磁氧分離器的製作方法
2023-05-19 19:55:51 1
專利名稱：磁氧分離器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種利用磁力從空氣中分離出氧氣的磁氧分離裝置。
氧氣的可助燃性，使它在能源、動力等工業領域具有不可估量的使用價值。目前產氧的方法有化學法、電解法、吸附法及深冷法等，但是這些方法均存在著設備龐大、能耗過高的缺點，這就使得某些工業應用領域，比如電廠的鍋爐、機車的發動機等的給氧，不得不採用簡便易得的空氣作為氧源。而我們知道，空氣中含氧只佔21％，那末就意味著有約佔4／5的對燃燒無益的氮氣等進入燃燒爐或氣缸，因此而造成的後果便是浪費能量、增大設備體積和增加環境汙染。
針對現有技術存在的上述缺陷，本實用新型的目的，乃是提供一種利用磁力從空氣中分離出氧氣的能耗較低而又設備體積較小的磁氧分離器。
本實用新型的解決方案如下。它具有一個封閉的磁腔，在磁腔的前、後兩側分別裝有伸進到磁腔內的內部磁場方向相同的磁體，在磁腔上、下側分別裝有與磁腔內部相連通的空氣進口管和氮氣出口管，在磁腔的左、右兩側外方分別對稱地裝有數量相同的呈水平布置的外套管，外套管均為兩端開口且內端與磁腔內部相連通，所有外套管的外端側面上均裝有與外套管內部相連通的出氧管，且出氧管均與一具有氧氣出口的氧氣收集管相連通；在磁腔內部具有數量與磁腔一側的外套管數量相等且兩頭可滑伸進磁腔兩側外套管內部作往復運動的多根穿孔內套管，兩端封閉的穿孔內套管的側面布滿了通氣孔且內部均裝有不鏽鋼毛基體，所有穿孔內套管兩端均裝有將外套管內腔橫截面密封起來而又可在外套管內腔中滑動的密封環；在磁腔內還具有與所有穿孔內套管相固連的內套管連接板，一根與穿孔內套管相平行的連杆，從磁腔外部穿過磁腔而與內套管連接板相固連。
以下結合附圖和實施例對本實用新型加以進一步說明。
圖1為本實用新型的一種具體結構圖；圖2為
圖1的A－A剖視圖；圖3為
圖1的B－B剖視放大圖；圖4為
圖1的本實用新型的外套管與穿孔內套管的端部剖視放大結構圖。
本實用新型在工作時，可由氣泵、貯氣罐、水冷卻器等組成的外配設備來提供空氣氣源，同時還可由動力活塞等傳動機構提供動力源，以帶動本實用新型的連杆作往復運動，從而帶動磁腔中的穿孔內套管向左、右兩側的外套管中作往復運動。參見
圖1，空氣從空氣進口管3進入密閉的磁腔1內部，作定向流動並維持一定的內壓力，在流動中，由於不鏽鋼毛基體9外部存在著一個由磁體2作磁力源而引起的與直徑為D的不鏽鋼毛基體9的長度方向相垂直的外磁場(同時參見圖2)，所以在其直徑D的周圍可以得到一個梯度很大且梯度與D的大小成反比的磁場，即在不鏽鋼毛基體9周圍存在著很大的磁引力，可作為氧氣的捕集點，將空氣中具有強感磁特性的氧氣吸引至其周圍，並且氧氣經過穿孔內套管8上的通氣孔81進入穿孔內套管8內與內裝的不鏽鋼毛基體9相接近。而由於空氣中的氮氣等其它氣體不象氧氣那樣具有感磁性，則氮氣等在磁腔1內部內壓力的作用下，從氮氣出口管4排出磁腔1外。進入磁腔1內穿孔內套管8中的氧氣與不鏽鋼毛基體9接觸並被吸附一定時間後，作往復運動的連杆12通過與之相連的內套管連接板11帶動所有穿孔內套管8向磁腔1左側運動，穿孔內套管8左端的密封環10將磁腔1左側外套管5中的空氣推出，直至密封環10越過外套管5端側的出氧管6時才停止運動(同時參看圖4)。此時位於磁腔1左側外套管5中的穿孔內套管8左段的不鏽鋼毛基體9上吸附的氧氣，由於已不處在磁腔1內的梯度磁場中而解吸，在腔內空氣壓力的作用下，這部分氧氣從不鏽鋼毛基體9經通氣孔81流出穿孔內套管8，再經外套管5端側的出氧管6進入氧氣收集管7。與此同時，穿孔內套管8的右段進入磁腔1，處於吸附氧氣狀態，待到吸附一定時間後，穿孔內套管8又在連杆12的帶動下向磁腔1右側的外套管5內滑動，進行與前述向磁腔1左側的外套管5內滑動後同樣的放氧和吸氧動作。就這樣，在連杆12的帶動下，穿孔內套管8不斷地進行著向左和向右的往復運動，交替地進行放氧和吸氧動作，以達到分離出空氣中氧氣的目的。最後，從氧氣收集管7的氧氣出口71流出的氧氣可供用戶使用，
圖1中的雙點劃線表示氧氣收集管7。本實用新型除可由氣泵、貯氣罐、水冷卻器提供空氣氣源外，還可串接在前級磁氧分離器後部，以進一步從前級輸出的氮氣等尾氣中分離過濾出氧氣來。
參見圖2，磁體2可採用永磁體或是電磁體。
綜上所述，本實用新型利用氧氣具有極高的磁化率，即氧氣在磁場中可被磁化並可被梯度磁場所吸引的特性，設計出由磁體與磁腔產生的外磁場和布置在磁腔內可滑動的穿孔內套管，並由管內裝設不鏽鋼毛聚磁基體作為氧氣捕集點，將現有磁分離技術拓展應用到氣體分離，達到了生產氧氣的目的。該裝置具有體積小和顯著節能的優點，其造價不高，因而可降低制氧生產成本。它可廣泛應用於制氧業及汙水曝氣、鍋爐燃燒、發動機進氣等。
權利要求1.一種利用磁力從空氣中分離出氧氣的磁氧分離器，其特徵在於A)具有一個封閉的磁腔，在磁腔的前、後兩側分別裝有伸進到磁腔內的內部磁場方向相同的磁體，在磁腔上、下側分別裝有與磁腔內部相連通的空氣進口管和氮氣出口管，在磁腔的左、右兩側外方分別對稱地裝有數量相同的呈水平布置的外套管，外套管均為兩端開口且內端與磁腔內部相連通，所有外套管的外端側面上均裝有與外套管內部相連通的出氧管，且出氧管均與一具有氧氣出口的氧氣收集管相連通；B)在磁腔內部具有數量與磁腔一側的外套管數量相等且兩頭可滑伸進磁腔兩側外套管內部作往復運動的多根穿孔內套管，兩端封閉的穿孔內套管的側面布滿了通氣孔且內部均裝有不鏽鋼毛基體，所有穿孔內套管兩端均裝有將外套管內腔橫截面密封起來而又可在外套管內腔中滑動的密封環；C)在磁腔內還具有與所有穿孔內套管相固連的內套管連接板，一根與穿孔內套管相平行的連杆，從磁腔外部穿過磁腔而與內套管連接板相固連。
專利摘要磁氧分離器是一種利用磁力從空氣中分離出氧氣的新型設備。它由磁腔、磁體、空氣進口管、氧氣收集管、氮氣出口管、外套管、出氧管、穿孔內套管、不鏽鋼毛基體、密封環、內套管連接板及連杆組成，用運動的連杆帶動穿孔內套管在磁腔和磁腔外的外套管中作往復運動，以穿孔內套管所裝的不鏽鋼毛基體作為氧氣捕集點。它具有體積小和顯著節能的優點，其造價低，且可降低制氧成本，可廣泛用於制氧業及汙水曝氣、鍋爐燃燒、發動機進氣等。
文檔編號B01D53/00GK2201983SQ9423797
公開日1995年6月28日 申請日期1994年8月10日 優先權日1994年8月10日
發明者於東江 申請人:於東江