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1、档 号_ 编 号_ 保管期限_ 密 级_ 三层同心圆分子筛制氧原理样机测试装置设计方案编 写_ 校 队_ 审 核_ 批 准_ 北 京 科 隆 基 业 科 技 发 展 有 限 公 司二 一 四 年 九 月 I 内容提要：本文是三层同心圆分子筛制氧原理样机测试装置设计方案，对该设备的功能、主要技术指标、设备组成及详细设计等作出了规定。关键词：三层同心圆，制氧、测试装置、设计方案版本号 日 期 所修改内容 注 记软件文档修改记录II1三层同心圆分子筛制氧原理样机测试装置设计方案1、概述本文是三层同心圆分子筛制氧原理样机测试装置设计方案，主要介绍该设备的整体结构及相关部件的设计过程，并 对任务书规定的
2、主要技术指标、要求进行设计确认， 为设备的研制提供技术依据。2、使用环境及功能用途使用和存储环境均在常温常压下。三层同心圆分子筛样机测试装置主要用于控制电磁阀及压缩机，为吸附塔提供原料气及吸附塔在周期时间内能正常的进行吸附、解吸过程。3、技术要求与技术指标（1）总体结构：采用模块化便携结构，体积尽可能小巧，方便搬运，采用不 锈钢材料。 （2）总体尺寸：（电路、管路模块）不超过 4U 标准机箱； （3）供气接口：采用球头螺母或卡套形式； （4）供电要求：AC220V； （5）装置总重：不大于 15kg；（样机不做要求）（6）气源温度：-20-70；（7）进气压力：0.25-0.7MPa；（8）出
3、气压力：0.25-0.7MPa；（9）进气管路直径：12mm；（10）出气管路直径：12mm；（11）系统流阻要求：不大于 50KPa；（12）换向阀开关次数：不低于 10000 次；（13）浮子流量度：量程 15L/min；4、任务分析2根据以上技术要求，我们对该设备进行了可行性分析。该设备是三层同心圆分子筛制氧原理样机测试装置，主要包括电源控制开关、电路板、电磁阀、流量计、减压阀、 标准快插接口及相关连接管路。它们都是标准件，只要按性能指标选择相应的标准件，并将所有部件及管路合理布局在一个 4U 机箱就可满足任务要求，同时在机箱上留出其他装置的连接接口就可以满足任务要求。5、方案设计5.1
4、 设备原理如照图 1 所示，接口 1、接口 2 所连接的空气预处理系统属于样机测试装置以外的装置，在样机测试装置上留出标准接口，工作的时候连接就可。样机测试装置主要有流量计、减 压阀、电磁 阀、 电 路板、 电源及相关管路。吸附塔接口 1、吸附塔接口 2 也是为连接外部装置设计的标准接口。电路板连接的 线路控制电磁阀的开、闭，以及外部装置空气 预处理系统的工作。电磁 阀的工作状态控制外部制氧装置的吸附-解吸过程。 过滤器压缩机热交换器空气接口 1过滤器压缩机热交换器空气接口过滤器压缩机热交换器空气接口空气过滤器压缩机热交换器接口 2两位四通阀进气口出气口进气口出气口两位四通阀氧气接头吸附塔接口
5、 1吸附塔接口 2流量计减压阀进气进气出气出气a11a223a34a4b1b2b3b45678Vcc10GND0电源开关 电路板图 1 设备系统原理图35.2 系统组成该三层同心圆分子筛制氧原理样机测试装置整体结构如图 2 所示：电源开关电磁阀箱体电路板图 2 设备整体结构5.3 详细设计现对制氧装置的一些重要部件做详细介绍：5.3.1 控制电路板变压吸附制氧的控制电路板主要是控制阀门的动作，实现吸附塔的切换，从而实现吸附于解吸的循环，进而分离制得氧气。控制方式采用时间控制，控制程序根据吸附时间的长短控制阀门动作，结合本设备的外部制氧装置，根据吸附塔的高径比，把该吸附塔的吸附周期设置为 10
6、秒。5.3.2 总电源开关该设计中的电源开关使用电压为 220v，为空气压缩机和电路板、电磁阀提供动力。45.3.3 电磁阀要实现吸附塔的交替工作，必须由控制阀门来完成压缩空气的换向和氮气的解吸排放，该设备中使用的是两个两位四通阀。5.3.4 管路及接口进气管路使用 10 PU 软管，出气管路使用 8 PU 软管，接口采用快插接头与之配套。5.3.5 减压阀外部制氧装置的产品氧气，要经过减压阀减压，同时减压阀给吸附塔提供一定的压力。5.3.6 流量计调节氧气的流量。5.3.7 箱体箱体采用标准 4U 机箱，把以上相关部件在箱体中合理安装，在箱体上装有快插接头。总结：以上部件根据制氧机的使用情况
7、，外购与之符合的标准件。5.4 安全性、可靠性、可维修性设计该设备依据系统可靠性可维修性大纲进行严密的安全性、可靠性和可维修性设计。设备验收前，需进行安全性检测试验；易损设备为标准化组件，便于更换。5.4.1 安全性设计电源连接处要做防护，防止漏电；5.4.2 可靠性设计1.气路管路进出口采用快插接头，在不使用时将管路堵好。2. 对易损件等进行备份。6、系统试验所有检验与测试均形成书面记录，并保存原始记录，与测试试验报告形成完整的设备交付资料。57、外购件检验检验外购件型号及数量是否与订购要求相一致；外购件外观是否破损；随机附件与说明书是否齐套。不合格的产品 进行退换，或 联系供货商将缺失项补
8、全。按照外购件功能特点，对外购件进行性能测试，即 电器件通电测试， 检验外购件功能是否有缺陷。不合格产品与供 货商进行退换，或更 换产 品型号及厂家， 对产品从新选型。8、研制件检验初检：用测量工具，根据加工图纸对加工件的尺寸、光洁度及配合情况进行初检， 对于不合格的产品返加工厂修整， 严 重者报废，重新制作。二次加工检验：首先用测量工具，根据装配图纸对装配体进行外形检测；其次用检漏仪器及检漏工装对装配体进行漏率 检验，对于不合格的产品返加工厂修整，严重者报废，重新制作。完工检验：根据总装图查看研制部件外形与连接关系是否与图纸一致；按照研制件的功能作用，对研制部件进行性能 验证测试，即 验证研
9、制部件是否满足任务指标要求，若 结果满足不了任务要求，查找原因，对不合理的结构或部件重新修整或设计，保 证研制部件性能指标最终满足任务要求。9 、质量控制9.1 一般控制我方执行 GJB/Z9001质量体系设计、开 发、生 产、安装和服 务的质量保证模式的要求，严 格设备研制过程的 质量控制。提供 设计报告、 设备总图、外形图和设计计算资料，文件经委托方会签认可后，方可 进行下一步工作。应充分考虑与介质接触的材料的相溶性要求，考虑设备的可靠性、安全性、 维修性、可操作性等要求。9.2 过程控制我方将严格生产过程的质量控制，完整保存设备加工、检验、 测试和试验过程中的原始6记录，以保证产品的可追溯性。对于设备研制过程中出现的问题及处理结果，我方应及时通知委托方。在设备试验和使用过程中，如出现故障，我方会及 时处理。委托方有权对设备研制过程进行质量监督管理。10、研制节点在合同签订之后，在要求的工作日内完成全部研制工作。11、设计结论经过对技术指标分析和设计选型分析，所选设备的性能指标及研制件的设计指标均满足任务要求（修改后），该设计 方案有较好的工程实施可行性。
