2的進(jìn)氣和出氣均不需要使用管路連通，防止了管路之間的相互纏繞。

所述空氣供給裝置為空壓機(jī)，為所述進(jìn)氣區(qū)供給壓縮空氣。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。