专利名称:一种可调节气液分离装置的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及水激活电池技术领域,特别是涉及一种可调节气液分离装置。
背景技术:
以轻金属为电极材料的水激活电池电极在电解液中反应的副作用是产生大量氢气,氢气的产生对电池本身的害处是增加电池内阻、阻碍电解液的循环供给、阻碍成流反应的正常进行,并容易导致电池爆炸等。因此需要采用气液分离的装置将电解液循环系统中的氢气排出。目前将电解液循环系统中氢气排出的方式是采用液体为连续相载体的被处理料液的气液分离用水力旋流器,其结构包括进料管、溢流管、柱体、锥体和底流管。当液体为连续相载体的被处理料液由进料管进入柱体和锥体后,在离心力场的作用下,迅速完成其分离过程,溢流管得到细度或密度小的溢流产物,底流管得到粗度或密度大的底流产物。该结构水力旋流器的特点是长径比确定后,结构尺寸固定,处理量无法调节;当增大处理量时,其体积也随之增大。以轻金属为电极材料的水激活电池循环系统内的空间极为有限,并且要求有较高气液分离处理量的范围,因此,上述气液分离用水力旋流器难以满足电池气液分离的使用要求。
发明内容本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种适用范围广、体积小、 分离效果强、保证较宽工况条件范围内的零泄漏,并且结构简单的可调节气液分离装置。本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是一种可调节气液分离装置,包括焊接在旋流筒上端的进料管、上端口位于旋流筒内部的溢流管和焊接在旋流筒下端的底流管;进料管的进料口垂直于旋流筒的中心线,进料管的上端为封闭状,所述底流管的底流口垂直于旋流筒的中心线,底流管的下端为封闭状,溢流管垂直焊接于底流管的底板上,溢流管的下端口位于底板的下端;所述旋流筒内底流管的溢流管外壁有可在外壁上下移动的挡板;所述旋流筒为长径比2. 2 : I 2.6 : I 的短圆锥形或双曲线形或抛物线形。本实用新型还可以采用如下技术方案所述的进料管的横截面为矩形、纵截面为收缩形、三维体为螺旋线形。所述进料管的三维体为渐开线或切线形。所述挡板圆盘状。本实用新型具有的优点和积极效果是I、由于在旋流筒内设置了安装高度可调的圆盘状挡板,当装置的结构尺寸固定后,可以通过气液分离量的大小调整挡板的大小和安装高度,无需增大装置的体积即可满足不同量的气液分离,扩大了装置分离量的适用范围;还可以有效阻止被分离出的轻质相进入底流,同时可以明显的改善装置内部流体的流动状态,、[0013]2、采用了长径比仅为2. 2 I 2. 6 I短圆锥形旋流筒,减小了回转半径,离心力强度急剧增大,强化了分离效果,处理量达到了 20 42m3/h,减小了装置的体积,并弥补了实际工作中流体的能量损耗而在整个主分离区保持相似的回转运动;3、采用溢流管向下排放的结构,溢流管的位置代替了流场中强制涡的位置,从而减少了强制涡的运动所需要的能量,有效地解决了短路流引起的电池泄漏问题,实现在较宽工况条件范围内的零泄漏,并起到了稳定旋流器内流场的作用;4、整件采用焊接方式,无其他活动结构件,能耗低,强度高,结构简单,无需日常维护,易于加工制造,降低了生产成本;5、采用了渐开线或切线形的三维螺旋线形、矩形横截面、收缩形纵截面结构的进料管减少了进料口处流体的扰动和湍动,从而降低了进料部位的局部能量损耗;使流体在进料口处加速,以加强旋流器内的离心强度,使装置中的气液分离更加有效。
图I是本实用新型的结构主视示意图;图2是图I的左视示意图;图3是图I的俯视示意图;图4是公知技术中气液分离用水力旋流器。图中1-进料□ ;2_进料管;3-溢流管;4-旋流筒;5-挡板;6-底流管;7-底流口 ;8_底板。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下一种可调节气液分离装置,包括焊接在旋流筒上端的进料管、上端口位于旋流筒内部的溢流管和焊接在旋流筒下端的底流管;进料管的进料口垂直于旋流筒的中心线,进料管的上端为封闭状。本实用新型的创新点是所述底流管的底流口垂直于旋流筒的中心线,底流管的下端为封闭状,溢流管垂直焊接于底流管的底板上,溢流管的下端口位于底板的下端;所述旋流筒内底流管的溢流管外壁有可在外壁上下移动的挡板;所述旋流筒为长径比2. 2 I 2. 6 I的短圆锥形或双曲线形或抛物线形;进料管的横截面为矩形、纵截面为收缩形、三维体为渐开线或切线形的螺旋线形。本实用新型的制作过程如图1-3所示,选用不锈钢材料制作出横截面为矩形、纵截面为收缩形、三维体为渐开线形的进料管2、管状溢流管3、长径比2. 4 I的短圆锥形旋流筒4、中间制有孔的圆盘状挡板5、底流口 7位于侧面并且底面为封闭状的底流管6 ;进料管的上面为封闭状、侧面有一进料口 I ;将挡板上的孔套装于溢流管外壁后,溢流管靠近一端口处的外壁焊接于底流管的底板8上,溢流管靠近底板的端口位于旋流筒的外面,溢流管上的挡板和远离底板的端口位于旋流筒的内部,溢流管上的挡板靠近底流管。[0028]本实用新型的工作原理当以液体为连续相载体的被处理料液通过进料口由进料管沿壁面切向进入旋流筒后,在离心力场的作用下,迅速完成分离过程,从溢流管得到细度或密度小的溢流产物, 气体从向下排放的溢流管排出;在溢流管的外壁上的导流螺旋作用下,一部分内旋流沿导流螺旋继续上升,一方面彻底消除短路流,另一方面,在这部分内旋流中没有分离出来的重相又进入外旋流继续分离过程;分离好的重相或粗相在旋向底流口的外旋流作用下,从底流口收集。
权利要求1.一种可调节气液分离装置,包括焊接在旋流筒上端的进料管、上端口位于旋流筒内部的溢流管和焊接在旋流筒下端的底流管;进料管的进料口垂直于旋流筒的中心线,进料管的上端为封闭状,其特征是所述底流管的底流口垂直于旋流筒的中心线,底流管的下端为封闭状,溢流管垂直焊接于底流管的底板上,溢流管的下端口位于底板的下端;所述旋流筒内底流管的溢流管外壁有可在外壁上下移动的挡板;所述旋流筒为长径比2. 2 I 2.6 I的短圆锥形或双曲线形或抛物线形。
2.根据权利要求I所述的可调节气液分离装置,其特征是所述进料管的横截面为矩形、纵截面为收缩形、三维体为螺旋线形。
3.根据权利要求2所述的可调节气液分离装置,其特征是所述进料管的三维体为渐开线或切线形。
4.根据权利要求I所述的可调节气液分离装置,其特征是所述挡板圆盘状。
专利摘要本实用新型涉及一种可调节气液分离装置,包括进料管、溢流管、旋流筒和底流管。其特点是溢流管的下端口位于底板的下端;旋流筒内底流管的溢流管外壁有可下移动的挡板;所述旋流筒为长径比2.2∶1~2.6∶1的短圆锥形或双曲线形或抛物线形。本实用新型由于安装了挡板,可以调整气液分离量的大小;采用了短圆锥形旋流筒,减小了装置的体积;采用溢流管向下排放的结构,有效地解决了短路流引起的电池泄漏问题;整件采用焊接方式,无其他活动结构件,能耗低,强度高,结构简单,无需日常维护,易于加工制造,降低了生产成本。
文档编号B04C5/103GK202447206SQ201220076359
公开日2012年9月26日 申请日期2012年3月2日 优先权日2012年3月2日
发明者苑君毅 申请人:中国电子科技集团公司第十八研究所