CN206014472U - 一种无槽体电解系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无槽体电解系统，主要包括钢制紧固压板、端面绝缘板、紧固螺杆、极板和导电装置，所述极板主要包括端面极板、阴极板、阳极板、单面涂层板，所述极板设置于至少两块钢制紧固压板之间，所述钢制紧固压板靠近极板一侧设置有端面绝缘板，所述钢制紧固压板通过紧固螺杆相连接，所述极板周边设置有密封凹槽，所述密封凹槽内设置有密封垫，所述极板中各密封凹槽的槽口朝向相同，所述极板通过紧固螺帽紧压于钢制紧固压板之间，所述密封垫紧压于相邻两块极板之间，相邻两块极板之间的间隙构成电解液流经腔体。本实用新型无需槽壳体，组装拆卸容易、可根据产能灵活组装、极距可调、大大提高了承压能力和电解效率。

Description

一种无槽体电解系统

技术领域

本实用新型涉及电解法水处理技术领域，具体涉及一种无槽体电解系统，该系统可广泛应用于饮用水消毒、食品工业消毒杀菌，市政污水处理、印染、医药、化工废水处理、发电厂冷却水处理、船舶压载水处理等领域。

背景技术

现有各种水处理应用的电解装置，主要由槽壳体（简称槽体），阴、阳极板，导电钛包铜板、导电铜螺杆等组成，根据槽体的不同形状，电解装置形状多样，如常称为次氯酸钠发生器的电解装置，多为立式方形结构，如申请号为99201387.9的中国专利《网状透明电解槽》；申请号为201320200872.3的中国专利《一种次氯酸钠发生器》；申请号为201210115977.9的中国专利《一种新型纳米催化电解装置》等。而用于处理压载水及发电厂冷却水的电解海水制氯装置，多采用卧式管状串联或立式管状串联结构，如申请号201320200883.1的中国专利《一种双极性电解槽》。现有的这些电解装置还存在以下不足：

1.均需要专门的槽体来承载电极和电解液，电极装在槽体内，槽体由PVC，PP等塑料制成，有的还外加钢制壳体，根据不同的型号制作不同规格的槽体和尺寸相适应的极板，并要外加工订制相应的钛包铜导电板，制作和组装繁琐；

2.槽体承压小，如专利《一种新型纳米催化电解装置》，工作压力为微正压或微负压；一般的次氯酸钠发生器工作压力不能超过0.2MPa，管状的电解海水制氯装置最高压力为0.4MPa，超压会造成变形或泄漏；

3.极板（端面极板）焊接在钛包铜导电板上，极板打孔后用长塑螺杆固定在一起并通过塑制垫片保持极距，安装和拆卸维护非常麻烦。所以也只能采用在线清洗除垢或倒极除垢，上述两种方式都会对极板造成不同程度的损坏，缩短极板的使用寿命，若是发生个别极板短路烧坏、部分阳极失效等情况，更换不方便。

4.现有的电解装置单台产氯量小，产有效氯量20Kg/h以下，若需要较大的产氯量多采用多台装置的串、并联组合成套，占用场地面积大，管理维护麻烦；

5.在制作和组装过程中，常使得槽体和电极板之间有间隙，存在非电解区，导致部分液体直接从非电解区窜过而没得到电解，从而导致电解效率下降。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足，而提供一种无需槽壳体，组装拆卸容易、可根据产能灵活组装、极距可调、提高承压能力以及电解效率的无槽体电解系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：一种无槽体电解系统，主要包括钢制紧固压板、端面绝缘板、紧固螺杆、极板和导电装置，所述极板主要包括端面极板、阴极板、阳极板、单面涂层板，所述极板设置于至少两块钢制紧固压板之间，所述钢制紧固压板靠近极板一侧设置有端面绝缘板，所述钢制紧固压板通过紧固螺杆相连接，所述极板周边均设置有密封凹槽，所述密封凹槽内设置有密封垫，所述极板中各密封凹槽的槽口朝向相同，所述极板通过紧固螺帽紧压于钢制紧固压板之间，所述密封垫紧压于相邻两块极板之间，相邻两块极板之间的间隙构成电解液流经腔体，所述阴极板与阳极板交替排列数块后设置有一块单面涂层板，所述单面涂层板、阴极板、阳极板构成一个电解单元，所述端面极板之间设置有若干个电解单元。

所述导电装置主要包括阴极导电复合条、阳极导电复合条、阳极铜排，阴极铜排，绝缘块，电木板，顶紧螺杆、导电铜块，所述阴极导电复合条与每个电解单元的阴极板一侧端面焊接相连，所述阳极导电复合条与每个电解单元的阳极板一侧端面焊接相连，上一个电解单元的阴极导电复合条与下一电解单元的阳极导电复合条在同一侧，所述阴极导电复合条、阳极导电复合条一端均设置有铜把手，所述铜把手两侧夹有电木板，所述阳极铜排、阴极铜排及导电铜块通过螺栓固定在电木板的内侧，所述阳极铜排与最前一电解单元阳极导电复合条的铜把手相连，所述阴极铜排与最后一电解单元阴极导电复合条的铜把手相连，按照电流由正极到负极的方向，所述导电铜块与上一电解单元阴极导电复合条的铜把手和下一电解单元阳极导电复合条的铜把手相连，所述绝缘块设置在上一电解单元阳极导电复合条和下一电解单元阴极导电复合条相邻俩铜把手之间，使相邻俩电解单元此处绝缘断开，所述电木板两端的顶紧螺杆压紧铜把手，使导电装置的导电部分压紧、固定，电流由阳极铜排流向阴极铜排，串联起每一个电解槽。

进一步，所述阴极板与阳极板交替排列若干块后设置有一块单面涂层板，所述单面涂层板之间或单面涂层板与端面极板之间的若干块阴极板和阳极板为一个电解单元，相当于一组常规电解槽，单面涂层板为相邻俩电解单元的过渡板，使下一电解单元的正负极得以转换。

进一步，所述电木板上设置有可移动阳极铜排、阴极铜排、导电铜块固定位置的长条孔。

进一步，所述阴极导电复合条和/或阳极导电复合条采用钛铜复合条，所述钛铜复合条由两块铜条及夹在两块铜条之间的钛条组成，所述钛条宽度大于铜条，所述钛条长度小于铜条，铜条长出的部分为铜把手，所述钛条厚度大于或等于极板厚度，所述钛条或采用不锈钢条替代。

进一步，所述极板外形尺寸相同,板面都保持平整，每块极板的长度设置为500~1500mm，宽度设置为200~800mm，厚度设置为1~3mm。

进一步，所述密封凹槽的宽度设置为10~30mm，深度设置为2~5mm，所述密封凹槽与极板四周边缘的距离设置为10~50mm，所述密封垫宽度与密封凹槽的宽度相同，厚度比密封凹槽的深度大0~3mm。

进一步，所述阴极板、阳极板、单面涂层板的上、下端均设置有作为进出液通道的开孔，所述开孔设置为圆形或方形或半圆形或不规则多边形。

进一步，所述阴极板或阳极板或单面涂层板上设置有若干小孔，所述小孔上固定有塑质螺栓，塑质螺栓两头高于板面2~5mm，用于固定各极板的间距，保持间距的均匀，从而保证同名极距在7~14mm。

进一步，所述钢制紧固压板、端面极板、端面绝缘板上部和下部相对应位置处均设置有圆孔，所述圆孔直径设置为80~150mm，所述端面极板上的圆孔与带有管螺纹的管接头焊接相连，所述管接头与钢制紧固压板保持绝缘，所述管接头连接螺纹管法兰后形成进液管、出液管。

进一步，所述钢制紧固压板上连接有限位固定导杆，所述极板上设置有限位开口，所述限位固定导杆套在限位开口上，确保极板不跑偏位移。

采用本实用新型的技术方案具有如下有益效果：

1、无需电解槽壳体，设备的制作、组装、拆卸方便快捷；

2、设备的组装方式灵活多样，只需一个尺寸规格的极板就可轻易组装不同功率的电解装置，并可轻易实现单台电解装置产氯量40Kg/h以上，用电功率200KW以上；

3、极距可调，通过更换不同厚度的密封垫，可实现极距在2~5mm内调节，可针对不同水质条件来选择合适极距，达到最优运行工况；

4、电解装置能承受1.2MPa的压力，可以同气浮池、絮凝沉淀池结合使用，实现电解、气浮等多种功能；

5、液体能均匀经过电解区，不会走旁路，产生的气体易排出，电解效率高；

6、导电连接在外部，接触面大、导电好，不产生发热损耗，不需要导电钛包铜板，制作费用低。

附图说明

图1为本实用新型系统立视示意图；

图2为本实用新型系统极板组合俯视示意图；

图3为本实用新型系统导电装置俯视图；

图4为本实用新型系统极板和复合条连接示意图；

图5为本实用新型系统钛铜复合条结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，一种无槽体电解系统，主要包括钢制紧固压板1、端面绝缘板2、紧固螺杆3、极板4和导电装置，所述极板4设置于至少两块钢制紧固压板1之间，所述钢制紧固压板1靠近极板4一侧设置有端面绝缘板2，所述钢制紧固压板1通过紧固螺杆3相连接。

如图2所示，所述极板4主要包括端面极板401、402、阴极板403、阳极板404、单面涂层板405，所述极板4周边均设置有密封凹槽7，所述密封凹槽7内设置有密封垫8，所述极板4中各密封凹槽7的槽口朝向相同，所述极板4通过紧固螺帽紧压于钢制紧固压板1之间，所述密封垫7紧压于相邻两块极板4之间，相邻两块极板4之间的间隙构成电解液流经腔体，所述阴极板403与阳极板404交替排列若干块后设置有一块单面涂层板405，所述单面涂层板405之间或单面涂层板405与端面极板401或402之间的若干块阴极板403、阳极板404共同构成一个电解单元，所述端面极板401、402之间设置有若干个电解单元，每个电解单元的阴极板403一侧端面与阴极导电复合条9相连接，每个电解单元的阳极板404一侧端面与阳极导电复合条10相连接，上一个电解单元的阴极导电复合条9与下一电解单元的阳极导电复合条10在同一侧并相互连接。

如图3、图5所示，所述无槽体电解系统还包括有导电装置，所述导电装置主要包括阴极导电复合条9、阳极导电复合条10、阳极铜排11，阴极铜排12，绝缘块13，电木板14，顶紧螺杆15、导电铜块16，所述阴极导电复合条9和阳极导电复合条10上端均设置有铜把手73，所述铜把手73两侧夹有电木板14，所述阳极铜排11、阴极铜排12及导电铜块16通过螺栓固定在电木板14的内侧，所述阳极铜排11与前一电解单元阳极导电复合条10的铜把手73相连，所述阴极铜排12与后一电解单元阴极导电复合条9的铜把手73相连，按照电流由正极到负极的方向，所述导电铜块16与前一电解单元阴极导电复合条9的铜把手73和后一电解单元阳极导电复合条10的铜把手73相连，所述绝缘块13设置在前一电解单元阳极导电复合条10的和后一电解单元阴极导电复合条9的俩相邻铜把手73之间，所述电木板14两端的顶紧螺杆15将整个导电装置导电部分压紧固定。单面涂层板405不焊接导电复合条，串联组成一个大电流、电压适中的大功率电解装置。

作为优选技术方案，所述电木板14上设置有可移动阳极铜排11、阴极铜排12、导电铜块16固定位置的长条孔。

如图5所示，所述阴极导电复合条9和/或阳极导电复合条10采用钛铜复合条，所述钛铜复合条由两块铜条721、722及夹在两块铜条721、722之间的钛条71组成，所述钛条71宽度大于铜条721、722，所述钛条71长度小于铜条721、722，所述钛条71厚度大于或等于极板4厚度，所述钛条71长度为极板长度的2/5~2/3，所述铜条721、722长度大于钛条100~300mm，厚度为3~5mm，宽度为50~100mm。

作为优选技术方案，所述极板4外形尺寸相同,板面都保持平整，每块极板4的长度设置为500~1500mm，宽度设置为200~800mm，厚度设置为1~3mm。

作为优选技术方案，所述密封凹槽7的宽度设置为10~30mm，深度设置为2~5mm，所述密封凹槽7与极板4周边边缘的距离设置为10~50mm，所述密封垫8宽度与密封凹槽7的宽度相同，厚度比密封凹槽7的深度大0~3mm。

作为优选技术方案，所述阴极板403、阳极板404、单面涂层板405上设置有作为进出液通道的开孔，所述开孔设置为圆形或方形或半圆形或不规则多边形。

作为优选技术方案，所述阴极板403或阳极板404或单面涂层板405上设置有若干小孔，所述小孔上固定有塑质螺栓，塑质螺栓两头高于板面2~5mm，用于固定各极板的间距，保持间距的均匀，从而保证同名极距在7~14mm。

作为优选技术方案，所述钢制紧固压板1、端面极板401、402、端面绝缘板2上部和下部相对应位置处均设置有圆孔，所述圆孔直径设置为80~150mm，所述端面极板401、402上的圆孔与带有管螺纹的管接头焊接相连，所述管接头与钢制紧固压板1保持绝缘，所述管接头连接螺纹管法兰后形成进液管5、出液管6。

作为优选技术方案，所述钢制紧固压板1上连接有限位固定导杆，所述极板4上设置有限位开口，所述限位固定导杆套在限位开口上，确保极板4不跑偏位移。

本实用新型系统在组装前，首先将钛铜复合条的钛条71与极板4（除单面涂层板405外）一一对接相焊，相焊时钛铜复合条的钛条71上缘和极板4的上缘对齐，采用保护焊接，保持极板4和钛铜复合条7整体平整，然后根据需要组合极板，组装好后，将阴极铜排12和阳极铜排11分别连接在一块电木板14的两端，并同另一块电木板14一起夹在钛铜复合条的铜把手73两侧，并用螺栓连接夹紧，在不相连接的钛铜复合条之间用绝缘块13隔开，然后通过顶紧螺杆15将钛铜复合条的铜把手73压紧固定。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种无槽体电解系统，主要包括钢制紧固压板（1）、端面绝缘板（2）、紧固螺杆（3）、极板（4）和导电装置，其特征在于：所述极板（4）主要包括端面极板(401、402)、阴极板（403）、阳极板（404）、单面涂层板（405），所述极板（4）设置于至少两块钢制紧固压板（1）之间，所述钢制紧固压板（1）靠近极板（4）一侧设置有端面绝缘板（2），所述钢制紧固压板（1）通过紧固螺杆（3）相连接，所述极板（4）周边设置有密封凹槽（7），所述密封凹槽（7）内设置有密封垫（8），所述极板（4）中各密封凹槽（7）的槽口朝向相同，所述极板（4）通过紧固螺帽紧压于钢制紧固压板（1）之间，所述密封垫（8）紧压于相邻两块极板（4）之间，相邻两块极板（4）之间的间隙构成电解液流经腔体，所述阴极板（403）与阳极板（404）交替排列数块后设置有一块单面涂层板（405），所述单面涂层板（405）、阴极板（403）、阳极板（404）构成一个电解单元，所述端面极板(401、402)之间设置有若干个电解单元；所述导电装置主要包括阴极导电复合条（9）、阳极导电复合条（10）、阳极铜排（11），阴极铜排（12），绝缘块（13），电木板（14），顶紧螺杆（15）、导电铜块（16），所述阴极导电复合条（9）与每个电解单元的阴极板（403）一侧端面焊接相连，所述阳极导电复合条（10）与每个电解单元的阳极板（404）一侧端面焊接相连，上一个电解单元的阴极导电复合条（9）与下一电解单元的阳极导电复合条(10)在同一侧,所述阴极导电复合条（9）、阳极导电复合条（10）一端均设置有铜把手（73），所述铜把手（73）两侧夹有电木板（14），所述阳极铜排（11）、阴极铜排（12）及导电铜块（16）通过螺栓固定在电木板（14）的内侧，所述阳极铜排（11）与最前一电解单元阳极导电复合条（10）的铜把手（73）相连，所述阴极铜排（12）与最后一电解单元阴极导电复合条（9）的铜把手（73）相连，按照电流由正极到负极的方向，所述导电铜块（16）与上一电解单元阴极导电复合条（9）的铜把手（73）和下一电解单元阳极导电复合条(10)的铜把手(73)相连，所述绝缘块(13)设置在上一电解单元阳极导电复合条(10)和下一电解单元阴极导电复合条(9)相邻俩铜把手(73)之间，所述电木板(14)两端的顶紧螺杆（15）将整个导电装置导电部分压紧固定。

2.根据权利要求1所述的无槽体电解系统，其特征在于：所述阴极板（403）与阳极板（404）交替排列若干块后设置有一块单面涂层板（405），所述单面涂层板(405)之间或单面涂层板(405)与端面极板(401)、(402)之间的若干块阴极板(403)和阳极板(404)为一个电解单元。

3.根据权利要求1所述的无槽体电解系统，其特征在于：所述电木板（14）上设置有可移动阳极铜排（11）、阴极铜排（12）、导电铜块（16）固定位置的长条孔。

4.根据权利要求1所述的无槽体电解系统，其特征在于：所述阴极导电复合条（9）和/或阳极导电复合条（10）采用钛铜复合条，所述钛铜复合条由两块铜条（721、722）及夹在两块铜条（721、722）之间的钛条（71）组成，所述钛条（71）宽度大于铜条（721、722），所述钛条（71）长度小于铜条（721、722），铜条长出的部分为铜把手（73），所述钛条（71）厚度大于或等于极板（4）厚度，所述钛条（71）或采用不锈钢条替代。

5.根据权利要求1所述的无槽体电解系统，其特征在于：所述极板（4）外形尺寸相同,板面都保持平整，每块极板（4）的长度设置为500~1500mm，宽度设置为200~800mm，厚度设置为1~3mm。

6.根据权利要求1所述的无槽体电解系统，其特征在于：所述密封凹槽（7）的宽度设置为10~30mm，深度设置为2~5mm，所述密封凹槽（7）与极板（4）四周边缘的距离设置为10~50mm，所述密封垫（8）宽度与密封凹槽（7）的宽度相同，厚度比密封凹槽（7）的深度大0~3mm。

7.根据权利要求1所述的无槽体电解系统，其特征在于：所述阴极板（403）、阳极板（404）、单面涂层板（405）的上、下端均设置有作为进出液通道的开孔，所述开孔设置为圆形或方形或半圆形或不规则多边形。

8.根据权利要求1所述的无槽体电解系统，其特征在于：所述阴极板（403）或阳极板（404）或单面涂层板（405）上设置有若干小孔，所述小孔上固定有塑质螺栓，塑质螺栓两头高于板面2~5mm，用于固定各极板的间距，保持间距的均匀，从而保证同名极距在7~14mm。

9.根据权利要求1所述的无槽体电解系统，其特征在于：所述钢制紧固压板（1）、端面极板（401、402）、端面绝缘板（2）上部和下部相对应位置处均设置有圆孔，所述圆孔直径设置为80~150mm，所述端面极板（401、402）上的圆孔与带有管螺纹的管接头焊接相连，所述管接头与钢制紧固压板（1）保持绝缘，所述管接头连接螺纹管法兰后形成进液管（5）、出液管（6）。

10.根据权利要求1所述的无槽体电解系统，其特征在于：所述钢制紧固压板（1）上连接有限位固定导杆，所述极板（4）上设置有限位开口，所述限位固定导杆套在限位开口上。