一种泄漏电流阻断装置的制作方法

文档序号:15127052发布日期:2018-08-08 08:51阅读:396来源:国知局

本发明涉及电解领域,特别涉及一种泄漏电流阻断装置。



背景技术:

现有氯碱电解装置在运行过程中,单元槽对于零电位有一定的电动势,在这种电动势的作用下,由于单元槽入口软管和出口软管的电解液在运行时不间断流动,形成通路,从而形成泄漏电流。同一运行条件下,单元槽相对于零电位的电动势越大,泄漏电流则越大。随着现有电解装置向着大规模、高电流密度的趋势发展,单元槽数量也随之增多,电解装置两端单元槽的电动势也相应增大,从而产生的泄漏电流也变大,泄漏电流造成的电耗损失也更加突出。目前全球烧碱产能近8000万吨,每年因泄漏电流造成的电能损耗约12亿度,造成了极大的能源损失。

泄漏电流的存在,不仅降低了电流电解的效率,也增加了电解装置接管的腐蚀风险。因此,降低甚至消除电解装置在运行过程中产生的泄漏电流,不但改善电解装置的运行效率和运行安全稳定性,也更利于电解装置大规模高效化的发展。

根据欧姆定律:U=IR可知,当单元槽的电动势一定时,电阻越大,其电流越小。将该理论应用于降低泄漏电流中,就是增加电阻是降低泄漏电流的最有效方法。而若要增加电阻,根据R=ρL/S 可知,增加软管的长度L和减小面积S即液体的截面积都可以达到增加电阻的效果。一般采用在原软管的基础上进行结构改造,如加长软管长度来达到所需要的结果。但该种形式受电解装置空间所限,不利于在较大程度上增加软管长度L,而且这种方式虽然能一定程度上减小泄漏电流,但并不能从根本上解决泄漏电流存在的问题,仍然存在电流利用率低和接管腐蚀的问题。

现有公开的专利申请中,名称为一种电解槽往复式泄漏电流阻断装置,公开号分别为CN201620863405.2,CN201620863413.7的专利,虽然很好的解决了泄漏电流的问题,但在液体流动的过程中,液体流过的表面在水的张力的作用下会形成水膜,加上隔板顶部残留的液体,液流整个出现连通,导致液流流经隔板顶部时瞬间电流连通形成火花,即所谓的打火现象,因氯碱电解阴极输出的介质主要成分是碱液和氢气,氢气在这种有电火花的环境中会极为危险。总之,该打火现象不仅不利于装置的安全运行,也会对装置的寿命产生影响。



技术实现要素:

本实用新型基于泄漏电流产生的原理以及已有技术方案存在的缺陷,提供了一种能有效解决泄漏电流阻断装置在运行时出现泄漏电流阻断不充分,隔板顶部会有打火现象产生的缺陷。

本发明的泄漏电流阻断装置是通过以下技术方案实现的:

一种泄漏电流阻断装置,包括外壳10、存液盒20和连接装置30,所述外壳10上设置有入口11和出口12,所述存液盒20置于外壳10内,通过连接装置30与外壳10连接,所述存液盒20上还设置有隔板15,将存液盒20分为左存液空间22和右存液空间21,所述连接装置30使存液盒20以其为轴左右往复翻转,所述存液盒20翻转时接触设置于外壳10内的限位装置13,其特征在于,还包括存液区23,所述存液区23设置于左存液空间22或右存液空间21的上部。

其中,所述存液区23设置于左存液空间22或右存液空间21的顶部,其与左存液空间22和右存液空间21隔离开,呈顶部开口的独立空间。

优选的,所述存液区23设置于隔板15顶部,入口11的下方。

更优选的,所述存液区23呈倒锥形结构。

其中,还包括缓冲区40,所述缓冲区40设置于入口处。

优选的,所述缓冲区40设置于入口11底部,外壳10内。

其中,所述缓冲区40呈漏斗状,

其中,所述漏斗状缓冲区40的底部开口,用于液体流入外壳10内。

优选的,所述存液区23最上部的横截面大于入口11的通道横截面。

更优选的,所述入口11内设置长管,其伸入存液区23处。

有益效果

本实用新型的泄漏电流阻断装置,有效解决了在运行时的电流阻断不充分以及出现打火现象的问题。即流入阻断装置的液体在进入外壳内时,由于隔板的顶部存在残留液体,加上存液盒的表面在液体流动时会有挂液存在,使得液流整体出现连通,从而使得电流阻断不充分,并且因为液体的连通,液流流经隔板顶部时瞬间电流连通会造成打火等现象,产生安全隐患。本实用新型设置的存液区将隔板顶部的挂液存入一个独立的空间,阻断了液流的连通,从而有效避免了电流阻断不充分以及出现打火现象的问题。

同时,本实用新型设置存液区最上部的横截面,大于缓冲区或入口的通道横截面,加上入口内设长管,使得当电解槽电解后的气液混合物通过入口进入外壳内,进而流入存液区时,气液混合物沉降的速度有个缓冲,同时也使得液体更集中的流入存液区内,即减少了液体在落入存液区后的飞溅,而气体则可通过开放区域流通,避免通道过窄引起憋压或限流,防止气液喘动,从而不但更有利于控制流体的流速,且能使存液区阻断液流的作用更好的得以实现,进而更有效方便的通过气液断流实现断电的效果。

附图说明

图1为本实用新型的泄漏电流阻断装置一种实施例的结构示意图;

图2 为本实用新型的泄漏电流阻断装置另一种实施例的结构示意图;

图3 为本实用新型的泄漏电流阻断装置另一种实施例的结构示意图;

图4 为本实用新型的泄漏电流阻断装置另一种实施例的结构示意图;

图5 为本实用新型的泄漏电流阻断装置另一种实施例的结构示意图;

图6 为本实用新型泄漏电流阻断装置运行示意图。

其中: 10、外壳;11、入口;12、出口; 13、限位装置;14连接耳;15、隔板;20、存液盒;21、右存液空间;22左存液空间;23、存液区;30、连接装置;40、缓冲区;41、长管。

具体实施方式

下面通过具体的实施方案叙述本实用新型的泄漏电流阻断装置。除非特别说明,本实用新型中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外,实施方案应理解为说明性的,而非限制本实用新型的范围,本实用新型的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言,在不背离本实用新型实质和范围的前提下,对本实用新型技术方案做出的各种变形和改进,也属于本实用新型的保护范围。

如图1所示,本实用新型的泄漏电流阻断装置,外壳10上设置有入口11和出口12,存液盒20设置于外壳10内,通过连接装置30与外壳10连接,并通过连接装置30的转动实现往复运动,即存液盒20以其为轴左右往复翻转,同时使存液盒20翻转时接触设置于外壳内的限位装置13,存液盒20上还设置有隔板15,该隔板15将存液盒20分为左存液空间22和右存液空间21。同时,还包括存液区23,所述存液区23设置于左存液空间22或右存液空间21的上部。

优选所述存液区23设置于左存液空间22或右存液空间21的顶部,其与左存液空间22和右存液空间21隔离开,呈顶部开口的独立空间。

更确切的说,存液区23呈倒锥形结构,设置于隔板15顶部,入口11的下方。

本实用新型存液区23的设置,有效解决了在运行时的电流阻断不充分以及出现打火现象的问题。即流入阻断装置的液体在进入外壳10内时,由于隔板15的顶部存在残留液体,加上存液盒20的表面在液体流动时会有挂液存在,使得液流整体出现连通,从而使得电流阻断不充分,并且因为液体的连通,液流流经隔板15顶部时瞬间电流连通会造成打火等现象,产生安全隐患。而存液区23将隔板15顶部的挂液存入一个独立的空间,阻断了液流的连通,从而有效避免了电流阻断不充分以及出现打火现象的问题。

如图2、图3所示,本实用新型的泄漏电流阻断装置内还设置有缓冲区40,所述缓冲区40可设置于入口11底部,外壳10内。缓冲区40呈漏斗状,底部开口,用于液体流入外壳10内。缓冲区40也可以设置于外壳10外部的入口11内。

如图4、图5所示,作为一种实施方式,所述存液区23最上部的横截面大于入口11的通道横截面。优选所述入口11内设置长管41,其伸向存液区23处。

本实用新型缓冲区40的设置,使得当电解槽电解后的气液混合物通过入口11进入外壳10内,进而流入存液区23时,气液混合物沉降的速度有个缓冲,从而更有利于控制流体的流速,更有效方便的通过气液断流实现断电的效果。缓冲区40的漏斗状结构,使从入口11进入的液体能够更为集中的流出,从而避免了液体落入存液区23时的飞溅,而气体则可通过开放区域流通,避免通道过窄引起憋压或限流,防止气液喘动,进而使存液区23阻断液流的作用更好的得以实现。

本实用新型的泄漏电流阻断装置运行时如图6所示,当右存液空间21的液体积存到一定程度,存液盒20的重心向右侧偏移,即存液盒20开始向右翻转,从入口11进入的液流也从向右存液空间21的积存转而向存液区23积存,当隔板15离开入口11的下方,向右侧倾斜时,入口11流入的液体又转而流入左存液空间22,当左存液空间22内的液体积存到一定程度,加上右存液空间21内的液体不断流出,此时存液盒20的重心又偏向左侧,存液盒20开始随着重心的偏移向左侧翻转,在翻转过程中,液流依然先通过存液区23的短暂存液,随着隔板15离开入口11的下方,流入存液盒20的液体又开始流入左存液空间22,如此反复,存液盒20在重心的偏移下自动的左右翻转,从而通过断流实现断电,达到整个电解槽在运行的节能效果。

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