CN101899676A - 电解溶液漏电流阻挡器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化工行业电解槽的电解液汇流管内如何设置管道漏电流阻挡器，这个阻挡器只阻挡电流而不阻挡电解液流动。阻挡器的结构原理是一个装在管内的多叶片旋转轮(10)，旋转轮随管道中的电解液(15)流动而自行旋转，由于旋转轮叶片由绝缘材料制成，而且旋转轮叶片与管道内壁(9)绝缘衬壁的间隙很小，又是多片结构，大幅度增加了管道内电解液沿管道轴线的总电阻，于是通过管道内电解液的漏电流就大幅度的下降，达到节省电能的目的。
Description
技术领域
本发明旨在降低化工行业电解装置的电解液管道溶液漏电流，减少腐蚀和电能消耗，属于化工设备领域。
背景技术
化工行业电解所用直流电由正极经导电铜(铝)排进入电解槽，在阴、阳极进行电化学反应，得到所需产物或中间物，直流电由最后一只电槽阴极流入负极，构成直流电路。电解质溶液属第二类导电体，靠离子迁移导电，电阻率甚大于金属导体。电解液管道和各电解槽相通，处于不同位置的电解槽对地电位是不同的，则在溶液管道中存在电位差，有电位差必然有电流通过，即电解液管道也组成一直流电路，其电流一般可达几十安培。这部分溶液漏电流绝大部分变成热能，甚至在管道接连处，发生电化学腐蚀，影响正常生产。溶液管道直径越大，溶液电阻越小，或串联的电解槽越多，管路两端电位差越大，则通过的溶液电流越多，损失的电功率越多。因此，减少溶液漏电流，有效办法是减少管道局部位置的溶液流道面积，增加溶液电阻。
发明内容
本发明要解决的技术问题是在上述需减少电流流动的电解液汇流管内设置一个管道漏电流阻挡器，这个阻挡器只阻挡电流而不阻挡物流。阻挡器的结构原理是一个装在管内的多叶片旋转轮，旋转轮随管道中的物流流动而自行旋转，由于旋转轮叶片由绝缘材料制成，而且旋转轮叶片与管道内壁绝缘衬壁的间隙很小，又是多片结构，大幅度增加了管道内电解液沿管道轴线的总电阻，于是管道的漏电流就大幅度的下降，达到节省电能的目的。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为所示漏电流阻挡器设置的氯酸钠电解装置直流电回路示意图。
图2为本发明管道漏电流阻挡器基本结构的剖视图。
具体实施方式
图1为氯酸钠电解装置直流电回路图及漏电流阻挡器的设置。硅整流器7、导电汇流排5、电解槽3组成电解电主回路，对应电解液管路溶液组成泄漏电流回路，它又分成电解槽上部管路溶液电流回路和下部管路溶液电流回路。
I总＝I电解+I溶液
I溶液(i)＝ΔV(i)/R溶液(i) I溶液＝∑I溶液(i)
式中：ΔV(i)为第i电解槽的对地电位
R溶液(i)为第i电解槽的管路溶液电阻
I溶液(i)为第i电解槽的溶液漏电阻
电解装置通入直流电后，产生H2，形成升力，使电解溶液与H2混合液通过上升管(钢衬四氟管)进入上集管2(钛管)流入钛反应器6，H2分离排出，靠重度差，电解液从下集管4(钢衬四氟管)流入电解槽3，形成电解液流的循环。靠硅整流端的电解槽，对地电位最大，相应的溶液漏电流也最大。
减少溶液回路电流办法：对下集管4，可增加进电解支管的长度及下集管4采用变径的办法，即靠硅整流端的下集管4适当缩小直径，相对上集管2管径较大，可安装溶液漏电流阻挡器1。
图2是本发明管道漏电流阻挡器的基本结构。管道金属层8是金属管，具备足够的强度、便于制造和连接。在金属管内壁有抗腐蚀材料层9，通常使用聚四氟乙烯等化学稳定性高的材料。例如，典型的氯酸钠生产电解车间的上部的高位汇流管中，15是液态物流电解液和流向，16是气态物流氢气。但管道漏电流17通过电解液15，会造成电能消耗。为了减少漏电流，本发明在管道内设置漏电流阻挡器，它由12片左右的叶片在轮毂11外均布组成多叶转轮10，它安装在电解液管道内。多叶转轮10随电解液15的流动自行旋转，轮的叶片形状接近管道的截面，边缘圆弧紧贴近管道内壁成为椭圆形，多叶转轮10的旋转轴线略低于管道的水平中心线，有一个偏心距δ。叶片旋转时，叶片外边缘与管道内壁抗腐蚀绝缘层9只有很小的间隙，这一小的间隙使电解液15沿管道长度方向的电阻大幅度增加。电阻的增加就减少了漏电流，达到管道漏电流阻挡的效果。而气态物流氢气16可以通过多叶转轮10的上部空隙不受阻碍地通过。这样的结构既对物流没有阻碍，又提高管道物流方向的电阻从而达到了使管道漏电流减少的目的。结构上为了安装和完成多叶转轮10的功能，在管道水平中心线偏下δ的位置钻一小孔安装轴12，外侧是轮毂11及整个多叶转轮10；轴12穿过管道上的孔和轮毂11的孔，使多叶转轮10可以自由旋转。：多叶转轮(10)轴线上的轴向紧定螺钉13和绝缘塞14、用于防止管道液泄漏和对多叶转轮10作轴向定位。多叶转轮10、轮毂11、轴12、绝缘塞14全部由抗腐蚀材料制成，较合适地材料是聚四氟乙烯，它的化学性能稳定，摩擦系数小，绝缘性能好。
为了制造和安装的方便性，以上结构可以做成管道中的一小段，两端有法兰，成为专门产品供使用。
Claims (3)
1.一种电解溶液漏电流阻挡器，由多个叶片均布的多叶转轮(10)，安装在电解液管道内随电解液(15)的流动自行旋转，其特征在于：轮的叶片边缘圆弧紧贴管道内壁(9)。
2.按照权利要求1所述的阻挡器，其特征在于：多叶转轮(10)的旋转轴线略低于管道的水平中心线，有一个偏心距δ。
3.按照权利要求1所述的阻挡器，其特征在于：多叶转轮(10)轴线上的轴向紧定螺钉(13)和绝缘塞(14)、用于防止管道液泄漏和对多叶转轮(10)作轴向定位。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103320809A (zh) * | 2012-03-21 | 2013-09-25 | 旭化成化学株式会社 | 电解槽的保护部件及采用该部件的电解槽 |
| CN103633347A (zh) * | 2012-08-24 | 2014-03-12 | 崔骥 | 含有流动电解液的电化学设施的防漏电方法及防漏电装置 |
| CN103912516A (zh) * | 2013-01-08 | 2014-07-09 | 江苏高歌机电有限公司 | 叶轮及其在制碱工业中的应用 |
| CN104241665A (zh) * | 2013-06-18 | 2014-12-24 | 常州优特科新能源科技有限公司 | 一种液流电池组防串液漏电的装置 |
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2009
- 2009-05-26 CN CN2009100594121A patent/CN101899676A/zh active Pending
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20101201 |