专利名称：一种分段式流量分布测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种溶液流动的流量分布测量的方法和装置，特别涉及到一种分段式流量分布定量测量的方法和装置，属于化工领域。
背景技术：
液流电池是一种新型电能储存和高效转化装置，具有规模大、寿命长、成本低无毒无害环境友好等特点，适合于在非并网风力发电、太阳能发电等场合中作为大规模电能储存和高效转化设备使用。与通常的全钒液流电池不同，中国发明专利(公开号CN 101127393A)提出了一种新型的锌镍单液流电池，该电池采用烧结镍为正极，沉积锌为负极，含锌的碱性溶液为单一电解液，电极之间没有隔膜，具有制造工艺简单、成本低、循环寿命高等优点。但该发明中，电池若采用通常的液流电池或燃料电池的夹层式结构时，电堆存在漏液、易堵塞、清理维护困难等问题。当电池采用一体式结构时，电堆及电解液均处于壳体之中，没有外部储液罐，虽然彻底解决了电堆中的漏液等问题，但电解液泵入电池后，在电堆底部电解液流速分布不均，因此，电解液进入电堆内部后，各单电池间溶液流量差别巨大，使得充、放电过程中各单电池之间充、放电深度不一，造成电池性能的下降。因此，如何测量电解液的流量分布情况以及怎样获得均匀的电解液流量分布，这是一体式锌镍单液流电池亟需解决的关键性问题之一。本实用新型提出了一种分段式流量分布定量测量的方法和装置，该装置下部结构尺寸与电池壳体相同，仿照电解液泵入壳体流动情况；上部采用分段结构，通过分流板将电解液均匀等分、交错引出，通过测量各个排液口排出的溶液体积，可近似地对溶液的流量分布情况进行定量测量。此外·，在壳体的底部开有挡板插槽、四周有隔板插槽，通过对挡板和隔板的调节可得到不同的溶液流量分布，当溶液流量分布均匀时所对应的挡板和隔板结构即为最佳的电池壳体底部结构，可近似地认为该结构对应的电堆内部溶液流动分布均匀。
发明内容本实用新型的目的是提供一种结构简单的溶液流量分布测量的方法和装置，并在此基础上，获得一种使电堆内部电解液流量均匀分布的一体式锌镍单液流电池壳体结构。本实用新型的装置包括壳体1、挡板2、隔板3、分流板4，溶液入口 5位于壳体I底部的一端，壳体I的上部通过分流板4均匀分割为相等分段，相邻分段溶液由壳体I两侧4 64个方形的排液口 6排出，排液口 6在壳体I两侧均勻、交错分布，排液口 6下沿均处于同一水平线上；壳体I的底部有挡板插槽7，壳体I四周在排液口 6下方有隔板插槽8,根据需要插入挡板2、隔板3。本实用新型的挡板2为实心板，溶液不穿透，挡板2的位置、数目以及高度根据需要进行调节；隔板3为打孔板材或多孔泡沫结构板，穿透溶液，隔板3的位置、数目根据需要进行调节。[0009]本实用新型的挡板插槽7、隔板插槽8分别插入挡板2和隔板3，挡板2的数目、高度以及插入位置和隔板3的数目、结构以及插入位置根据需要进行选择；插入所需挡板2、隔板3后，进行胶封防漏，使壳体I装配完整，以水平尺为基准调节装置整体处于水平状态；启动外部液泵将溶液从溶液入口 5泵入壳体I底部，溶液流动遇到挡板2折返后混流，向上流动，穿过隔板3，在壳体I的上部，溶液整体被分流板4均匀等分为相同宽度的隔段，相邻隔段溶液分别从壳体I两侧的排液口 6交错流出，收集并测量各排液口 6流出溶液的体积；由于分流板4将壳体I均匀分隔，因此各排液口 6液体体积即代表该段溶液的流速，从而定量地反应溶液的流量分布情况。该该装置结构简单，使用方便，对溶液的流量分布情况进行分段式测量，同时，通过溶液流量分布的测量获得所需的相应挡板和隔板分布的壳体结构。
图1是分段式流量分布测量装置的立体结构示意图图2是分段式流量分布测量装置的俯视结构示意图图3是分段式流量分布测量装置的侧视剖面结构示意图图中:1.壳体，2.挡板，3.隔板，4.分流板，5.溶液入口，6.排液口，7.挡板插槽，
8.隔板插槽。图4是实施例1中各分段排液口流量分布图图5是实施例2中各分段排液口流量分布图图6是实施例3中各分段排液口流量分布图
具体实施方式
本实用新型的装置由壳体1、挡板2、隔板3、分流板4组成，壳体I底部有溶液入口5，壳体I的上部通过分流板4均匀分割为相等分段，相邻分段溶液由壳体I两侧8个方形的排液口 6排出，排液口 6在壳体I两侧均匀、交错分布，排液口 6下沿均处于同一水平线上。在上述装置中:壳体I的底部有挡板插槽7，壳体I四周有隔板插槽8，可根据需要插入挡板2、隔板3。其中，挡板2为实心板，溶液不可穿透；隔板3为多孔结构，溶液可穿透。实施本实用新型时，首先在相应位置的挡板插槽7、隔板插槽8分别插入挡板2和隔板3，挡板2的数目、高度以及插入位置和隔板3的数目、结构以及插入位置可根据需要进行选择；插入所需挡板2、隔板3后，进行胶封防漏，使壳体I装配完整；将溶液入口 5与外部液泵相连，以水平尺为基准调节装置整体处于水平状态。测量时，启动外部液泵将溶液从溶液入口 5泵入壳体I底部，溶液流动遇到挡板2折返后混流，向上流动，穿过隔板3，在壳体I的上部，溶液整体被分流板4均匀等分为相同宽度的隔段，相邻隔段溶液分别从壳体I两侧的排液口 6交错流出，收集并测量各排液口 6流出溶液的体积；由于分流板4将壳体I均匀分隔，因此各排液口 6液体体积即代表该段溶液的流量，从而定量地反应溶液的流量分布情况。设置壳体I内部尺 寸为198(溶液入口 5方向)X180X100(高)mm3，挡板2、隔板3、分流板4厚度均为厚度为2mm，以自来水作为测试溶液，液泵流量为10L/min ;溶液入口 5内径为Ilmm,圆心距离壳体I底部IOmm ;壳体I两侧各有4个宽度为25mm的排液口 6,间隔23mm，以7块分流板4等分为23 X 180mm2的8段；壳体I底部挡板插槽7位置与分流板4平行、对应。实例I不插挡板2，在最上层隔板插槽8中插入一块泡沫镍板，调整水平后，启动液泵，测量泵入各排液口 6的溶液排出量，排液口 6及挡板插槽7均由溶液入口 5处开始编号，依次为I 8。各排液口 6收集的溶液体积如图4所示，溶液流量分布为中间低两侧高，溶液入口 5附近流量最大。实例2不插挡板2，隔板插槽8中由下至上插入三块挡板，其中:第一块为打孔塑料板，孔直径5mm，孔间距IOmm ;第二块同样为打孔塑料板，孔径、孔间距相同，只是在相邻四个孔的正中多了一直径为5mm的孔；第三块为泡沫镍与打孔钢带点焊之后的复合板，打孔钢带孔直径为1.5mm，孔间距为0.5mm。调整水平后，启动液泵，测量泵入各排液口 6的溶液排出量。各排液口 6收集的溶液体积如图5所示，溶液流量分布趣向均匀，整体离溶液入口 5越远，溶液流量越大，第6分段流量出现下降，第7分段溶液流量最高。实例3 在最上层隔板插槽8中插入一块泡沫镍板，在2、3、4、5位置挡板插槽7中依次插入高度为7mm、13mm、17mm、22mm的挡板，调整水平后，启动液泵，测量泵入各排液口 6的溶液排出量。各排液口 6收集的溶液体积如图5所示，第I 5、8分段溶液流量分布均匀，第6、7分段溶液流量较高。
权利要求1.一种分段式流量分布测量装置，其特征在于该装置包括壳体(I)、挡板(2)、隔板(3)、分流板(4)，溶液入口(5)位于壳体(I)底部的一端，壳体(I)的上部通过分流板(4)均匀分割为相等分段，相邻分段溶液由壳体(I)两侧4 64个方形的排液口(6)排出，排液口(6)在壳体(I)两侧均匀、交错分布，排液口(6)下沿均处于同一水平线上；壳体(I)的底部有挡板插槽(7)，壳体(I)四周在排液口(6)下方有隔板插槽(8)，根据需要插入挡板⑵、隔板⑶。
2.根据权利要求1所述的一种分段式流量分布测量装置，其特征在于挡板(2)为实心板，溶液不穿透，挡板(2)的位置、数目以及高度根据需要进行调节；隔板(3)为打孔板材或多孔泡沫结构板，穿透溶·液，隔板(3)的位置、数日根据需要进行调节。
专利摘要一种分段式流量分布测量装置，该装置由壳体、挡板、隔板、分流板组成，壳体底部有液体入口，壳体的上部通过分流板均匀分割为相等分段，相邻分段溶液由壳体两侧若干方形的排液口排出，排液口在外壳两侧均匀、交错分布，排液口下沿均处于同一水平线上。由于分流板将壳体均匀分隔，因此各排液口液体体积即代表该段溶液的流速，从而定量地反应溶液的流量分布情况。此外，壳体的底部有挡板插槽，壳体四周在排液口下方有隔板插槽，可根据需要插入挡板、隔板，从而获得相应的溶液流量分布。该装置结构简单，可定量地对溶液的流量分布情况进行分段式测量，同时，可通过调节内部挡板和隔板的数目及结构获得相应的溶液流量分布。
文档编号G01F11/28GK203103412SQ20132007006
公开日2013年7月31日 申请日期2013年2月7日 优先权日2013年2月7日
发明者赵鹏程, 程杰, 谢自立, 文越华, 徐艳, 陆超 申请人:张家港智电可再生能源与储能技术研究所有限公司, 中国人民解放军63971部队