一种蓄电池生产加工用酸液配制装置的制作方法

本发明涉及蓄电池生产设备领域，具体为一种蓄电池生产加工用酸液配制装置。

背景技术：

铅酸蓄电池是电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。铅酸蓄电池至今已有一百多年的历史自发明后，因为其具有价格低廉、原材料易于获得，使用上有充分的可靠性，适用于大电流放电及广泛的环境温度范围等优点在化学电源中一直占有绝对优势，作为设备的备用电源或者主电源得到广泛的运用。其中电解液稀硫酸溶液的配制是其生产加工中必不可少的工序。

蓄电池生产加工用的稀硫酸溶液均是通过蒸馏水或去离子水稀释浓度为98％及以上的浓硫酸获得，而浓硫酸和水接触时，会产生大量的热，造成酸雾及稀硫酸飞溅，影响环境也威胁操作者的健康。现有的蓄电池生产配制稀硫酸大都通过搅拌装置配制，虽然能够一定程度上的防止酸雾的形成，但是搅拌后的稀硫酸温度过高，大都在80℃以上，不能即配即用，影响生产周期。同时，不同的用途的蓄电池所需的稀硫酸的浓度不同，因此对所配制的稀硫酸浓度要求较高；现有的一些自动配制装置中，采用计量阀、液位传感器或者称重装置计量的方式来计算所述的浓硫酸和水的比例，虽然能获得相应浓度的稀硫酸，但是没有检测反馈；由计量装置测量误差和反应造成的损失，造成所配制的稀硫酸浓度差异较大，不能保证蓄电池的品质。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种安装快捷、调整方便省力的一种蓄电池生产加工用酸液配制装置。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种蓄电池生产加工用酸液配制装置，包括浓硫酸罐、储水罐、反应罐、收集罐、第一储酸罐、冷却水槽、循环泵、控制柜，所述反应罐内竖直均匀的设置有多个混合管，所述混合管内顶端设置有浓硫酸喷淋头、水喷淋头，所述反应罐内底部设置有稀硫酸汇流盘、顶部设置有浓硫酸汇流盘、水汇流盘，所述浓硫酸汇流盘与浓硫酸喷淋头相连，所述水汇流盘与水喷淋头相连，所述混合管下端与稀硫酸汇流盘相连；所述浓硫酸罐出液口依次连接浓硫酸计量泵、截止阀a、浓硫酸汇流盘，所述储水罐出液口依次连接水计量泵、截止阀b、水汇流盘，所述稀硫酸汇流盘与收集罐进液口相连，所述收集罐排液口与第一储酸罐相连，所述收集罐与第一储酸罐之间设置有输送泵，所述冷却水槽进水口与反应罐底端相连，所述冷却水槽排液口依次连接循环泵、反应罐上端；所述第一储酸罐底部设置有截止阀f，所述循环泵、浓硫酸计量泵、水计量泵、输送泵、截止阀a、截止阀b、截止阀f、分别与控制柜电性连接。

优选的，还包括恒温水槽，所述收集罐放置在恒温水槽内，所述收集罐内设置有温度传感器，所述收集罐与输送泵之间设置有截止阀c，所述恒温水槽、温度传感器、截止阀c分别与控制柜电性连接。

优选的，所述截止阀c与输送泵之间设置有调整罐，所述调整罐与输送泵之间设置有截止阀e，所述调整罐顶部设置有硫酸浓度在线检测仪、底部设置有搅拌装置，所述调整罐顶部通过截止阀d和调整泵与储水罐相连，所述截止阀d、截止阀e、调整泵、硫酸浓度在线检测仪、第二搅拌装置分别与控制柜电性连接。

优选的，所述稀硫酸汇流盘上下表面设置有相对应的连续凹凸结构。

优选的，所述收集罐底部设置有第一搅拌装置。

优选的，所述输送泵输出端与第一储酸罐之间连接有截止阀g，所述输送泵输出端还依次连接有截止阀h、第二储酸罐，所述第二储酸罐底部设置有截止阀k，所述截止阀g、截止阀h、截止阀k分别与控制柜电性连接。

优选的，所述第一储酸罐、第二储酸罐内均设置有液位传感器，所述第一储酸罐、第二储酸罐内的液位传感器分别与控制柜电性连接。

本发明具有以下有益效果：通过计量泵能够较为准确的输入所需浓硫酸和水；在反应罐内设置多个混合管，并通过循环泵将冷却水槽和反应罐内的冷却水循环，从而带走混合管内产生的热量；浓硫酸和水通过计量泵泵入喷淋头在混合管内形成细小的液滴，即可使浓硫酸和水充分的混合，也可防止液滴飞溅，也能迅速的冷却稀释获得稀硫酸；收集罐可以对产生的稀硫酸再次充分搅拌，收集罐放置在恒温水槽内可对稀硫酸进行再次冷却，通过温度传感器使输出的稀硫酸温度达到使用要求后再输入调整罐。

另外，调整罐顶部设置在线浓度监测仪，可实时监测配制所得的稀硫酸浓度，并可控制调整泵泵入清水，微调稀硫酸的浓度，确保所配制的稀硫酸复合制备要求。也可将数据反馈给控制柜，进一步微调浓硫酸和清水的泵入比例，从源头控制稀硫酸的浓度。设置两个储酸罐，储酸罐内设置液位传感器，当一个储酸罐储存满后再将配制装置接入生产系统中，通过控制柜控制相应的截止阀，确保稀硫酸的供应，保证生产的联系性，提高生产效率。

因此本发明能够实现稀硫酸的即配即用，缩短稀硫酸的配制时间，保证生产的连续性，提高蓄电池的生产效率，降低生产成本，保证稀硫酸配制的一致性和准确性。

附图说明

图1为本发明的装置连接示意图；

图2为本发明的反应罐内的部件连接示意图；

图3为本发明的稀硫酸汇流盘的剖视图。

具体实施方式

结合图1-3，详细的说明本发明。

一种蓄电池生产加工用酸液配制装置，包括浓硫酸罐1、储水罐2、反应罐3、收集罐4、第一储酸罐7、冷却水槽8、循环泵9、控制柜10，所述反应罐3内竖直均匀的设置有多个混合管34，所述混合管34内顶端设置有浓硫酸喷淋头35、水喷淋头36，所述反应罐3内底部设置有稀硫酸汇流盘33、顶部设置有浓硫酸汇流盘31、水汇流盘32，所述浓硫酸汇流盘31与浓硫酸喷淋头35相连，所述水汇流盘32与水喷淋头36相连，所述混合管34下端与稀硫酸汇流盘33相连；所述浓硫酸罐1出液口依次连接浓硫酸计量泵91、截止阀a11、浓硫酸汇流盘31，所述储水罐2出液口依次连接水计量泵92、截止阀b12、水汇流盘32。具体来说，浓硫酸通过浓硫酸计量泵91流经浓硫酸汇流盘31通过浓硫酸喷淋头35在混合管34内形成细小的液滴，清水通过水计量泵92流经水流排32通过浓水喷淋头36在混合管34内雾化，因此能够使浓硫酸和清水充分的混合，同时使产生的热量较为分散。稀释后的稀硫酸经稀硫酸汇流盘33收集。

所述稀硫酸汇流盘31与收集罐4进液口相连，所述收集罐4排液口与第一储酸罐7相连，所述收集罐4与第一储酸罐7之间设置有输送泵94，所述冷却水槽8进水口与反应罐3底端相连，所述冷却水槽8排液口依次连接循环泵9、反应罐3上端；所述第一储酸罐7底部设置有截止阀f16，所述循环泵9、浓硫酸计量泵91、水计量泵92、输送泵94、截止阀a11、截止阀b12、截止阀f16、分别与控制柜10电性连接。也就是说，循环泵9将冷却水槽和反应罐3内的冷却水进行循环，能够快速有效的带走混合管34内稀释浓硫酸产生的热量。汇流盘33收集的稀硫酸通过收集罐4收集，然后输泵94将收集到的稀硫酸泵入第一储酸罐7内，完成稀硫酸的配制。控制柜10内主要逻辑控制部件为plc，方便控制程序的写入，循环泵9、浓硫酸计量泵91、水计量泵92、输送泵94、截止阀a11、截止阀b12、截止阀f16通过控制柜10进行集中控制。

进一步的，还包括恒温水槽5，所述收集罐4放置在恒温水槽5内，所述收集罐4内设置有温度传感器，所述收集罐4与输送泵94之间设置有截止阀c13，所述恒温水槽5、温度传感器、截止阀c13分别与控制柜10电性连接。应当理解的是，恒温水槽5可进一步的对配制所得的稀硫酸进行冷却，温度传感器实时的检测配制所得的稀硫酸的问题的，通过控制柜10控制截止阀c13，只有当稀硫酸的温度降至所需的温度时，才打开截止阀c13和输送泵94，将配制好的稀硫酸泵入第一储酸罐7内。

进一步的，所述截止阀c13与输送泵94之间设置有调整罐6，所述调整罐6与输送泵94之间设置有截止阀e15，所述调整罐6顶部设置有硫酸浓度在线检测仪61、底部设置有第二搅拌装置62，所述调整罐6顶部通过截止阀d14、调整泵93与储水罐2相连，所述截止阀d14、截止阀e15、调整泵93、硫酸浓度在线检测仪61、第二搅拌装置62分别与控制柜10电性连接。具体来说，调整罐6顶部的在线检测仪61通过光线在硫酸溶液中的折射率来计算硫酸的浓度，因此能够实时、精确的测得硫酸的浓度。

当调整罐6内的稀硫酸浓度符合所需时，反馈给控制柜10打开截止阀e15，使稀硫酸可泵入第一储酸罐7内。当调整罐6内的稀硫酸浓度高于所需时，控制柜10关闭截止阀e15、截止阀c13，打开截止阀d14、调整泵93和第二搅拌装置62，从而隔断前端稀硫酸的输入，在加入清水的同时进行搅拌使其混合均匀，直到稀硫酸的浓度满足使用要求，然后关闭开截止阀d14、调整泵93和第二搅拌装置62，打开截止阀e15、截止阀c13继续进行稀硫酸的配制；同时通过控制柜10计算所需减少浓硫酸的量，从而控制浓硫酸计量泵91减少浓硫酸的加入。需要说明的是，调整罐6内加入的清水的量很小，因此稀释的时候产生的热量很少，通过加入的水基本能够吸收，因此不需再冷却。当调整罐6内的稀硫酸浓度低于所需时，关闭截止阀e15，同时反馈给控制柜10，控制水计量泵92减少清水的输入，直到稀硫酸的浓度达到配制要求，开启截止阀e15继续进行稀硫酸的泵送。需要注意的是，只有当浓硫酸浓度、浓硫酸计量泵、清水计量泵不准确时，才会出现上述调整过程，且上述过程调整过程持续时间非常短暂，因此并不会影响稀硫酸的持续配制。

进一步的，所述稀硫酸汇流盘31上下表面设置有相对应的连续凹凸结构。稀硫酸汇流盘31上下表面设置有相对应的连续凹凸结构，使其具有一定的存储能力；一方面可以起到一定的缓冲作用，使得稀硫酸混合更为均匀；另一面增大了稀硫酸汇流盘31与反应罐3内的冷却水的接触面积，进一步的对配制所得的稀硫酸进行冷却，以减少恒温水槽5的冷却工作，从而节约电能、提高稀硫酸的配制效率。

进一步的，所述收集罐4底部设置有第一搅拌装置41。可以理解的是，在收集罐4的底部，设置第一搅拌装置41，能够进一步的搅拌收集罐4内所储存的稀硫酸，以确保所配制的稀硫酸浓度均匀，因此能够保证调整罐6上部的硫酸浓度在线检测仪61所测得的稀硫酸浓度的准确性。

进一步的，所述输送泵94输出端与第一储酸罐7之间连接有截止阀g17，所述输送泵94输出端还依次连接有截止阀h18、第二储酸罐71，所述第二储酸罐71底部设置有截止阀k19，所述截止阀g17、截止阀h18、截止阀k19分别与控制柜10电性连接。具体来讲，截止阀g17控制稀硫酸是否泵入第一储酸罐7；输送泵94输出端还连接有第二储酸罐71，截止阀h18控制稀硫酸是否泵入第二储酸罐71，截止阀k19控制第二储酸罐71是否接入蓄电池的生产加工系统。第二储酸罐71，可作为备用储存罐使用，也可直接接入投入使用；具体体现在，当第一储酸罐7装满时，作为备用罐继续酸液配制装置配制的稀硫酸，当第一储酸罐7内的稀硫酸用完时，作为储酸装置供蓄电池生产的使用。

进一步的，所述第一储酸罐7、第二储酸罐71内均设置有液位传感器，所述第一储酸罐7、第二储酸罐71内的液位传感器分别与控制柜10电性连接。也就是说，控制柜10通过获取第一储酸罐7、第二储酸罐71内的液位传感器的数据，从而控制截止阀f16、截止阀g17、截止阀h18、截止阀k19的开闭，实现第一储酸罐7、第二储酸罐71循环接入生产系统中。另外生产可能会出现其他问题，停止用酸，当第一储酸罐7、第二储酸罐71均超过储存上限时，整个装置可自动停止配酸制作，节约能源的同时，也可防止酸液的泄露，也能防止装置中的部件过载，从而保护装置中的部件，保证安全生产。

本发明的具体控制流程如下：

通过计算将所需的浓硫酸和清水的量写入控制柜10内的plc，同时将所需稀硫酸的浓度、温度写入控制柜10内的plc中，所有的电器元件均通过控制柜10进行控制。

1、关闭所有的截止阀，开启循环泵9，使反应罐3和冷却槽8内的冷却水循环起来，开启恒温水槽5。

2、依次开启截止阀b12、水计量泵92、截止阀a11、浓硫酸计量泵91，开始稀释浓硫酸。

3、温度传感器检测收集罐4内稀硫酸的温度，当其降至设定值时，开启截止阀c13，将稀硫酸送入调整罐6内。

4、硫酸浓度检测仪61比较所获得的浓硫酸浓度，若浓度不达标则进行调整，若达标则开启截止阀e15、截止阀g17和输送泵94，将其泵入第一储酸罐7或第二储酸罐71内。

5、当第一储酸罐7的液位达到储存上限时，将该装置接入蓄电池生产加酸系统中，利用第一储酸罐7和第二储酸罐71进行循环提供稀硫酸。

6、当停止生产或者第一储酸罐7、第二储酸罐71内的液位均到上限时，先关闭所有的截止阀再关闭其他电器设备。