水电解氢氧发生装置的制作方法

文档序号:5275020阅读:834来源:国知局
专利名称:水电解氢氧发生装置的制作方法
技术领域
本实用新型是关于水的电解装置,特别是关于将电解所产生的氢气和氧气作为焊接燃烧气源的电解装置。
为取代能耗大、有环境污染的氧-乙炔气焊,利用水电解所产生的氢气和氧气作为燃烧气源的焊接工艺受到工业界的重视,并积极进行开发和研究。这种新气焊工艺的关键技术在于氢氧燃气发生装置的电解效率的高低。目前市场销售的JF-2000型水解氢氧焊割机(专利号ZL-91217300.9)产气量为2000升/时,额定功率9千瓦;TQGJ-4型氢氧源焊割机(专利号ZL-91214716.4和ZL-91214713.2)每生产1000升氢氧燃气消耗电能4千瓦小时。由于它们的氢氧发生装置的电极板的电极距大于6毫米,电流密度约20安培/分米2,所以电解效率还不理想。此外,还需用液泵循环电解液,致使液泵受腐蚀,使用寿命短,增加开支。
本实用新型的目的在于提供一种电解效率高、又不用液泵的水的电解氢氧燃气发生装置。
本实用新型的目的是这样实现的一种包含电解电源、外壳、位于外壳内的电解液和一系列电极板的水电解氢氧发生装置,其特征在于A.所述的外壳设置有散热片,外壳的内壁衬有耐碱绝缘层B.相邻的两电极板之间的电解槽的电极距≤4毫米,各电极板之间形成串联或串并联的电联结形式;C.额定工作时,电极板的电流密度≤10安培/分米2。
以下结合附图对本实用新型作进一步的描述。


图1是本实用新型串联的一种结构示意图。
图2是本实用新型串并联的一种结构示意图。
图3是具有外置的贮液器的一种结构示意图。
图4是具有外置的贮液器的又一种结构示意图。
实施例一.本实用新型如
图1所示,它包含由壳体1和盖2组成的外壳、一系列的电极板8、电解液13和电解电源12。壳体1和盖2的内壁衬有耐碱绝缘层7。耐碱绝缘层7由耐碱环氧树脂、呋喃树脂、环氧-呋喃树脂(环氧与呋喃之比为1∶2)或氯磺化聚乙烯橡胶等材料制造。电极板8为108块厚度0.3毫米的不锈钢板或铁板,每块的面积为250×250毫米2。耐碱绝缘层7上设置有固定电极板8的槽。相邻两电极板8之间的电极距为2毫米,构成了107个电解槽9。电极板8与壳体1底部的耐碱绝缘层7相距为1毫米。位于两端的电极板8上分别设置有伸出于壳体1的、用导线与电解电源12相联的接线柱10,而上述的108块电极板8则成串联形式。电极板的阳极面可以镀镍。壳体1上空间为贮液室14。设置在壳体1内的隔板18将电极板8和贮液室14分开。隔板18至少设置有一个与电解槽9相通的孔15。电解液13充满电解槽9,并在贮液室14内有相应的液位高度。电解液13为25%的氢氧化钾水溶液。盖2上设置有氢氧燃气的导出孔16。盖2用螺钉4和螺母5与壳体1连接,并用密封垫3进行密封。散热片6设置在壳体1的外部。电解电源12为将220伏交流经整流转换成脉动直流电源。在产气量2000升/小时时,电极板8的电流密度约5安培/分米2,额定功率5.6千瓦左右。体积360* 320*300毫米2,重量约40公斤,可长期连续工作。
实施例二.本实用新型如图2所示,它包含由壳体1和盖2组成的外壳、一系列的电极板8、电解液13和电解电源12。壳体1和盖2的内壁衬有耐碱绝缘层7。耐碱绝缘层7由耐碱环氧树脂、呋喃树脂、环氧-呋喃树脂(环氧与呋喃之比为1∶2)或氯磺化聚乙烯橡胶等材料制造。电极板8为53块厚度0.8毫米的不锈钢板或铁板,每块的面积为330×400毫米2。耐碱绝缘层7上设置有固定电极板8的槽。相邻两电极板8之间的电极距为3毫米,构成了52个电解槽9。电极板8与壳体1底部的耐碱绝缘层7相距为1毫米。位于两端的电极板8上分别设置伸出于壳体1的、用导线与电解电源12的一个电极相联的接线柱10,位于中间一块电极板8也设置有伸出于壳体1的与电解电源12另一个电极相连的接线柱(图中末画出)。上述的53块电极板8形成串并联形式。电极板8的阳极面可以镀镍。壳体1的上部空间11为气液分离场所。电解液13充满电解槽9为30%的氢氧化钾水溶液。盖2上设置有氢氧燃气的导出孔16。盖2用螺钉4和螺母5与壳体1连接,并用密封垫3进行密封。散热片6设置在壳体1的外部。为加强耐碱绝缘层7的导热性,其中渗入不超过20%的石墨与50%的云母粉的混合物为导热填料。电解电源12为380伏交流经整流转换成平均电压45伏的脉动直流电源。在产气量2000升/小时时,电极板的电流密度约10安培/分米2,额定功率5.8千瓦左右。体积为330* 400*220毫米2,重量约50公斤(变压器除外),可长期连续工作。
实施例三,本实施例如图3所示,它包含由园筒形壳体1’和盖2’组成的外壳、一系列的园形电极板8’,电解液13和电解电源12。壳体1’和盖2’的内壁衬有耐碱绝缘层7。耐碱绝缘层7由耐碱环氧树脂、呋喃树脂、环氧-呋喃树脂(环氧与呋喃之比为1∶2)或氯磺化聚乙烯橡胶等材料制造。电极板8为108块厚度0.5毫米的不锈钢板,每块的面积为600厘米2。相邻两电极板8’之间用石棉橡胶垫使电极距为4毫米,与壳体1’的耐碱绝缘层7相距为1毫米,构成了107个电解槽9。位于两端的电极板8’分别设置有伸出于外壳的、用导线与电解电源12相联的接线柱10,使所有电极板8’成串联形式。贮液室14设置在外壳外部,具有与电解槽9相通的管道11,顶部设置有氢氧燃气导出孔16。电解液13充满电解槽9,并在贮液室14内具有相应的液位高度。贮液室14内以水代替电解液13。电解液13为20%的氢氧化钾水溶液。盖板2’用螺钉4和螺母5与壳体1’连接,并用密封垫3进行密封。散热片6设置在壳体1’的外部。为加强耐碱绝缘层7的导热性,可在其中渗入不超过20%的氧化铍和40%的结晶氧化镁作为导热填料。电解电源12为220伏交流经整流转换的脉动直流电源。在产气量2000升/小时时,电极板的电流密度约10安培/分米2,额定功率5.8千瓦左右。
实施例四.本实施例如图4所示,它包含由壳体1和盖2”组成的外壳、一系列的电极板8、电解液13和电解电源12。壳体1和盖2”内壁衬有耐碱绝缘层7。耐碱绝缘层7由耐碱环氧树脂、呋喃树脂、环氧-呋喃树脂(环氧与呋喃之比为1∶2)或氯磺化聚乙烯橡胶等材料制造。电极板8为108块厚度0.3毫米的不锈钢板或铁板,每块的面积为250×250毫米2。耐碱绝缘层7上设置有固定电极板8的槽。相邻两电极板8之间的电极距为2毫米,构成了107个电解槽9。电极板8与壳体1底部的耐碱绝缘层7相距为1毫米。位于两端的电极板8上分别设置有伸出于壳体1的、用导线与电解电源12相联的接线柱10,而上述的108块电极板8则成串联形式。电极板的阳极面可以镀镍。盖2”的内空间为贮液室14。盖2”、隔板18’和壳体1用螺钉4和螺母5连接成一体,并用密封垫3进行密封。隔板18’至少设置有一个与电解槽9相通的孔15,使贮液室14与电解槽9相通。电解液13充满电解槽9,并在贮液室14内有相应的液位高度。电解液13为25%的氢氧化钾水溶液。盖2设置有氢氧燃气的导出孔16。散热片6设置在壳体1和盖2”的外部。为加强耐碱绝缘层7的导热性,可在其中渗入不超过60%的石墨和结晶氧化镁的混合物、或石墨,云母、结晶氧化镁和氧化铍的混合物作为导热填料。在产气量3000升/小时的工况下可运行2小时以上,能满足特大或特厚工件加工的需要。
本实用新型由于电极板上的电流密度低,尤其是有贮液室,可始终保持电解槽处于高液位,从而维持了低电流密度的运行状态,因此降低了氢氧气体在阴阳电极上的超电压。同时也降低了电极附近电解液中的气体密度,增加了电解液的导电能力,为减少电极距创造了条件。而较小的电极距又缩短了离子运动的距离,增加了电极间的电位梯度,加速了离子的运动,从而大大降低了电阻损耗和各电解室的运行电压,在同样产气量的情况下,功耗大为降低,温度相应减少,散热要求也降低,故能长时间地正常连续运行,特别是在耐碱绝缘材料中加有导热填料的情况下,具有较强的超载能力。本实用新型可降低能耗25%以上,且体积小、重量轻、强度高、不易泄漏、安全可靠。
权利要求1.一种包含电解电源、外壳、位于外壳内的电解液和一系列电极板的水电解氢氧发生装置,其特征在于A.所述的外壳设置有散热片,外壳的内壁衬有耐碱绝缘层;B.相邻的两电极板之间的电解槽的电极距≤4毫米,各电极板之间形成串联的电联结形式;C.额定工作时,电极板的电流密度≤10安培/分米2。
2.一种包含电解电源、外壳、位于外壳内的电解液和一系列电极板的水电解氢氧发生装置,其特征在于A.所述的外壳设置有散热片,外壳的内壁衬有耐碱绝缘层;B.相邻的两电极板之间的电解槽的电极距≤4毫米,各电极板之间形成串并联的电联结形式;C.额定工作时,电极板的电流密度≤10安培/分米2。
3.根据权利要求1或2所述的水电解氢氧发生装置,其特征在于所述的耐碱绝缘材料是耐碱环氧树脂、呋喃树脂、环氧-呋喃树脂、氯磺化聚乙烯橡胶等。
4.根据权利要求1或2所述的水电解氢氧发生装置,其特征在于设置有的贮液室,所述的贮液室设置有与电解槽相通的通孔或管道,电解液在上述的电解槽内始终保持高液位。
5.根据权利要求1或2所述的水电解氢氧发生装置,其特征在于所述的耐碱绝缘材料中加有导热填料。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的水电解氢氧发生装置,其特征在于所述的电极板的材料为厚度0.3-0.8毫米的不锈钢板或铁板。
7.根据权利要求6所述的水电解氢氧发生装置,其特征在于所述的电极板的阳极面镀镍。
专利摘要一种包含电解电源、外壳、位于外壳内的电解液和一系列电极板的水电解氢氧发生装置,其特征在于A.所述的外壳设置有散热片,外壳的内壁衬有耐碱绝缘层;B.相邻的两电极板之间的电解槽的电极距小于4毫米,各电极板之间形成串联或串并联的电联结形式;C.额定工作时电极板的电流密度低于10安培/分米
文档编号C25B1/00GK2218753SQ9423947
公开日1996年1月31日 申请日期1994年10月13日 优先权日1994年10月13日
发明者龚政 申请人:龚政
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