本文關(guān)鍵詞：便攜式變壓吸附制氧機(jī)的研究

  更多相關(guān)文章： 制氧機(jī) 變壓吸附 便攜式 脈沖供氧 控制系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

【摘要】：氧氣是人體不可或缺的生命元素,然而在某些特殊情況下會(huì)導(dǎo)致人體缺氧而威脅健康,因此,能夠連續(xù)工作的便攜式制供氧裝置就成為補(bǔ)氧人群的迫切需求。變壓吸附制氧方法由于其能耗低、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用在中小型制氧設(shè)備中。目前國(guó)內(nèi)便攜式變壓吸附制氧裝置往往體積重量較大,供氧方式單一,不能滿足不同缺氧人群的用氧需求。因此,開(kāi)展便攜式變壓吸附制氧機(jī)的研究對(duì)于提升我國(guó)微型制氧領(lǐng)域的技術(shù)水平、滿足缺氧人群的補(bǔ)氧要求具有重要意義。本文根據(jù)變壓吸附制氧原理,建立了制氧系統(tǒng)的工藝流程,以空氣為原料,實(shí)現(xiàn)了氧氣的現(xiàn)場(chǎng)制備。以C8051F310單片機(jī)為控制核心,設(shè)計(jì)了制氧機(jī)制供氧控制系統(tǒng),包括氧氣制備系統(tǒng)、電源管理系統(tǒng)、脈沖呼吸供氧系統(tǒng)、空氣壓縮機(jī)控制系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)及報(bào)警系統(tǒng)等,提高了制氧機(jī)的連續(xù)工作能力及穩(wěn)定性,特別是脈沖供氧系統(tǒng),可根據(jù)人體呼吸過(guò)程中流量和壓力變化的特點(diǎn),通過(guò)微動(dòng)差壓開(kāi)關(guān)檢測(cè)人體呼吸壓力的變化,由單片機(jī)控制電磁閥的開(kāi)閉,實(shí)現(xiàn)了便攜式制氧機(jī)的脈沖供氧,降低了能耗,節(jié)約了用氧量,提高了制氧效率�；赟olidWorks軟件對(duì)制氧機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)仿真設(shè)計(jì),優(yōu)化了制氧機(jī)內(nèi)部空間,減少了制氧機(jī)的體積,提高了制氧機(jī)的便攜性。應(yīng)用ANSYS軟件對(duì)制氧系統(tǒng)中的吸附塔、空壓機(jī)及支架等主要單元進(jìn)行了結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析和優(yōu)化,并對(duì)印制電路板進(jìn)行了模態(tài)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì),通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)和性能分析,減輕了制氧機(jī)的重量,降低了印制電路板共振破壞的可能性,保證了制氧機(jī)的使用可靠性。根據(jù)制氧工藝流程、控制系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),研制出便攜式制氧機(jī),主要由進(jìn)氣單元、空氣壓縮機(jī)單元、吸附塔一體化單元、供氧單元和控制系統(tǒng)構(gòu)成,該制氧機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)為:產(chǎn)量流量為1.0—3.0L/min可調(diào),產(chǎn)氧濃度為50.0—93.0%可調(diào),重量為4.5kg,外形尺寸為155×225×239mm,電源為交流220V或直流12—16V,功率為60W�；谧儔何皆硌兄频谋銛y式制氧機(jī)重量輕,體積小,運(yùn)行穩(wěn)定可靠,便攜性強(qiáng),具有連續(xù)和脈沖供氧功能,可用于醫(yī)療救護(hù)、氧療保健、高原補(bǔ)氧及車載供氧等,具有廣闊的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：制氧機(jī) 變壓吸附 便攜式 脈沖供氧 控制系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP273;TP368.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 課題提出的背景與研究意義10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 變壓吸附制氧技術(shù)10-11
• 1.2.2 便攜式制氧機(jī)11-13
• 1.2.3 存在的問(wèn)題13
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 第二章 變壓吸附氧氣制備工藝設(shè)計(jì)15-21
• 2.1 變壓吸附制氧技術(shù)15-18
• 2.1.1 常用制氧技術(shù)15-16
• 2.1.2 變壓吸附制氧原理16-17
• 2.1.3 分子篩17-18
• 2.2 制氧工藝設(shè)計(jì)18-21
• 2.2.1 設(shè)計(jì)原則18
• 2.2.2 工藝流程18-21
• 第三章 制氧機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)21-35
• 3.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)21-22
• 3.2 電源管理系統(tǒng)22-25
• 3.2.1 鋰電池特性22-23
• 3.2.2 充電電路23-24
• 3.2.3 狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路24
• 3.2.4 供電選擇電路24-25
• 3.3 空氣壓縮機(jī)控制25-28
• 3.4 氧氣制備工藝控制28-30
• 3.4.1 閥門控制28
• 3.4.2 控制程序主程序28-29
• 3.4.3 工藝參數(shù)確定29-30
• 3.5 呼吸脈沖供氧系統(tǒng)30-32
• 3.5.1 呼吸脈沖供氧原理30-31
• 3.5.2 呼吸脈沖供氧設(shè)計(jì)31-32
• 3.6 人機(jī)交互系統(tǒng)32-35
• 第四章 制氧機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及仿真分析35-61
• 4.1 制氧單元選型及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)35-44
• 4.1.1 進(jìn)氣單元35-37
• 4.1.2 空氣壓縮機(jī)選型37-38
• 4.1.3 吸附塔一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)38-43
• 4.1.4 供氧單元設(shè)計(jì)43-44
• 4.2 整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)44-46
• 4.3 有限元分析及優(yōu)化46-58
• 4.3.1 吸附塔靜力學(xué)分析及優(yōu)化46-49
• 4.3.2 空氣壓縮機(jī)可靠性分析49-53
• 4.3.3 支架靜力學(xué)分析53-55
• 4.3.4 電路板模態(tài)分析及優(yōu)化55-58
• 4.4 樣機(jī)制備58-61
• 第五章 制氧機(jī)制供氧性能實(shí)驗(yàn)61-64
• 5.1 連續(xù)產(chǎn)氧性能61-63
• 5.2 脈沖供氧性能63-64
• 第六章 結(jié)論與展望64-66
• 6.1 結(jié)論64
• 6.2 展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 發(fā)表論文和科研情況說(shuō)明70-71
• 致謝71-72

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 朱寶東;;對(duì)變壓吸附制氧機(jī)穩(wěn)定性的分析與總結(jié)[A];河北冶金學(xué)會(huì)2013年度空分專業(yè)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 孫靖o，

本文編號(hào)：703978