2016年必威体育精装版[精品文档]电解漏电流阻挡机.doc

电解溶液漏电流阻挡机 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机，这个阻挡机只阻挡电流而不阻挡物流。阻挡机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。 图1是氯酸钠电解装置的直流电回路图。 整流柜、导电汇流排、电解槽组成电解电主回路，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）=△V(i)/R溶液（i） I溶液=∑I溶液(i) 式中： △V(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（钛管）流入反应器，H2分离排出，靠重度差，电解液从下集管（钢衬四氟管）流入电解槽，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，可增加进电解支管的长度及下集管采用变径的办法，即靠硅整流端的下集管适当缩小直径，对上集管（管径较大），可安装溶液漏电流阻挡器。 图1，典型的氯酸钠电解车间主电路电流和管路内不需要的漏电流 附图说明 图2是本发明管道漏电流阻挡机的基本结构。图中：1管道金属层；2管道内抗腐蚀绝缘层；3漏电流阻挡机多叶转轮；4多叶转轮轮廓；5多叶转轮轴；6轴向紧定螺钉；7轴向抗腐蚀绝缘塞；8管道内液态物流和流向；9管道内气态物流和流向；10管道内电流方向。 图2管道漏电流阻挡机的基本结构 具体说明如下： 化工电解车间电解液输送管道漏电流阻挡机的基本结构如图2，其中：1是金属管，具备足够的强度、便于制造和连接。在金属管1内壁有抗腐蚀材料层2，通常使用聚四氟乙烯等化学稳定性高的材料。管道内部是物流。例如，典型的氯酸钠生产电解车间的上部的高位汇流管中，8是物流电解液，9是物流氢气。但管道漏电流10通过导电液体8，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机，它是一个多叶转轮3。多叶转轮3随物流8的流动自行旋转，图中该轮有12个叶片，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3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材料层2只有很小的间隙，这一小的间隙使物流8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。而气流可以通过多叶转轮3的上部空隙不受阻碍地通过。这样的结构达到了既对物流没有阻碍，又提高了管道物流方向的电阻，使管道漏电流减少目的。结构上为了安装和完成多叶转轮3的功能，在管道水平中心线偏下δ的位置钻一小孔，安装轴5、外侧是多叶转轮轮廓4及整个叶转轮3；轴5穿过管道上的孔和轮廓4的孔，使多叶转轮可以自由旋转。轴向紧定螺钉6和绝缘塞7、用于防止管道液泄漏和对多叶转轮3作轴向定位。 具体实施方法 本发明管道漏电流阻挡机的制作和实施：按照具体管道尺寸、管道内抗腐蚀绝缘层尺寸和设计的偏心距δ制作漏电流阻挡机多叶转轮3，轮3它由轮廓4和12片左右的叶片在轮廓4外均布组成。再制作轴5、绝缘塞7、紧定螺钉6。在距管道水平中心距δ处钻小孔，在金属管道1对应于轴位置扩孔攻丝。按图安装，确保多叶转轮3在管道内能自由旋转，并叶片与管道壁间隙很小，多叶转轮轴向由抗腐蚀