CN205893404U - 一种电解槽往复式泄漏电流阻断装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电解槽往复式泄露电流阻断装置，包括外壳、存液盒和连接装置，所述外壳上设置入口和出口，所述存液盒置于外壳内，通过连接装置与外壳连接，所述存液盒上还设置有隔板，将存液盒分为左存液空间和右存液空间，所述连接装置使存液盒以连接装置为轴左右往复翻转，所述存液盒翻转时接触设置于外壳内的限位装置，其特征在于，所述出口包括供气体输出的气体通道和供液体输出的液体通道，所述气体通道的气体入口端高于液体通道的液体入口端。采用本实用新型的电解槽往复式泄漏电流阻断装置，在有效阻断液体流通从而实现阻断泄漏电流的前提下，出口处的液体能够连续流出，气体可以连续稳压流出，使电解槽运行更稳定，运行成本更低。

Description

一种电解槽往复式泄漏电流阻断装置

技术领域

本发明涉及氯碱电解领域，特别涉及一种离子膜电解槽泄漏电流阻断装置。

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。

同时，由于离子膜电解槽出液管流出的是气液混合物，在采用装置阻断泄漏电流过程中，现有的一些断流装置虽然能够使液体断续，但不能充分考虑气体的连续性和稳定性，没有单独的气体通道或气体通道容易受到液体通道流量流速的影响，造成憋压或压力波动，进而影响电解室内的压力稳定。而作为电解装置的核心组件之一的离子交换膜，对运行时电解室内的压力、压力波动参数要求很高，较高的压力以及频繁的压力波动极有可能造成离子膜发生损伤，从而影响电解槽的运行寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种电解槽往复式泄漏电流阻断装置。采用本发明的泄漏电流阻断装置，在有效阻断液体流通从而实现阻断泄漏电流的前提下，使得出口处的液体能够连续流出，气体可以连续稳压流出，从而使电解槽运行更稳定，运行成本更低。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种电解槽往复式泄漏电流阻断装置，包括外壳、存液盒和连接装置，所述外壳上设置气液入口和气液出口，所述存液盒置于外壳内，通过连接装置与外壳连接，所述存液盒上还设置有隔板，将存液盒分为左存液空间和右存液空间， 所述连接装置使存液盒以连接装置为轴左右往复翻转，所述存液盒翻转时接触设置于外壳内的限位装置，其特征在于，所述气液出口包括供气体输出的气体通道和供液体输出的液体通道，所述气体通道的气体入口端高于液体通道的液体入口端。

其中，所述气体通道和液体通道设置于外壳的底部，且同轴设置。

优选的，所述出口的有效通道截面积大于所述入口的有效通道截面积。

更优选，所述液体通道的内径大于出液管的内径。

其中，所述存液盒为“W”型结构。

其中，所述限位装置包括限位板、液体的流通空间以及限流通道，所述限位板的高度，使得存液盒上的左存液空间或右存液空间中的气液在翻转倾倒时可全部流出，限位板与外壳的侧壁包围形成液体的流通空间，所述限流通道连通液体的流通空间和气液出口。

其中，所述限位板为对称且内扣的斜板。

其中，所述限位板上还设置有挡板，所述挡板连接固定限位板与外壳的底部。

其中，所述外壳上设置有凹槽型滑道，所述连接装置包括连接轴和可与之转动的轴套，所述连接轴的两端设置有轴端，连接轴通过轴端与凹槽型滑道的嵌合连接外壳，连接轴通过可与之转动的轴套连接存液盒。

优选的，所述轴端的直径大于外壳上滑道的开口宽度。

有益效果

本发明的电解槽往复式泄漏电流阻断装置通过2个存液空间的设置，利用液体的积存和流通存在的时间差，使液流流通过程中存在整体连续、局部断开的特点，从而使泄漏电流的通路断开，从根本上阻止了泄漏电流的产生。通过限位装置的设置来增加限流作用，使液体的流通能够更加均衡，避免出现局部位置滞留，特别是避免出口部位的滞留造成对气体出口的占用。通过分别设置气体通道和液体通道，稳定了液体流速，同时使气体的流通也更稳定，避免只有一个气液出口时由于液体在出口处发生堵塞而使得气体不能及时排出，从而易引发气体的压力波动，有效保持了气体压力的稳定。

采用本发明的电解槽往复式泄漏电流阻断装置，在有效阻断液体流通从而实现阻断泄漏电流的前提下，出口处的液体能够连续流出，气体可以连续稳压流出，使电解槽运行更稳定，运行成本更低。

附图说明

图1为本发明的泄漏电流阻断装置的结构示意图；

图2 为本发明的泄漏电流阻断装置出口放大示意图；

图3 为本发明的泄漏电流阻断装置内的限位装置俯视图；

图4为本发明的泄漏电流阻断装置内限位装置另一实施方式的俯视图；

图5 为本发明的泄漏电流阻断装置连接结构俯视剖面图。

其中：10、外壳；11、入口；12、出口；121、气体通道；122、液体通道；123、出液管；13、限位装置；131、限位板；132限流通道；133、液体的流通空间；134、挡板；14连接耳；15、隔板；20、存液盒；21、左存液空间；22右存液空间；30、连接装置；31、连接轴；32、轴套；33、轴端。

具体实施方式

下面通过具体的实施方案叙述本发明的断流装置。除非特别说明，本发明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，而非限制本发明的范围，本发明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，在不背离本发明实质和范围的前提下，对本发明技术方案做出的各种变形和改进，也属于本发明的保护范围。

如图1、图2所示，本发明的电解槽往复式泄漏电流阻断装置，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21和右存液空间22，所述连接装置30使存液盒20以连接装置30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，所述出口12包括供气体输出的气体通道121和供液体输出的液体通道122，所述气体通道121的气体入口高于液体通道122的液体入口。

其中，所述出口12的有效通道截面积大于所述入口11的有效通道截面积。该结构的设置，有效确保了气液能顺畅流通。

优选入口11处设置有插入管，该插入管的设置，有效保证了进入装置的液体全部流入存液盒20内，从而完成间断的往复输送。

优选的，所述左存液空间21和右存液空间22相等。

其中，所述液体通道122设置于外壳10的底部，所述气体通道121可以设置于外壳10的侧壁，也可以设置于外壳10的顶部，只要能避免液体在流通时液位过高淹没堵塞气体通道即可。优选所述气体通道121和液体通道122设置于外壳10的底部，且同轴设置。

其中，所述气体通道121和液体通道122不限于圆筒形结构，也可以是长方体结构或其他不规则结构，只要使得气液分开导出，不互相干扰，避免压力波动即可，同时液体流通过程中在液体通道的入口122有一小部分积液封住出口，可防止气体进液体通道，同时起到密封的作用。

优选的，所述壳体10的底壁呈漏斗形。该漏斗形底部的设置，液体出口在底部，更利于液体流通排出。

为一种实施方式，如图1所示，所述存液盒20为“W”型结构。该结构的设置，使得存液盒20的存液时间和翻转倾倒时间被延长，也使得存液盒20在有限的空间里可以积存更多液体，减少了翻倒次数，进而减少存液盒20与连接装置30的相互磨损，延长了泄漏电流阻断装置的使用寿命。

其中，所述存液盒20的翻倒时机也可以通过添加阻尼、挡板等来实现。

作为一种实施方式，优选液体通道122的液体出口端低于气体通道121的气体出口端。更优选液体通道122的内径大于出液管123的内径。从而有效确保了气体的流通空间，同时使气液流入出液管123时有一定的缓冲作用。

其中，所述存液盒20接触限位装置13时，气液流出的一端与壳体10的侧壁的距离大于0mm。

如图3所示，作为一种实施方式，所述限位装置13包括限位板131、液体的流通空间133以及限流通道132，所述限位板131的高度，使得存液盒20上的左存液空间21或右存液空间22中的气液在翻转倾倒时可全部流出，限位板131与外壳10的侧壁包围形成液体的流通空间133，所述限流通道132连通液体的流通空间133和出口12。

其中，所述限位板131为对称且内扣的斜板。

优选的，所述限位板131上还设置有挡板134，所述挡板连接固定限位板与外壳的底部。

所述限位装置13的设置，使外壳10内底部的液体持续流入出口12，即使液体出口通道122的液体流通为连续状，同时也使液体能够以一定的流量到达出口12处，避免存液盒20翻倒后液体瞬间将液体通道122堵塞，将气体通道121淹没的情况发生。同时当存液盒20倾倒气液时，限位装置13对存液盒20还起到支撑作用。

其中，所述挡板134的设置，进一步加固了限位板131与外壳10的连接。

作为一种实施方式，限位板131也可以为图4所示的两个板上有穿孔的斜板内扣形成的结构，或者其他结构，只要能阻挡液体，并使得壳体10内底部气液流动速度恒定，防止液体通道122入口端的液位短时间过高而溢入气体通道121内、或液体断流而使液体通道122内有气体流入。

本实施例中，通过存液盒20的翻倒时间，存液盒20接触限位装置13时，存液盒20中气液流出的一端与壳体10的侧壁的距离的限定，以及限位装置13上限位板131、流通空间133，限流通道132的设置，多重确保气液排出时，使出口12的液体连续但不积存过多、气体流通畅通无变化。

如图5所示，所述外壳10上设置有凹槽型滑道，优选所示凹槽型滑道为圆环形或半圆环形，所述连接装置30包括连接轴31和可与之转动的轴套32，所述连接轴31的两端还设置有轴端33，连接轴31通过轴端33与凹槽型滑道的嵌合有效连接外壳10，连接轴31通过可与之转动的轴套32连接存液盒20。

连接装置30的设置，确保了外壳10和存液盒20的有效连接，同时可使存液盒20能够在外壳10的包覆下沿连接轴31运动。此外，连接装置30还对外壳10起到了拉拽和稳定结构的作用，即当外壳10内因气体积存压力较大时，外壳10不至于变形，而当外壳10内出现负压时，该泄漏电流阻断装置也不会被吸瘪。

优选的，所述连接轴31上的轴端33的直径大于外壳10上滑道的开口宽度。

所述轴端33的直径大于外壳10上滑道的开口宽度，有效确保连接轴31与外壳10的紧密固定连接。

所述连接装置30上轴套32的设置，优选轴套32与连接轴31均为耐磨材质，使得当分液盒20往复运动翻倒气液时，两者之间滑动摩擦，延长连接装置上各部件的使用寿命，同时该结构的设置，也便于对磨损的零部件进行更换，方便的安装和维修。

其中，所述外壳10上还设置有连接耳14。连接耳14的设置，能够将本实施例的泄漏电流阻断装置串联，便于在装置上进行个体之间的连接固定。

本实施例的泄漏电流阻断装置，优选采用绝缘且防腐的材质进行制造，或与液体接触的表面存在绝缘防腐的特性。

本实施例的泄漏电流阻断装置，当电解槽出口的气液通过外壳10上的入口11流到存液盒20上的左存液空间21或右存液空间22上并不断积存液体时，确保积存液体的时间大于倾倒后液体通过出口12的排出的时间，同时利用存液空间内积存定量液体后重心偏移，自动实现将气液倾倒入液体的流通空间133，而后通过限流通道132匀速流入出口12，当左存液空间21存液时，右存液空间22自动倾倒，而当右存液空间22存液时，左存液空间21自动倾倒，并且当左存液空间21准备翻倒时，右存液空间22内的气液恰恰排净。从而通过存液盒20的自动左右往复翻转，不但实现了液体在存液盒20上通过隔板15被实际断流，阻断泄漏电流的效果，而且实现了在泄漏电流阻断装置出口12处液体的连续流动，在整个流通中气体的连续稳压流动。

Claims (10)

1.一种电解槽往复式泄漏电流阻断装置，包括外壳、存液盒和连接装置，所述外壳上设置入口和出口，所述存液盒置于外壳内，通过连接装置与外壳连接，所述存液盒上还设置有隔板，将存液盒分为左存液空间和右存液空间，所述连接装置使存液盒以连接装置为轴左右往复翻转，所述存液盒翻转时接触设置于外壳内的限位装置，其特征在于，所述出口包括供气体输出的气体通道和供液体输出的液体通道，所述气体通道的气体入口端高于液体通道的液体入口端。

2.根据权利要求1所述的一种电解槽往复式泄漏电流阻断装置，其特征在于，所述气体通道和液体通道设置于外壳的底部，且同轴设置。

3.根据权利要求2所述的一种电解槽往复式泄漏电流阻断装置，其特征在于，所述出口的有效通道截面积大于所述入口的有效通道截面积。

4.根据权利要求3所示的一种电解槽往复式泄漏电流阻断装置，其特征在于，所述液体通道的内径大于出液管的内径。

5.根据权利要求1所述的一种电解槽往复式泄漏电流阻断装置，其特征在于，所述存液盒为“W”型结构。

6.根据权利要求1所述的一种电解槽往复式泄漏电流阻断装置，其特征在于，所述限位装置包括限位板、液体的流通空间以及限流通道，所述限位板的高度，使得存液盒上的左存液空间或右存液空间中的气液在翻转倾倒时可全部流出，限位板与外壳的侧壁包围形成液体的流通空间，所述限流通道连通液体的流通空间和气液出口。

7.根据权利要求6所述的一种电解槽往复式泄漏电流阻断装置，其特征在于，所述限位板为对称且内扣的斜板。

8.根据权利要求7所述的一种电解槽往复式泄漏电流阻断装置，其特征在于，所述限位板上还设置有挡板，所述挡板连接固定限位板与外壳的底部。

9.根据权利要求1所述的一种电解槽往复式泄漏电流阻断装置，其特征在于，所述外壳上设置有凹槽型滑道，所述连接装置包括连接轴和轴套，所述连接轴的两端设置有轴端，连接轴通过轴端与滑道的嵌合连接外壳，连接轴通过可与之转动的轴套连接存液盒。

10.根据权利要求9所述的一种电解槽往复式泄漏电流阻断装置，其特征在于，所述连轴端的直径大于外壳上滑道的开口宽度。