1. Sauerstoffversorgung durch Verdampfung des Flüssigsauerstofftanks
Dieses Sauerstoffversorgungssystem besteht aus Flüssigsauerstofftanks, Verdampfern, Druckreduziergeräten und Rohrleitungen. Der in den Tanks gespeicherte flüssige Sauerstoff wird durch kryogene Luftzerlegungsanlagen erzeugt und von Flüssigsauerstofftankern angeliefert.
Es liefert Sauerstoff mit einer hohen Reinheit von bis zu 99,9 %. Der Flüssigsauerstofftank arbeitet bei etwa -180 Grad und 0,8 MPa. Da es sich um eine Produktionsanlage der Kategorie B handelt, besteht eine gewisse Brandgefahr. Alle Geräte und Rohrleitungen fallen unter Sondergeräte und Druckleitungen, die einer regelmäßigen Überwachung und Inspektion bedürfen.
Im Vergleich zur Sauerstofferzeugung durch Druckwechseladsorption (PSA), der Sauerstofferzeugung durch Vakuumdruckwechseladsorption (VPSA) und der Sauerstoffversorgung durch Membrantrennung erfordert diese Lösung geringere Anfangsinvestitionen, aber höhere Betriebskosten. Berechnet mit 900 RMB pro Tonne flüssigem Sauerstoff betragen die Sauerstoffkosten unter Standardbedingungen etwa 1,3 RMB pro Kubikmeter.
2. Druckwechseladsorption (PSA) Sauerstofferzeugung
Für die Sauerstoffversorgung von PSA-Molekularsieben wird Umgebungsluft durch einen Luftkompressor komprimiert und in Molekularsieb-Adsorptionstürme eingespeist. Die Adsorption erfolgt unter hohem Druck (0,3–0,8 MPa) und die Desorption erfolgt bei Atmosphärendruck. Zwei Sätze von Adsorptionstürmen arbeiten abwechselnd automatisch und der im Gastank gespeicherte Sauerstoff wird über Rohrleitungen in die Sauerstoffversorgungsräume geliefert. Da inerte Gase wie Argon in der Luft nicht entfernt werden können, beträgt der Sauerstoffvolumenanteil des erzeugten Gases nur etwa 93 %.
Da die Luft vom Kompressor auf 0,3 bis 0,8 MPa komprimiert werden muss, verbraucht PSA mehr Energie als VPSA. Wenn der Rohrleitungsdruck bei großer Sauerstoffversorgungskapazität 0,3 bis 0,8 MPa erreicht, werden Rohrleitungen mit einem Nenndurchmesser (DN) von 50 mm oder mehr als Druckrohre kategorisiert. Darüber hinaus handelt es sich bei Sauerstoffspeichertanks um Druckbehälter. Sowohl die Sauerstoffspeichertanks als auch die Rohrleitungen DN größer oder gleich 50 unterliegen einer regelmäßigen Überwachung und Inspektion. Der Energieverbrauch von PSA beträgt etwa 1,5–2,5 kWh pro Normkubikmeter. Basierend auf einem Strompreis von 0,6 RMB/(kWh·h) betragen die Produktionskosten für Sauerstoff etwa 1,0 RMB pro Kubikmeter.
3. Sauerstoffversorgung durch Membrantrennung
Diese Technologie trennt Gaskomponenten, indem sie den Unterschied in den Permeationsraten verschiedener Gase über Gastrennmembranen hinweg nutzt. Der Sauerstoffvolumenanteil des mit herkömmlichem Sauerstoff-erzeugten Gases beträgt im Allgemeinen 30–45 %. Durch den Einsatz einer Mehrzyklus-Membrantrennungstechnologie zur Entfernung von Stickstoff und Argon kann der Sauerstoffvolumenanteil auf bis zu 99,5 % erhöht werden. Diese Methode wird häufig in Krankenhäusern und bei der logistischen Unterstützung von Truppen in Hochlandregionen eingesetzt.
4. Vakuum-Druckwechseladsorption (VPSA) Sauerstofferzeugung
Beim VPSA-Verfahren wird Luft durch einen Niederdruck-Luftkompressor in Molekularsieb-Adsorptionstürme gefördert. Die Adsorption erfolgt bei Atmosphärendruck oder etwas darüber (0–50 kPa), während die Desorption unter Vakuum abgeschlossen wird. Ähnlich wie bei PSA können Inertgase wie Argon nicht eliminiert werden, sodass der Sauerstoffvolumenanteil bei etwa 93 % gehalten wird.
Die von Chengdu Lianbang Medical Technology Co., Ltd. hergestellten Sauerstoffgeneratoren nutzen diese fortschrittliche VPSA-Technologie und zeichnen sich durch die herausragenden Vorteile von niedrigem Druck, ölfreiem Betrieb und niedrigem Energieverbrauch aus. Das System arbeitet bei einem Druck unter 0,1 MPa und erfordert keine Druckbehälter oder Druckleitungen, sodass keine obligatorischen regelmäßigen Inspektionen erforderlich sind. Dadurch werden Betriebs- und Wartungsbarrieren sowie Regulierungskosten erheblich reduziert. Sein Energieverbrauch beträgt nur 0,4–1,0 kWh pro Normkubikmeter. Bei einem Strompreis von 0,6 RMB/(kWh·h) betragen die Sauerstoffproduktionskosten etwa 0,4 RMB pro Kubikmeter, was deutliche Kostenvorteile gegenüber anderen Sauerstoffversorgungslösungen darstellt.
Darüber hinaus ist das ölfreie-Design vonLianbangs VPSA-Sauerstoffgeneratorengarantiert reinen und kontaminationsfreien-Sauerstoff und eignet sich daher ideal für Szenarien mit strengen Anforderungen an die Sauerstoffqualität und Betriebskosten, wie Krankenhäuser und Hochebenen. Mit geringeren Anfangsinvestitionen und einem geringeren Energieverbrauch als herkömmliche PSA-Systeme dienen sie als optimale Alternative zur Flüssigsauerstoffversorgung und Hochdruck-PSA-Sauerstofferzeugung.