氘气发生器电解槽等流量分配电极框架制造技术

本发明专利技术涉及氘气发生器电解槽等流量分配电极框架，包括电解槽上夹板、电解槽下夹板和安装在电解槽上夹板、电解槽下夹板之间的若干个电极框架，所述电极框架轴向设有圆形电解腔以及分别与圆形电解腔连通的电解液流出共用通道、电解液流入共用通道。本发明专利技术通过控制随共用通道梯度改变而反比例改变的电解小室流入支通道数量，达到了均匀分配各个电解小室电解液流量目的；电解液流量的均匀分配会保证电解槽各个电解小室各项指标均匀衰减，可以保证电解槽运行至设定的维护期进行再生和维护；防止了因电解液流量分配不均而造成爆炸和电解槽损坏风险。

Electrode frame for equal flow distribution in electrolytic cell of deuterium generator

【技术实现步骤摘要】
氘气发生器电解槽等流量分配电极框架
本专利技术涉及氘气发生器装配重水电解槽的电极框架，具体涉及一种氘气发生器电解槽等流量分配电极框架。
技术介绍
目前电解水制氢电解槽采用的都是压滤式结构，即若干电解单元由两端的夹板夹紧，每个电解单元又用隔膜分隔成阳极侧和阴极侧两个腔，所有电解单元的阳极侧腔和阴极侧腔分别并联于电解槽的阳极共用管道和阴极共用管道，由分别配置的循环泵驱动电解液在阳极侧腔和阴极侧腔循环，用以促进电解发生效率。但此结构存在一个缺点，即并联于共用通道不同位置的电解小室入口，会因为所处位置的电解液压力不同，导致从其流入电解小室的电解液流量不均，越是处在共用通道电解液入口远端的电解小室，获得的电解液流量越少。因此随着电解槽运行时间的延长，电解小室出入口通道中挂壁沉积物的增多，电解小室获得电解液流量小到不足以维持隔膜湿润的程度，就会造成氢氧混合发生爆炸，造成安全事故和设备损坏。
技术实现思路
为了避免电解槽电解小室流量分配不均，最有效的解决方案就是使各个电解小室与共用通道组成的流体分通道具有相近流体阻力。为了达到这一效果需要从共用通道电解液入口到远端方向上，梯度增大电解小室入口通道的截面面积，即随着梯度的增加(共用通道流体阻力增加)逐级减小了电解小室入口通道流体阻力，这样各个电解小室与共用通道组成的流体分通道的流体阻力彼此保持相近。按照流体力学原理，各个电解小室就会分的配到相近的电解液流量，本专利技术提出一种氘气发生器电解槽等流量分配电极框架。本专利技术解决上述技术问题所提供的技术方案是：氘气发生器电解槽等流量分配电极框架，包括电解槽上夹板、电解槽下夹板和安装在电解槽上夹板、电解槽下夹板之间的若干个电极框架，所述电极框架轴向设有圆形电解腔以及分别与圆形电解腔连通的电解液流出共用通道、电解液流入共用通道。进一步的技术方案是，所述电极框架为圆形。进一步的技术方案是，所述电极框架径向设有支流通道，所述圆形电解腔通过支流通道分别与电解液流出共用通道、电解液流入共用通道。进一步的技术方案是，所述电解液流出共用通道、电解液流入共用通道均为圆弧型。本专利技术具有以下优点：本专利技术通过控制随共用通道梯度改变而反比例改变的电解小室流入支通道数量，达到了均匀分配各个电解小室电解液流量目的；电解液流量的均匀分配会保证电解槽各个电解小室各项指标均匀衰减，可以保证电解槽运行至设定的维护期进行再生和维护；防止了因电解液流量分配不均而造成爆炸和电解槽损坏风险。附图说明图1为本专利技术的侧视爆炸结构示意图；图2为本专利技术的主视图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术做更进一步的说明。如图1和2所示，本专利技术的包括电解槽上夹板1、电解槽下夹板6和安装在电解槽上夹板1、电解槽下夹板6之间的若干个电极框架5，所述电极框架5轴向设有圆形电解腔2以及分别与圆形电解腔2连通的电解液流出共用通道3、电解液流入共用通道4，所述电极框架5为圆形，所述电极框架5径向设有支流通道7，所述圆形电解腔2通过支流通道7分别与电解液流出共用通道3、电解液流出入用通道4，所述电解液流出共用通道3、电解液流出入用通道4均为圆弧型。本专利技术电极框架上设有电解液流入共用通道口(以下简称：流入口)和电解液流出共用通道口(以下简称：流出口)、电极框架中心设有圆形电解腔，圆形电解腔与流入口和流出口间设有N条细小的流入和流出支通道，支通道数量N最小值取决于气体产量、理论分配循环流量和电解小室数量；通过建立电解液流入共用通道的数学计算模型，计算出整条通道的流体压力降梯度，然后把整条共用通道均匀划分为M个区段，取每个区段中点的流体压力降作为这一区段代表压力降，分别记为MΔP、M-1ΔP…1ΔP(1ΔP代表共用通道入口处首个区段的压力降)；通过建立电解液流入支通道的数学计算模型，分别计算出当电极框架设置N、N-1…N-(M-1)个流入支通道的流体压力降，分别记为NΔP、N-1ΔP、…N-(M-1)ΔP，然后分别将NΔP+MΔP、N-1ΔP+M-1ΔP…N-(M-1)ΔP+1ΔP求和，用最大和与最小和之差除以最大和，如果得数小于10％就可以选定这一状况下的N值和M值。上述选定过程中N>M>0；N、M皆为正整数；N-(M-1)条流入支通道的电解液流量满足电解小室设计最低流量要求。N、M值选定后，处于共用通道1(首个)区段的电极框架开设N-(M-1)个流入支通道、处于共用通道2区段的电极框架开设N-(M-2)个流入支通道，以此类推处于处于共用通道M区段的电极框架开设N个流入支通道，这样就达到均匀各个组合流道流体阻力的目的，根据流体力学原理就会使各个电解小室电解液流量分配相近。以上所述，并非对本专利技术作任何形式上的限制，虽然本专利技术已通过上述实施例揭示，然而并非用以限定本专利技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本专利技术技术方案范围内，当可利用上述揭示的
技术实现思路
作出些变动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本专利技术技术方案的内容，依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本专利技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.氘气发生器电解槽等流量分配电极框架，其特征在于，包括电解槽上夹板(1)、电解槽下夹板(6)和安装在电解槽上夹板(1)、电解槽下夹板(6)之间的若干个电极框架(5)，所述电极框架(5)轴向设有圆形电解腔(2)以及分别与圆形电解腔(2)连通的电解液流出共用通道(3)、电解液流入共用通道(4)。/n

【技术特征摘要】
1.氘气发生器电解槽等流量分配电极框架，其特征在于，包括电解槽上夹板(1)、电解槽下夹板(6)和安装在电解槽上夹板(1)、电解槽下夹板(6)之间的若干个电极框架(5)，所述电极框架(5)轴向设有圆形电解腔(2)以及分别与圆形电解腔(2)连通的电解液流出共用通道(3)、电解液流入共用通道(4)。


2.根据权利要求1所述的氘气发生器电解槽等流量分配电极框架，其特征在于，所述电极框架(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：王占阳，
申请(专利权)人：深圳市瑞麟科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44