CN219315099U - 一种电解槽 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开电解槽,包括端压板、极板、垫片、拉紧件组和至少一组绝缘套管组。其中,端压板竖直设置在两端部,两端压板之间形成容纳空间。多个极板重叠排布后放置在容纳空间内。垫片设置在相邻的两个极板之间。拉紧件组包括多个拉紧件,多个拉紧件沿电解槽的圆周方向间隔分布,且同时贯穿两个端压板后将其紧固。此时,极板和垫片压紧在两个端压板之间。绝缘套管组沿电解槽的圆周方向分布。绝缘套管组为一组时,一组绝缘套管组分布在两端压板之间的任意位置。绝缘套管组为多组时,相邻组绝缘套管组沿电解槽的轴向间隔分布。绝缘套管组包括多个绝缘套管,多个绝缘套管沿电解槽的圆周方向套设在拉紧件上。每一绝缘套管与极板外圆面之间具有间隙。
Description
技术领域
本实用新型涉及电解设备技术领域,尤其涉及一种电解槽。
背景技术
大型碱性电解水设备,单个电解槽的产氢量可达到1000标方/小时或更高。电解槽由数百个小室组成,每个小室由数百片直径约2米的极板组成,数百片极板重叠排布组成了电解槽。数百片极板通过端压板、拉紧螺栓、大螺母紧固,极板之间的垫片提供摩擦力使电解槽各小室不下垂。端压板设置在电解槽的两端,多片极板层叠在一起后放置在两个端压板之间,垫片设置在相邻的两个极板之间,拉紧件同时贯穿两个端压板后与其紧固连接在一起,以实现对极板、垫片的压紧。两侧的端压板接触地面,起支撑作用,中部重叠排布的极板和垫片被端压板夹紧后悬空。极板和垫片的受力与变形可参考简支梁结构,即靠近两端处剪力最大(此时,极板容易发生错位,垫片容易发生蠕动、挤出或减薄等问题),且随着跨距的增大剪力成一次方正比趋势增大。中部变形量最大(此时,中部的极板和垫片容易发生下垂),且随着跨距的增大变形量呈二次方趋势增大。
随着电解槽长度、极板厚度的不断增加以及实际应用过程中不可避免发生的热胀冷缩等现象,现有技术提供的拉紧固定方式导致位于端部的垫片减薄、蠕动挤出,以及位于中间部位的极板和垫片下垂等问题进一步加剧,更容易导致重大事故的发生。
为了有效的解决中间位置极板下垂的问题,现有技术之一是通过增加施加在垫片上的压紧力以提高垫片作用在极板上的摩擦力。但是,当压紧力过大时,垫片会出现厚度过度减薄以及蠕动挤出过多等问题。同时较大的压紧力需要使用更大尺寸的拉紧螺栓、碟簧、端压板等紧固构件,成本增加。即上述方法存在垫片容易失效以及成本高的问题。
专利CN202123120764.9公开了一种带辅助支撑的大型碱性水电解槽,在中间极板处设置辅助支撑设备,虽然可以解决中间极板下垂的问题,但是对于电解槽其他位置上其他方向的限位效果却不明显。另外,辅助支撑设备直接支撑中间极板,对于拉紧件中部的下垂或变形起不到有效的支撑作用,再者还存在结构复杂的问题。
专利CN202120254646.8公开了一种水电解制氢电解槽的绝缘支撑组件。一个或多个绝缘支撑件设置在电解槽的下方,以同时实现对拉紧螺栓和极板的支撑。但是,该绝缘支撑组件仅能够改善拉紧螺栓以及极板下垂的问题。而在实际应用中,极板在剪切力的作用下,还容易在包括但不限于竖直方向上发生错位的问题,但是该绝缘支撑组件无法有效的解决上述技术问题。
总之,现有技术提供的电解槽存在对于极板的支撑或限位效果欠佳,以及绝缘支撑组件结构复杂等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电解槽,以简化支撑结构以及优化对于电解槽的支撑和限位效果。
第一方面,本实用新型提供一种电解槽,包括端压板、极板、垫片、拉紧件组和至少一组绝缘套管组。其中,端压板竖直设置在两端部,两端压板之间形成容纳空间。多个极板重叠排布后放置在容纳空间内。垫片设置在相邻的两个极板之间。拉紧件组包括多个拉紧件,多个拉紧件沿电解槽的圆周方向间隔分布,且同时贯穿两个端压板后将其紧固。此时,极板和垫片压紧在两个端压板之间。绝缘套管组沿电解槽的圆周方向分布。绝缘套管组为一组时,一组绝缘套管组分布在两端压板之间的任意位置。绝缘套管组为多组时,相邻组绝缘套管组沿电解槽的轴向间隔分布。绝缘套管组包括多个绝缘套管,多个绝缘套管沿电解槽的圆周方向套设在拉紧件上。每一绝缘套管与极板外圆面之间具有间隙。
与现有技术相比,沿拉紧件轴向的一处或多处套设绝缘套管,此时,可以在拉紧件组的周向形成一圈或多圈绝缘套管组。基于此,位于电解槽下方的绝缘套管可以对下垂的极板和/或垫片起到支撑作用,而位于电解槽其他位置的绝缘套管可以对发生错位的极板和/或发生蠕动的垫片起到限位作用。相对于现有技术提供的具有底部支撑结构的电解槽,本实用新型利用绝缘套管组不仅可以实现底部支撑,还可以实现其他方向的限位,因此,可以有效的优化对于极板和/或垫片的支撑和限位效果。
此外,绝缘套管以套设的方式装配在拉紧件上,不仅拆卸简单方便,而且还能够有效的抵御拉紧件自身因自重或拉紧力而产生的下垂或形变。即在降低拉紧件自身发生下垂或形变的基础上,可以进一步优化套设在其上的绝缘套管对于极板和/或垫片的支撑和限位效果。
再者,绝缘套管可以是沿中心轴线开设有通孔的圆柱形结构,相对于现有技术提供的底部支撑结构具有结构简单的优点。
作为一种可能的实现方式,绝缘套管组为多组时,多组绝缘套管组自电解槽的中间位置分别向两端依次间隔分布。在向两端延伸的方向上,相邻组绝缘套管组之间的间距依次增大。如此设置,靠近电解槽中间容易发生极板和/或垫片下垂的位置,设置较为密集的多组绝缘套管组,而向两端延伸的方向,绝缘套管组逐渐稀疏,可以兼顾支撑/限位效果以及绝缘套管组的配置数量。
作为一种可能的实现方式,绝缘套管组为一组时,一组绝缘套管组设置在靠近电解槽的中间位置。如此设置,由于靠近电解槽中间位置的极板和垫片更容易出现下垂的问题,因此,将一组绝缘套管设置在靠近电解槽的中间位置,可以有效的解决中间极板和/或垫片下垂的问题,基于此,最大限度降低电解槽因中间部分下垂而发生重大事故的概率。
作为一种可能的实现方式,绝缘套管组为奇数组且组数大于或等于3时,其中一组绝缘套管组设置在靠近电解槽的中间位置,其他组绝缘套管组以电解槽的中心横截面为对称面对称分布。绝缘套管组为偶数组时,偶数组绝缘套管关于电解槽的中心横截面对称分布。如此设置,不仅可以有效解决中间极板和/或垫片下垂的问题,还可以降低其他位置极板和/或垫片发生下垂、错位或蠕动变形等问题。
作为一种可能的实现方式,定义两个端压板之间的距离为D,绝缘套管组的组数为n,绝缘套管组的长度为L,位于端部的绝缘套管组与其相邻的端压板之间的距离,以及相邻的两个绝缘套管组之间的距离为D1,此时,D1=(D-nL)/(n+1)。
作为一种可能的实现方式,0.5m≤D1≤3m。
作为一种可能的实现方式,绝缘套管为一体式绝缘套管,长度为L1。如此设置,当同一组的绝缘套管组内所包括的所有绝缘套管均为一体式绝缘套管时,不仅在装配时便于定位,而且还易于拆卸。换言之,一体式绝缘套管实现方便拆卸的情况下,可以提高拆卸效率。
作为一种可能的实现方式,绝缘套管为分体式绝缘套管,即分体式绝缘套管由m个间隔排列的子绝缘套管组成,每一子绝缘套管的长度为l,相邻的两个子绝缘套管的间距为d,此时,分体式绝缘套管的长度为L2,L2=ml+(m-1)d。如此设置,在实际应用中,电解槽在不同的工况下,极板和垫片会沿轴向发生微小位移,较短的子绝缘套管可以更好的适应轴向位移。即可以利用分体式绝缘套管优化对于极板和垫片的支撑和限位效果。
作为一种可能的实现方式,一组绝缘套管组内的绝缘套管数量等于拉紧件的数量。如此设置,每一个拉紧件的一处均配置有一个绝缘套管,使得每一根拉紧件与极板之间的间隙基本保持一致。基于此,对于同一极板和垫片的不同方向具有基本一致的限位作用。
作为一种可能的实现方式,一组绝缘套管组内的绝缘套管数量小于拉紧件的数量。
作为一种可能的实现方式,同一绝缘套管组所包括的绝缘套管为一体式绝缘套管。
作为一种可能的实现方式,同一绝缘套管组所包括的绝缘套管为分体式绝缘套管。
作为一种可能的实现方式,同一绝缘套管组包括一体式绝缘套管和分体式绝缘套管,此时,L1=L2。
作为一种可能的实现方式,当绝缘套管为一体式绝缘套管时,20mm≤L1≤300mm。如此设置,可以兼顾绝缘套管的轴向稳定性、承载作用以及经济性和安装便捷性。
作为一种可能的实现方式,当绝缘套管为分体式绝缘套管时,20mm≤L2≤300mm,2≤m≤10,0mm≤d≤32mm,2mm≤l≤150mm。
作为一种可能的实现方式,每一绝缘套管组均包括支撑绝缘套管和限位绝缘套管。其中,支撑绝缘套管套设在位于下方的拉紧件上,且具有与水平面平行的外切面。支撑绝缘套管沿电解槽的轴向和径向对称分布。此时,对应每一支撑绝缘套管均设置一支撑件。限位绝缘套管套设在其他未安装支撑绝缘套管的拉紧件上。如此设置,在实际应用中,支撑件的底部可以紧固连接在电解槽的承载面上,此时,支撑件可以通过支撑绝缘套管实现对拉紧件和极板的支撑。基于此,可以同时抵御拉紧件和极板的下垂。
作为一种可能的实现方式,在位于下方的拉紧件上,增设独立于绝缘套管组的支撑绝缘套管,且对应增设的每一支撑绝缘套管上均设置一支撑件。如此设置,利用增设的支撑绝缘套管和与其装配在一起的支撑件可以进一步的分散电解槽的重力,以实现对电解槽的有效支撑。
作为一种可能的实现方式,支撑件为高度固定支撑件。
作为一种可能的实现方式,支撑件为高度可调支撑件。如此设置,支撑件可以适用不同规格的电解槽,提高普适性。
作为一种可能的实现方式,支撑件与其装配在一起的支撑绝缘套管为分体式结构。如此设置,具有较高的灵活性。
作为一种可能的实现方式,支撑件与其装配在一起的支撑绝缘套管为一体式结构。如此设置,可以有效的避免支撑件与绝缘套管之间发生偏移,从而确保支撑件对于绝缘套管的稳定支撑。
作为一种可能的实现方式,每一绝缘套管的厚度为T1,20mm≤T1≤100mm。如此设置,可以兼顾拉紧件与极板之间的绝缘性、支撑效果以及端压板的径向尺寸和厚度。
作为一种可能的实现方式,绝缘套管为硅橡胶绝缘套管、硅橡胶绝缘套管或环氧树脂绝缘套管。
作为一种可能的实现方式,加强绝缘套管为硅橡胶加强绝缘套管、聚四氟乙烯加强绝缘套管或环氧树脂加强绝缘套管。
作为一种可能的实现方式,支撑件为铸铁支撑件。
作为一种可能的实现方式,拉紧件位于两个端压板之间的拉紧段套设有绝缘护套,此时,绝缘套管和加强绝缘套管套设在绝缘护套上。绝缘护套的厚度为T3,0.5mm≤T3≤2mm。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,构成本实用新型的一部分,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1为本实用新型实施例提供的电解槽的结构示意图;
图2为本实用新型实施例提供的电解槽的主视图;
图3为本实用新型实施例提供的绝缘套管的结构示意图;
图4为本实用新型实施例提供的支撑件的结构示意图。
附图标记:
10-端压板,11-极板,12-拉紧件组,
13-绝缘套管组,14-支撑件,15-支撑块,
120-拉紧件,130-绝缘套管,1300-限位绝缘套管,
1301-支撑绝缘套管。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上,除非另有明确具体的限定。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
第一方面,为了解决上述现有技术存在的任意一项技术问题,参见图1至图4,本实用新型实施例提供一种电解槽,用于简化支撑结构以及优化支撑/限位效果。该电解槽包括端压板10、极板11、垫片(图中未示出)、拉紧件组12和至少一组绝缘套管组13。其中,端压板10竖直设置在两端部,两端压板10之间形成容纳空间。多个极板11重叠排布后放置在容纳空间内。垫片设置在相邻的两个极板11之间。拉紧件组12包括多个拉紧件120,多个拉紧件120沿电解槽的圆周方向间隔分布,且同时贯穿两个端压板10后将其紧固。此时,极板11和垫片压紧在两个端压板10之间。绝缘套管组13沿电解槽的圆周方向分布。绝缘套管组13为一组时,一组绝缘套管组13分布在两端压板10之间的任意位置。绝缘套管组13为多组时,相邻组绝缘套管组13沿电解槽的轴向间隔分布。绝缘套管组13包括多个绝缘套管130,多个绝缘套管130沿电解槽的圆周方向套设在拉紧件120上。每一绝缘套管130与极板11外圆面之间具有间隙。
参见图1至图4,上述两个端压板10中一个是正极端压板,与电源的正极连通,另外一个是负极端压板,与电源的负极连通。在实际应用中,两个端压板10竖直紧固连接在用于承载电解槽的承载面,其紧固方式多种多样,在此不做具体限定。例如,在每一端压板10的下方均对称的设置两个支撑块15,每一支撑块15的外轮廓可以近似L形,支撑块15与端压板10接触的一面为圆弧面,以抱合端压板10的外圆面。基于此,提高支撑块15对端压板10的支撑稳定性。在实际应用中,可以将支撑块15以卡接或螺栓连接等任意一种装配方式紧固连接在电解槽的承载面。
参见图1至图4,上述极板11、垫片为现有技术提供的极板11和垫片,其结构和材质在此不做具体限定。
参见图1至图4,上述拉紧件组12所包括的拉紧件120具体可以包括拉紧螺栓,以及旋接在拉紧螺栓尾部的螺母。应理解,在拉紧螺栓的头部与端压板10的外端面之间,以及在螺母与另外一个端压板10的外端面之间还可以设置有垫圈,以有效的避免压紧力对于端压板10造成的损坏,同时,还可以使锁紧更加稳固。
参见图1至图4,拉紧螺栓位于两个端压板10之间的拉紧段套设有绝缘护套,以确保拉紧螺栓与极板11之间的绝缘性能。绝缘护套优选环氧玻璃套管,但不仅限于此。绝缘护套的厚度为T2,0.5mm≤T2≤2mm,例如,T2=0.5mm、T2=1mm、T2=1.5mm或T2=2mm。
参见图1至图4,在实际应用中,可以根据电解槽的轴向长度,沿拉紧件120轴向的一处或多处套设绝缘套管130。例如,当电解槽的轴向长度较短时,可以沿每一拉紧件120轴向的一处在绝缘护套上套设一个绝缘套管130,此时,可以形成一圈绝缘套管130,即一组绝缘套管组13。又例如,当电解槽的轴向长度较长时,可以沿每一拉紧件120轴向的多处(没处间隔一段距离)在绝缘护套上分别套设多个绝缘套管130,此时,可以在每一处形成一圈绝缘套管130,即多组绝缘套管组13。
参见图1至图4,需要进一步解释的是,现有电解槽两端的端压板10接触承载面,起支撑作用。中部重叠排布的极板11和垫片被端压板10夹紧后悬空。其受力与变形可参考简支梁结构,即靠近两端处剪力最大,且随着跨距的增大剪力成一次方正比趋势增大(在较大剪力的影响下,两端处的极板11易发生错位)。中部变形量(下垂)最大,且随着跨距的增大变形量呈二次方趋势增大。
参见图1至图4,鉴于此,可以根据实际工况,设置一组或多组绝缘套管组13,以利用靠近端部或位于端部与中部之间的绝缘套管组13实现对极板11和/或垫片的有效限位。而利用靠近中部的绝缘套管组13中位于电解槽下方的绝缘套管130实现对下垂的极板11和/或垫片的有效支撑。相对于现有技术提供的具有底部支撑结构的电解槽,本实用新型利用绝缘套管组13不仅可以实现底部支撑,还可以实现其他方向的限位,因此,可以有效的优化对于极板11和/或垫片的支撑和限位效果。
参见图1至图4,此外,绝缘套管130以套设的方式装配在拉紧件120上,不仅拆卸简单方便,而且还能够有效的抵御拉紧件120自身因自重或拉紧力而产生的下垂或形变。即在降低拉紧件120自身发生下垂或形变的基础上,可以进一步优化套设在其上的绝缘套管130对于极板11和/或垫片的支撑和限位效果。
参见图1至图4,再者,绝缘套管130可以是沿中心轴线开设有通孔的圆柱形结构,相对于现有技术提供的底部支撑结构具有结构简单的优点。
参见图1至图4,作为一种可能的实现方式,绝缘套管组13为多组时,多组绝缘套管组13自电解槽的中间位置分别向两端依次间隔分布。在向两端延伸的方向上,相邻组绝缘套管组13之间的间距依次增大。如此设置,靠近电解槽中间容易发生极板和/或垫片下垂的位置,设置较为密集的多组绝缘套管组13,而向两端延伸的方向,绝缘套管组13逐渐稀疏,可以兼顾支撑/限位效果以及绝缘套管组13的配置数量。
参见图1至图4,作为一种可能的实现方式,绝缘套管组13为一组时,一组绝缘套管组13设置在靠近电解槽的中间位置。在实际应用中,当电解槽的轴向尺寸以及极板11尺寸较小时,拉紧件120在端压板10上施加较小的压紧力即可实现对极板11和垫片的压紧,此时,位于端部的极板11和垫片不容易因过度剪力的存在而发生错位以及蠕动挤出等问题。另外,利用垫片提供的摩擦力即可基本抵御极板11的下垂。基于此,为了兼顾成本、装配效率和支撑/限位效果,可以仅在电解槽的中间位置设置一组绝缘套管130。换言之,由于靠近电解槽中间位置的极板11和垫片出现下垂的概率较大,因此,将一组绝缘套管130设置在靠近电解槽的中间位置,可以有效的解决中间极板11和/或垫片下垂的问题,基于此,最大限度降低电解槽因中间部分下垂而发生重大事故的概率,并且还可以降低绝缘套管130的投入成本以及提高装配效率。
参见图1至图4,作为一种可能的实现方式,绝缘套管组13为奇数组且组数大于或等于3时,其中一组绝缘套管组13设置在靠近电解槽的中间位置,其他组绝缘套管组13以电解槽的中心横截面为对称面对称分布。
参见图1至图4,作为一种可能的实现方式,绝缘套管组13为偶数组时,偶数组绝缘套管关于电解槽的中心横截面对称分布。
参见图1至图4,作为一种示例,绝缘套管组13为三组时,其中一组绝缘套管组13设置在靠近电解槽的中间位置,另外两组分别设置在第一组和端压板10的中间位置。
参见图1至图4,在实际应用中,当电解槽的轴向尺寸以及极板11尺寸较大时,拉紧件120在端压板10上施加较大的压紧力才可实现对极板11和垫片的压紧,此时,位于端部的极板11和垫片容易因过度剪力的存在而发生错位以及蠕动挤出等问题。另外,仅仅利用垫片提供的摩擦力不能有效的抵御中间极板11的下垂。鉴于此,可以利用位于中间的绝缘套管组13实现对中间极板11和/或垫片支撑作用。而利用其它位置的绝缘套管组13解决相应位置极板11下垂、错位以及相应位置垫片蠕动变形等问题。
参见图1至图4,作为一种可能的实现方式,定义两个端压板10之间的距离为D,绝缘套管组13的组数为n,绝缘套管组的长度为L,位于端部的绝缘套管组13与其相邻的端压板10之间的距离,以及相邻的两个绝缘套管组13之间的距离为D1,此时,D1=(D-nL)/(n+1)。
参见图1至图4,作为一种示例,D=12m,L=300mm,n=3,D1=2.775m。此时,多组绝缘套管组13沿电解槽的轴向均匀分布。由于电解槽为对称结构且施加在其上的压紧力大小相等且方向相反,因此,极板11的下垂、错位以及垫片的蠕动变形等也基本呈现出以电解槽的中心横截面为对称面而镜像分布。此时,将多组绝缘套管组13沿电解槽的轴向均匀分布,可以与下垂、错位以及蠕动变形相对应。基于此,进一步优化限位以及支撑效果。
参见图1至图4,作为另一种示例,0.5m≤D1≤3m,例如,D1=0.5m、D1=1m、D1=1.5m、D1=2m、D1=2.5m或D1=3m。
参见图1至图4,作为一种可能的实现方式,绝缘套管130为一体式绝缘套管,长度为L1,20mm≤L1≤300mm。例如,L1=20mm、L1=50mm、L1=100mm、L1=150mm、L1=200mm、L1=250mm或L1=300mm。当一组内所包括的所有绝缘套管130均为一体式绝缘套管时,在将一体式绝缘套管装配至拉紧件120上时,便于定位。而当一体式绝缘套管因故障需要更换时,还具有易于拆卸的优点。基于此,一体式绝缘套管在便于定位以及拆装的情况下,具有装配效率高的优点。
参见图1至图4,当一体式绝缘套管过短时,一体式绝缘套管受外力或自身热胀冷缩等影响沿拉紧件120轴向移动时,容易发生倾覆。基于此,因轴向稳定性差而易导致定位或支撑效果差的问题。而且,过短的一体式绝缘套管支撑或定位时与极板11的接触面积较小,定位或支撑作用较差。当一体式绝缘套管过长时,存在不易安装以及经济性差的问题。当20mm≤L1≤300mm时,可以兼顾绝缘套管的轴向稳定性、承载作用以及经济性和安装便捷性。
参见图1至图4,作为一种可能的实现方式,绝缘套管130为分体式绝缘套管,即分体式绝缘套管由m个间隔排列的子绝缘套管组成,每一子绝缘套管的长度为l,相邻的两个子绝缘套管的间距为d,此时,分体式绝缘套管的长度为L2,L2=ml+(m-1)d。
作为一种示例,20mm≤L2≤300mm,2≤m≤10,0mm≤d≤32mm,2mm≤l≤150mm。
参见图1至图4,在实际应用中,电解槽在不同的工况下,极板11和垫片会沿轴向发生微小位移,较短的子绝缘套管可以更好的适应轴向位移。即可以利用分体式绝缘套管优化对于极板11和垫片的支撑和限位效果。
参见图1至图4,作为一种示例,同一绝缘套管组13所包括的绝缘套管130为一体式绝缘套管。此时,具有便于定位以及拆装方便的优点。
参见图1至图4,作为第二种示例,同一绝缘套管组13所包括的绝缘套管130为分体式绝缘套管。此时,子绝缘套管可以更好的适应轴向位移,优化对于极板11和垫片的支撑和限位效果。
参见图1至图4,作为第三种示例,同一绝缘套管组13包括一体式绝缘套管和分体式绝缘套管,此时,L1=L2。例如,同一绝缘套管组13内,一体式绝缘套管和分体式绝缘套管交叉分布。
参见图1至图4,作为一种可能的实现方式,每一绝缘套管组13包括限位绝缘套管1300和支撑绝缘套管1301,支撑绝缘套管1301位于电解槽的下方,且具有与水平面平行的外切面。支撑绝缘套管1301沿电解槽的轴向和径向对称分布。此时,对应每一支撑绝缘套管1301均设置一支撑件14。
参见图1至图4,作为一种示例,位于电解槽中心纵截面两侧的拉紧件120上的绝缘套管为支撑绝缘套管1301,剩余的为限位绝缘套管1300。
参见图1至图4,在实际应用中,支撑件14的底部可以紧固连接在电解槽的承载面上,此时,支撑件14可以通过支撑绝缘套管1301实现对拉紧件120和极板11的支撑。基于此,可以同时抵御拉紧件120和极板11的下垂。
参见图1至图4,作为一种示例,支撑件14为高度固定支撑件14,此时,支撑件14具有较为稳定的支撑性能。
参见图1至图4,作为另一种示例,支撑件14为高度可调支撑件14,此时,支撑件14可以适用不同规格的电解槽,具有较好的普适性。而支撑件14的高度调节方式多种多样,在此不做具体限定。例如,支撑件14分为相互独立的两部分,一部分是与支撑绝缘套面接触的支撑部,另外一部分是与承载面接触的承载部,而支撑部可以沿承载部的竖直方向滑动,且滑动到预设位置后,两者卡装在一起。
参见图1至图4,作为一种示例,支撑件14与预期装配在一起的支撑绝缘套为分体式结构,即支撑件14以现有任意一种可拆卸的方式与支撑绝缘套紧固连接在一起。例如,卡接、粘结或螺栓/螺钉连接等。此时,当支撑绝缘套或支撑件14任意一种故障或损坏需要更换时,可以择一更换,具有较好的灵活性。
参见图1至图4,作为另一种示例,支撑件14与与其装配在一起的支撑绝缘套管1301为一体式结构。即可以通过铸造或3D打印等任意一种成型方式形成一体式结构。此时,可以有效的避免支撑件14与绝缘套管130之间发生偏移,从而确保支撑件14对于绝缘套管130的稳定支撑。
参见图1至图4,上述支撑件14具体可以是铸铁材质,当然也不限于此,具有一定强度和刚度的金属或非金属材质均可。
参见图1至图4,作为一种可能的实现方式,在位于下方的拉紧件120上,增设独立于绝缘套管组13的支撑绝缘套管(图中未示出),且对应增设的每一支撑绝缘套管上均设置一支撑件(图中未示出)。如此设置,利用增设的支撑绝缘套管和与其装配在一起的支撑件14可以进一步的分散电解槽的重力,以实现对电解槽的有效支撑。
参见图1至图4,与增设的支撑绝缘套管装配在一起的支撑件14与位于绝缘套管组内的支撑绝缘套管装配在一起的支撑件14结构可以相同,在此不做赘述。
参见图1至图4,绝缘套管130的材质可以是硅橡胶、硅橡胶或环氧树脂,当然也不仅限于此。
参见图1至图4,作为一种可能的实现方式,每一绝缘套管130的厚度为T1,20mm≤T1≤100mm,例如,T1=20mm、T1=30mm、T1=40mm、T1=50mm、T1=60mm、T1=70mm、T1=80mm、T1=90mm或T1=100mm。
参见图1至图4,需要进一步解释的是,绝缘套管130的厚度不宜过小,过小时拉紧件120与极板11的距离过近,影响绝缘性能。而且,套管壁厚较薄时,其所具有的径向变形量较小,影响支撑/限位效果。套管厚度不宜过大,过大时,拉紧件120与极板11之间的间距增大,需要增大端压板10径向尺寸和厚度,经济性较差。而当20mm≤T1≤100mm时,可以兼顾拉紧件120与极板11之间的绝缘性、支撑效果以及端压板10的径向尺寸和厚度。
参见图1至图4,在实际应用中,考虑到加工误差、装配误差以及套管的安装方便等,拉紧件120装配完成后,每一拉紧件120与极板11之间的距离应当等于或略大于套管(绝缘套管130或加强绝缘套管)的厚度。
参见图1至图4,作为一种可能的实现方式,拉紧件120可以包括拉紧螺栓、垫圈和螺母。
参见图1至图4,作为一种可能的实现方式,套管(绝缘套管130或加强绝缘套管)可以是中心轴线方向具有中空孔的圆柱形结果。
在上述实施方式的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (12)
1.一种电解槽,其特征在于,包括:
端压板,竖直设置在两端部,两端压板之间形成容纳空间;
极板,多个所述极板重叠排布后放置在所述容纳空间内;
垫片,设置在相邻的两个所述极板之间;
拉紧件组,包括多个拉紧件,多个所述拉紧件沿电解槽的圆周方向间隔分布,且同时贯穿两个所述端压板后将其紧固;此时,所述极板和垫片压紧在两个所述端压板之间;
至少一组绝缘套管组,所述绝缘套管组沿所述电解槽的圆周方向分布;所述绝缘套管组为一组时,一组所述绝缘套管组分布在两所述端压板之间的任意位置;所述绝缘套管组为多组时,相邻组所述绝缘套管组沿所述电解槽的轴向间隔分布;所述绝缘套管组包括多个绝缘套管,多个绝缘套管沿所述电解槽的圆周方向套设在所述拉紧件上;每一所述绝缘套管与所述极板外圆面之间具有间隙。
2.根据权利要求1所述的电解槽,其特征在于,所述绝缘套管组为多组时,多组所述绝缘套管组自所述电解槽的中间位置分别向两端依次间隔分布;在向两端延伸的方向上,相邻组所述绝缘套管组之间的间距依次增大。
3.根据权利要求1所述的电解槽,其特征在于,所述绝缘套管组为一组时,一组所述绝缘套管组设置在靠近所述电解槽的中间位置;
所述绝缘套管组为奇数组且组数大于或等于3时,其中一组所述绝缘套管组设置在靠近所述电解槽的中间位置,其他组所述绝缘套管组以所述电解槽的中心横截面为对称面对称分布;
所述绝缘套管组为偶数组时,绝缘套管组以电解槽的中心横截面对称分布。
4.根据权利要求1或3任一项所述的电解槽,其特征在于,定义两个端压板之间的距离为D,绝缘套管组的组数为n,所述绝缘套管组的长度为L,位于端部的所述绝缘套管组与相邻的所述端压板之间的距离,以及相邻的两个所述绝缘套管组之间的距离为D1,此时:
D1=(D-nL)/(n+1)。
5.根据权利要求4所述的电解槽,其特征在于,0.5m≤D1≤3m。
6.根据权利要求1至3任一项所述的电解槽,其特征在于,所述绝缘套管为一体式绝缘套管,所述一体式绝缘套管长度为L1;
和/或,所述绝缘套管为分体式绝缘套管,即所述分体式绝缘套管由m个间隔排列的子绝缘套管组成,每一所述子绝缘套管的长度为l,相邻的两个所述子绝缘套管的间距为d,此时,所述分体式绝缘套管的长度为L2,L2=ml+(m-1)d。
7.根据权利要求6所述的电解槽,其特征在于,同一所述绝缘套管组所包括的绝缘套管为一体式绝缘套管和/或分体式绝缘套管;
当同一所述绝缘套管组包括一体式绝缘套管和分体式绝缘套管时,L1=L2。
8.根据权利要求6所述的电解槽,其特征在于,当所述绝缘套管为一体式绝缘套管时,20mm≤L1≤300mm;
当所述绝缘套管为分体式绝缘套管时,20mm≤L2≤300mm,2≤m≤10,0mm≤d≤32mm,2mm≤l≤150mm。
9.根据权利要求1至3任一项所述的电解槽,其特征在于,每一所述绝缘套管组均包括支撑绝缘套管和限位绝缘套管;其中,所述支撑绝缘套管套设在位于下方的所述拉紧件上,且具有与水平面平行的外切面;所述支撑绝缘套管沿所述电解槽的轴向和径向对称分布;此时,对应每一所述支撑绝缘套管均设置一支撑件;所述限位绝缘套管套设在其他未安装所述支撑绝缘套管的所述拉紧件上。
10.根据权利要求9所述的电解槽,其特征在于,在位于下方的所述拉紧件上,增设独立于所述绝缘套管组的所述支撑绝缘套管,且对应增设的每一所述支撑绝缘套管上均设置一所述支撑件。
11.根据权利要求10所述的电解槽,其特征在于,所述支撑件为高度固定支撑件或高度可调支撑件;和/或,所述支撑件与其装配在一起的支撑绝缘套管为分体式结构或一体式结构。
12.根据权利要求10所述的电解槽,其特征在于,每一所述绝缘套管的厚度为T1,20mm≤T1≤100mm;和/或,
所述支撑件为铸铁支撑件;和/或,
所述拉紧件位于两个所述端压板之间的拉紧段套设有绝缘护套,此时,所述支撑绝缘套管和限位绝缘套管套设在所述绝缘护套上;所述绝缘护套的厚度为T2,0.5mm≤T2≤2mm。
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