一種可調節氣液分離裝置的製作方法

2023-09-17 10:21:30

專利名稱：一種可調節氣液分離裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及水激活電池技術領域，特別是涉及一種可調節氣液分離裝置。
背景技術：
以輕金屬為電極材料的水激活電池電極在電解液中反應的副作用是產生大量氫氣，氫氣的產生對電池本身的害處是增加電池內阻、阻礙電解液的循環供給、阻礙成流反應的正常進行，並容易導致電池爆炸等。因此需要採用氣液分離的裝置將電解液循環系統中的氫氣排出。目前將電解液循環系統中氫氣排出的方式是採用液體為連續相載體的被處理料液的氣液分離用水力旋流器，其結構包括進料管、溢流管、柱體、錐體和底流管。當液體為連續相載體的被處理料液由進料管進入柱體和錐體後，在離心力場的作用下，迅速完成其分離過程，溢流管得到細度或密度小的溢流產物，底流管得到粗度或密度大的底流產物。該結構水力旋流器的特點是長徑比確定後，結構尺寸固定，處理量無法調節；當增大處理量時，其體積也隨之增大。以輕金屬為電極材料的水激活電池循環系統內的空間極為有限，並且要求有較高氣液分離處理量的範圍，因此，上述氣液分離用水力旋流器難以滿足電池氣液分離的使用要求。
發明內容本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種適用範圍廣、體積小、 分離效果強、保證較寬工況條件範圍內的零洩漏，並且結構簡單的可調節氣液分離裝置。本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所採取的技術方案是一種可調節氣液分離裝置，包括焊接在旋流筒上端的進料管、上埠位於旋流筒內部的溢流管和焊接在旋流筒下端的底流管；進料管的進料口垂直於旋流筒的中心線，進料管的上端為封閉狀，所述底流管的底流口垂直於旋流筒的中心線，底流管的下端為封閉狀，溢流管垂直焊接於底流管的底板上，溢流管的下埠位於底板的下端；所述旋流筒內底流管的溢流管外壁有可在外壁上下移動的擋板；所述旋流筒為長徑比2. 2 : I 2.6 : I 的短圓錐形或雙曲線形或拋物線形。本實用新型還可以採用如下技術方案所述的進料管的橫截面為矩形、縱截面為收縮形、三維體為螺旋線形。所述進料管的三維體為漸開線或切線形。所述擋板圓盤狀。本實用新型具有的優點和積極效果是I、由於在旋流筒內設置了安裝高度可調的圓盤狀擋板，當裝置的結構尺寸固定後，可以通過氣液分離量的大小調整擋板的大小和安裝高度，無需增大裝置的體積即可滿足不同量的氣液分離，擴大了裝置分離量的適用範圍；還可以有效阻止被分離出的輕質相進入底流，同時可以明顯的改善裝置內部流體的流動狀態，、[0013]2、採用了長徑比僅為2. 2 I 2. 6 I短圓錐形旋流筒，減小了迴轉半徑，離心力強度急劇增大，強化了分離效果，處理量達到了 20 42m3/h，減小了裝置的體積，並彌補了實際工作中流體的能量損耗而在整個主分離區保持相似的迴轉運動；3、採用溢流管向下排放的結構，溢流管的位置代替了流場中強制渦的位置，從而減少了強制渦的運動所需要的能量，有效地解決了短路流引起的電池洩漏問題，實現在較寬工況條件範圍內的零洩漏，並起到了穩定旋流器內流場的作用；4、整件採用焊接方式，無其他活動結構件，能耗低，強度高，結構簡單，無需日常維護，易於加工製造，降低了生產成本；5、採用了漸開線或切線形的三維螺旋線形、矩形橫截面、收縮形縱截面結構的進料管減少了進料口處流體的擾動和湍動，從而降低了進料部位的局部能量損耗；使流體在進料口處加速，以加強旋流器內的離心強度，使裝置中的氣液分離更加有效。

圖I是本實用新型的結構主視示意圖；圖2是圖I的左視示意圖；圖3是圖I的俯視示意圖；圖4是公知技術中氣液分離用水力旋流器。圖中1-進料□ ;2_進料管；3-溢流管；4-旋流筒；5-擋板；6-底流管；7-底流口 ；8_底板。
具體實施方式
為能進一步了解本實用新型的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，並配合附圖詳細說明如下一種可調節氣液分離裝置，包括焊接在旋流筒上端的進料管、上埠位於旋流筒內部的溢流管和焊接在旋流筒下端的底流管；進料管的進料口垂直於旋流筒的中心線，進料管的上端為封閉狀。本實用新型的創新點是所述底流管的底流口垂直於旋流筒的中心線，底流管的下端為封閉狀，溢流管垂直焊接於底流管的底板上，溢流管的下埠位於底板的下端；所述旋流筒內底流管的溢流管外壁有可在外壁上下移動的擋板；所述旋流筒為長徑比2. 2 I 2. 6 I的短圓錐形或雙曲線形或拋物線形；進料管的橫截面為矩形、縱截面為收縮形、三維體為漸開線或切線形的螺旋線形。本實用新型的製作過程如圖1-3所示，選用不鏽鋼材料製作出橫截面為矩形、縱截面為收縮形、三維體為漸開線形的進料管2、管狀溢流管3、長徑比2. 4 I的短圓錐形旋流筒4、中間制有孔的圓盤狀擋板5、底流口 7位於側面並且底面為封閉狀的底流管6 ;進料管的上面為封閉狀、側面有一進料口 I ;將擋板上的孔套裝於溢流管外壁後，溢流管靠近一埠處的外壁焊接於底流管的底板8上，溢流管靠近底板的埠位於旋流筒的外面,溢流管上的擋板和遠離底板的埠位於旋流筒的內部，溢流管上的擋板靠近底流管。[0028]本實用新型的工作原理當以液體為連續相載體的被處理料液通過進料口由進料管沿壁面切向進入旋流筒後，在離心力場的作用下，迅速完成分離過程，從溢流管得到細度或密度小的溢流產物， 氣體從向下排放的溢流管排出；在溢流管的外壁上的導流螺旋作用下，一部分內旋流沿導流螺旋繼續上升，一方面徹底消除短路流，另一方面，在這部分內旋流中沒有分離出來的重相又進入外旋流繼續分離過程；分離好的重相或粗相在旋向底流口的外旋流作用下，從底流口收集。
權利要求1.一種可調節氣液分離裝置，包括焊接在旋流筒上端的進料管、上埠位於旋流筒內部的溢流管和焊接在旋流筒下端的底流管；進料管的進料口垂直於旋流筒的中心線，進料管的上端為封閉狀，其特徵是所述底流管的底流口垂直於旋流筒的中心線，底流管的下端為封閉狀，溢流管垂直焊接於底流管的底板上，溢流管的下埠位於底板的下端；所述旋流筒內底流管的溢流管外壁有可在外壁上下移動的擋板；所述旋流筒為長徑比2. 2 I 2.6 I的短圓錐形或雙曲線形或拋物線形。
2.根據權利要求I所述的可調節氣液分離裝置，其特徵是所述進料管的橫截面為矩形、縱截面為收縮形、三維體為螺旋線形。
3.根據權利要求2所述的可調節氣液分離裝置，其特徵是所述進料管的三維體為漸開線或切線形。
4.根據權利要求I所述的可調節氣液分離裝置，其特徵是所述擋板圓盤狀。
專利摘要本實用新型涉及一種可調節氣液分離裝置，包括進料管、溢流管、旋流筒和底流管。其特點是溢流管的下埠位於底板的下端；旋流筒內底流管的溢流管外壁有可下移動的擋板；所述旋流筒為長徑比2.2∶1～2.6∶1的短圓錐形或雙曲線形或拋物線形。本實用新型由於安裝了擋板，可以調整氣液分離量的大小；採用了短圓錐形旋流筒，減小了裝置的體積；採用溢流管向下排放的結構，有效地解決了短路流引起的電池洩漏問題；整件採用焊接方式，無其他活動結構件，能耗低，強度高，結構簡單，無需日常維護，易於加工製造，降低了生產成本。
文檔編號B04C5/103GK202447206SQ201220076359
公開日2012年9月26日 申請日期2012年3月2日 優先權日2012年3月2日
發明者苑君毅 申請人:中國電子科技集團公司第十八研究所