便携式变压吸附制氧机控制系统设计

刘志猛，陈 平，詹宁波，高 磊，杨 坤*，朱孟府*

（1.解放军总医院第五医学中心医学工程科，北京 100039；2.军事科学院系统工程研究院卫勤保障技术研究所，天津 300161）

0 引言

氧气是人类活动必需的物质，是人类生命的基本要素[1]。制氧设备是重要的医疗技术保障设备，也是战伤救治的重要装备[2]。变压吸附法制氧由于能耗低、无污染以及投资少等特点，自20世纪60年代以来在中小型制氧设备中广泛应用[3-4]。变压吸附法制氧的原理是：由于分子筛对氧和氮的吸附能力的差异，在加压条件下吸附氮气，分离出氧气；在减压下脱附氮气以再生分子筛，从而分离空气中的氧和氮[5-7]。目前的变压吸附制氧设备体积、质量都较大，不适合野外或车载便携使用。便携式变压吸附制氧机一般指能够便携使用、自备电源且质量较轻的变压吸附制氧设备，而国内目前对便携式变压吸附制氧机的研究较少，且其控制系统体积大、自动化程度低、稳定性差[5，8]。因此本研究结合变压吸附制氧的工艺流程，开发设计了便携式变压吸附制氧机的控制系统，从而为便携式制氧机的深入研究提供技术支持。

1 变压吸附制氧工艺流程

为研制便携式变压吸附制氧机，结合变压吸附制氧的原理，首先确定了变压吸附制氧的工艺流程，如图1所示。为降低便携式变压吸附制氧机的体积和质量，本实验采用两塔制氧工艺。两塔变压吸附制氧工艺具有结构简单、维护方便、成本低廉等优点，2个吸附塔交替循环，可实现连续不间断制氧，还能有效降低制氧机的体积和质量[9-10]。……