專利名稱：一種單管式電解槽的設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的設(shè)備涉及水電解氫氧發(fā)生裝置，特別涉及一種一種單管式電解槽的設(shè) 計方法。
背景技術(shù)：
名稱為“自動型水電解發(fā)生器”，申請?zhí)枮?00520078715.5的中國專利公開了 一種組合式電解槽，該裝置由兩個以上的導(dǎo)電盒體組成，導(dǎo)電盒體筐和陽極板以及陰極 板、陽極板與導(dǎo)電盒體筐之間各有一件橡膠密封墊組合而成。在導(dǎo)電盒體筐內(nèi)四周設(shè)有 絕緣支板，在絕緣支板的安裝槽內(nèi)裝有兩片以上的極板，在絕緣支板與導(dǎo)電盒體筐之間 設(shè)有絕緣內(nèi)襯，各個導(dǎo)電盒體通過緊固件將陰極板、絕緣墊、導(dǎo)電盒體筐、絕緣墊、陽 極板組合成一體。該裝置盡管有其一些優(yōu)點(diǎn)，但仍有不足之處
由于該電解槽的導(dǎo)電盒體筐是呈矩形或方形的焊接結(jié)構(gòu)件，剛性較差，當(dāng)產(chǎn)氣的氣 壓壓力高時，而出現(xiàn)呈“鼓肚”狀形變，影響密封面平整而導(dǎo)致泄漏。因該電解槽的導(dǎo)電盒體筐四周橡膠密封墊除上頂部外，直接接觸熱態(tài)電解液， 易于產(chǎn)生侵蝕、老化而泄漏電解液。由于極板安裝在絕緣支板的安裝槽內(nèi)，存在安裝間隙，當(dāng)電解槽一旦發(fā)生內(nèi) 爆，極板變形而脫槽，故抗爆性能差。該裝置的組合結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，密封面積大，緊固螺栓數(shù)量多，裝卸維修不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在不足，提供一種一種單管式電解槽的設(shè)計 方法，它具有抗爆性好；密封面小，密封性好，電解液不易泄漏；電解槽結(jié)構(gòu)簡單、裝 卸方便、成本低等特點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種單管式電解槽的設(shè)計方法是由一個圓形陽極和一個 管狀陰極之間設(shè)2-8個管徑不同而等間距套裝排列的管狀電極依次套合組成；所述的管 狀陰極是一個單管的罐體，其直徑大于其它管狀電極和圓形陽極的直徑，圓形陽極設(shè)置 在該罐體的中心位置；所述的圓形陽極為管狀或圓柱形。所述的圓形陽極由低碳鋼柱或鋼管制成，其表面鍍有鎳層；管狀陰極，管狀電 極均由低碳鋼管制成，它們的鋼管表面經(jīng)吹砂處理。所述的管狀電極上端設(shè)有帶環(huán)型槽的端板絕緣膠墊，下端設(shè)有帶環(huán)形槽絕緣膠 墊，管狀電極插嵌在端板絕緣膠墊和帶環(huán)形槽絕緣膠墊的環(huán)形槽內(nèi)。所述的管狀電極的下端套有與各管狀電極配套用的支撐管，所述的支撐管材質(zhì) 為耐堿橡膠或聚四氟材料，其外形為圓管狀。所述的帶環(huán)形槽絕緣膠墊上表面為平滑階梯形，靠近圓心的部位高于外圓周， 傾斜的角度為5° 10°。所述的圓形陽極上端外表面焊接有密封臺階，在密封臺階套有密封圈II，密封臺階和密封圈II嵌在陽極端板下端面的沉槽內(nèi)，圓形陽極最上端的外表面設(shè)有絲扣，壓 緊螺母、墊圈II、密封膠墊通過絲扣將穿過端板絕緣膠墊的圓形陽極固定在端板絕緣膠 墊上；圓形陽極底部插嵌在帶環(huán)形槽絕緣膠墊的環(huán)形槽內(nèi)。所述的圓形陽極下端套有與圓形陽極配套的支撐管。所述的圓形陽極為管狀，內(nèi)設(shè)置有陽極管底堵頭。 這種一種單管式電解槽的設(shè)計方法，兩個相鄰管狀電極之間組成一個電解單 元，整個電解槽呈立式擺放，并可多組連在一起集中供氣。本發(fā)明具有以下有益效果1)本發(fā)明采用鋼管制的管狀電極，且按管徑大小 依次套裝，在上下兩端用帶環(huán)形槽的絕緣膠墊間隔電極，不易變形和發(fā)生位移，故抗爆 性好；密封面小，密封性好，電解液不易泄漏。2) —種單管式電解槽的設(shè)計方法結(jié)構(gòu) 較簡單，裝卸方便，降低了制造成本。3)管狀電極的下端套有與各管狀電極配套用的支 撐管，各支撐管之間所形成的空間構(gòu)成了電解沉渣槽，可以防止電解沉渣引起打火或發(fā) 生內(nèi)爆。


下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不作為對本發(fā)明的限定 圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖2是實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖的俯視圖。圖中1、陽極端板；2、圓形陽極；3、極管通氣孔；4、管狀電極；5、 接線螺母；6、絲扣；7、通氣管；8、管狀陰極；9、陰極接線柱；10、通液管；11、 放液孔；12、帶環(huán)形槽絕緣膠墊；13、陰極管底；14、陽極管底堵頭；15、通液孔； 16、放液管；17、支撐管；18、加液管；19、緊固螺母；20、墊圈I ； 21、絕緣襯墊； 22、螺栓安裝孔；23、端板螺栓安裝孔；24、固定螺栓；25、端板絕緣膠墊；26、陽極 接線柱；27、圓形陽極引出端；28、密封臺階；29、密封圈I ； 30、沉槽；31、密封圈 II ； 32、墊圈II ； 33、壓緊螺母。
具體實(shí)施例方式在實(shí)施例中沒有詳細(xì)敘述到的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的已知結(jié)構(gòu)相同。實(shí)施例1
一種單管式電解槽的設(shè)計方法是由一個圓形陽極2和一個管狀陰極8之間設(shè)5個管徑 不同而等間距套裝排列的管狀電極4依次套合組成；所述的管狀陰極8是一個單管的罐 體，其直徑大于其它管狀電極4和圓形陽極2的直徑，圓形陽極2設(shè)置在該罐體的中心位 置；所述的圓形陽極2為管狀或圓柱形。實(shí)施例2
一種單管式電解槽的設(shè)計方法是由一個圓形陽極2和一個管狀陰極8之間設(shè)2個管徑 不同而等間距套裝排列的管狀電極4依次套合組成；所述的管狀陰極8是一個單管的罐 體，其直徑大于其它管狀電極4和圓形陽極2的直徑，圓形陽極2設(shè)置在該罐體的中心位 置；所述的圓形陽極2為管狀(或者圓柱形)。所述的圓形陽極2由低碳鋼管(或者低 碳鋼柱)制成，其表面鍍有鎳層；管狀陰極8，管狀電極4均由低碳鋼管制成，它們的鋼管表面經(jīng)吹砂處理。實(shí)施例3
一種單管式電解槽的 設(shè)計方法是由一個圓形陽極2和一個管狀陰極8之間設(shè)8個管徑 不同而等間距套裝排列的管狀電極4依次套合組成；所述的管狀陰極8是一個單管的罐 體，其直徑大于其它管狀電極4和圓形陽極2的直徑，圓形陽極2設(shè)置在該罐體的中心位 置；所述的圓形陽極2為管狀(或者圓柱形)。所述的管狀電極4上端設(shè)有帶環(huán)型槽的 端板絕緣膠墊25，下端設(shè)有帶環(huán)形槽絕緣膠墊12，管狀電極4嵌插在端板絕緣膠墊25和 帶環(huán)形槽絕緣膠墊12的環(huán)形槽內(nèi)。實(shí)施例4
一種單管式電解槽的設(shè)計方法是由一個圓形陽極2和一個管狀陰極8之間設(shè)4個管 徑不同而等間距套裝排列的管狀電極4依次套合組成，所述的管狀陰極8是一個單管的罐 體，其直徑大于其它管狀電極4和圓形陽極2的直徑，圓形陽極2設(shè)置在該罐體的中心位 置；所述的圓形陽極2為管狀或圓柱形；或者是所述的圓形陽極2由低碳鋼柱或鋼管制 成，其表面鍍有鎳層；管狀陰極8，管狀電極4均由低碳鋼管制成，它們的鋼管表面經(jīng)吹 砂處理；或者是所述的管狀電極4上端設(shè)有帶環(huán)型槽的端板絕緣膠墊25，下端設(shè)有帶環(huán) 形槽絕緣膠墊12，管狀電極4插嵌在端板絕緣膠墊25和帶環(huán)形槽絕緣膠墊12的環(huán)形槽 內(nèi)；或者是所述的管狀電極4的下端套有與各管狀電極4配套用的支撐管17，所述的支 撐管17材質(zhì)為耐堿橡膠或聚四氟材料，其外形為圓管狀；或者是所述的帶環(huán)形槽絕緣膠 墊12上表面為平滑階梯形，靠近圓心的部位高于外圓周，傾斜的角度為5° 10° ；或 者是所述的圓形陽極2上端外表面焊接有密封臺階28，在密封臺階28套有密封圈II 29， 密封臺階28和密封圈II 29嵌在陽極端板1下端面的沉槽30內(nèi)，圓形陽極2最上端的外 表面設(shè)有絲扣6，壓緊螺母33、墊圈II 32、密封膠墊31通過絲扣6將穿過端板絕緣膠墊 25的圓形陽極2固定在端板絕緣膠墊25上，圓形陽極2底部插嵌在帶環(huán)形槽絕緣膠墊12 的環(huán)形槽內(nèi)；或者是所述的圓形陽極2下端套有與圓形陽極2配套的支撐管17;所述的 圓形陽極2為管狀，內(nèi)設(shè)置有陽極管底堵頭14;本發(fā)明的電解槽可以是上述的特征的一 種或幾種的組合。實(shí)施例5如圖1、圖2
作為本發(fā)明優(yōu)選結(jié)構(gòu)是一種單管式電解槽的設(shè)計方法如圖1、圖2所示一種單管式 電解槽的設(shè)計方法的管狀陰極8是一個單管的罐體，其直徑大于其它管狀電極4和圓形 陽極2的直徑；所述的罐體管狀陰極8是由一個鋼管和一個環(huán)形陰極管底13 (材質(zhì)為鋼 板)焊接而成。在管狀陰極8罐體的上端外側(cè)設(shè)有法蘭，在法蘭中間部位設(shè)有若干個安 裝緊固用的螺栓安裝孔22，陽極端板1上設(shè)有端板螺栓安裝孔23，端板螺栓安裝孔23和 螺栓安裝孔22對應(yīng)；它們通過固定螺栓24、絕緣襯墊21、墊圈I 20、緊固螺母19將管 狀陰極8和陽極端板1固定在一起。在管狀陰極筒體的上部設(shè)有通氣和加液用的通氣管 7和加液管18，并與電解槽內(nèi)部的氣路、液路保持暢通。在管狀陰極的筒體外設(shè)有陰極 接線柱9。在管狀陰極的筒體的下端部設(shè)有放液用的放液管16，放液管與電解槽內(nèi)放液 孔保持在同一方向上，并保持暢通。圓形陽極2為管狀，設(shè)置在管狀陰極8罐體的中心位置，圓形陽極2內(nèi)設(shè)有陽極 管底堵頭14 (也可以不設(shè))，在圓形陽極2外側(cè)均設(shè)有4個管狀電極4，并保持設(shè)在圓形陽極2外側(cè)的管狀電極4數(shù)量和間距一致。圓形陽極2，管狀電極4均由低碳鋼管制成， 陽極鋼管表面鍍鎳，陰極鋼管表面經(jīng)吹砂處理。在管狀電極4的上部與管狀陰極筒體8 上設(shè)置的通氣管7相同高度處設(shè)有兩個對稱分布的通氣孔3，并在安裝時使兩個相鄰管狀 電極4的通氣孔3相互交錯180°。所述的管狀電極4上端設(shè)有帶環(huán)型槽的端板絕緣膠墊 25，下端設(shè)有帶環(huán)形槽絕緣膠墊12，管狀電極4插嵌在端板絕緣膠墊25和帶環(huán)形槽絕緣 膠墊12的環(huán)形槽內(nèi)，保持相互間距相等和制約徑向移動。所述的管狀電極4的下端套有 與各管狀電極4配套用的支撐管17，所述的支撐管17為圓管狀，其材質(zhì)為耐堿橡膠(或 聚四氟)材料，各支撐管17之間所形成的空間構(gòu)成了電解沉渣槽，可以防止電解沉渣引 起打火或發(fā)生內(nèi)爆。所述的帶環(huán)形槽絕緣膠墊12上表面為平滑階梯形，靠近圓心的部位 高于外圓周，傾斜的角度為5° 10°，本實(shí)施例的傾斜角度為7°，以便于放液和清渣 暢通，帶環(huán)形槽絕緣膠墊12由耐堿橡膠(或聚四氟等)材料壓制而成，嵌套在陰極筒體 內(nèi)。陽極端板1和陰極筒體間的帶環(huán)型槽的端板絕緣膠墊25在此起密封作用。在支撐 管17上部與設(shè)在管狀陰極8筒體上的通液管10相同高度處設(shè)一個通液孔15，并使該通 液孔與設(shè)在管狀陰極筒體上的通液管保持在同一徑向。在支撐管17的下部設(shè)矩形放液孔 11，各支撐管17上放液孔的高度正好與帶環(huán)形槽絕緣膠墊12相應(yīng)槽體的上表面平齊，并 與設(shè)在管狀陰極8筒體上的放液管16保持在同一直線上，并保持各放液孔11與放液管16 的中心線保持同心，以便于定期清理放液。所述的圓形陽極2上端外表面焊接有密封臺 階28，在密封臺階28套有密封圈II 29，密封臺階28和密封圈II 29嵌在陽極端板1下端 面的沉槽30內(nèi)，圓形陽極2最上端的外表面設(shè)有絲扣6，壓緊螺母33、墊圈II 32、密封 膠墊31通過絲扣6將穿過端板絕緣膠墊25的圓形陽極2固定在陽極端板1上，并作為陽 極引出端27，在陽極引出端27—側(cè)設(shè)有帶接線螺母5的陽極接線柱26;圓形陽極2的 下端套有與圓形陽極2配套的支撐管17，圓形陽極2的底部插嵌在帶環(huán)形槽絕緣膠墊12 的環(huán)形槽內(nèi)。上述實(shí)施例中圓形陽極2，管狀陰極8，管狀電極4不僅限于低碳鋼管制成，也 可以是其它金屬材質(zhì)，它們的表面也可以不做處理；上述實(shí)施例中陰極管底13材質(zhì)不僅 限于鋼板，也可以是其它金屬材質(zhì)；上述實(shí)施例管狀電極4不僅限于4個，只要是在2-8 個的范圍內(nèi)均可。實(shí)施例6
與實(shí)施例5基本相同，不同之處是它的圓形陽極2呈圓柱形，是一個實(shí)心體，沒有陽 極管底堵頭14。圓形陽極2是由低碳鋼柱(或其它金屬材質(zhì))制成。
權(quán)利要求
1.一種單管式電解槽的設(shè)計方法，其特征是它是由一個圓形陽極(2)和一個管 狀陰極(8)之間設(shè)2-8個管徑不同而等間距套裝排列的管狀電極(4)依次套合組成； 所述的管狀陰極(8)是一個單管的罐體，其直徑大于其它管狀電極(4)和圓形陽極(2)的直徑，圓形陽極(2)設(shè)置在該罐體的中心位置；所述的圓形陽極(2)為管狀 或圓柱形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單管式電解槽的設(shè)計方法，其特征是所述的圓形陽 極(2)由低碳鋼柱或鋼管制成，其表面鍍有鎳層；管狀陰極(8)，管狀電極(4)均 由低碳鋼管制成，它們的鋼管表面經(jīng)吹砂處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單管式電解槽的設(shè)計方法，其特征是所述的管 狀電極(4)上端設(shè)有帶環(huán)型槽的端板絕緣膠墊(25)，下端設(shè)有帶環(huán)形槽絕緣膠墊(12)，管狀電極(4)插嵌在端板絕緣膠墊(25)和帶環(huán)形槽絕緣膠墊(12)的環(huán)形 槽內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單管式電解槽的設(shè)計方法，其特征是所述的管狀電 極(4)的下端套有與各管狀電極(4)配套用的支撐管(17)，所述的支撐管(17)材 質(zhì)為耐堿橡膠或聚四氟材料，其外形為圓管狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種單管式電解槽的設(shè)計方法，其特征是所述的帶環(huán)形 槽絕緣膠墊(12)上表面為平滑階梯形，靠近圓心的部位高于外圓周，傾斜的角度為 5° 10°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單管式電解槽的設(shè)計方法，其特征是所述的圓形陽 極(2)上端外表面焊接有密封臺階(28)，在密封臺階(28)套有密封圈II (29)， 密封臺階(28)和密封圈II (29)嵌在陽極端板(1)下端面的沉槽(30)內(nèi)，圓形 陽極(2)最上端的外表面設(shè)有絲扣(6)，壓緊螺母(33)、墊圈II (32)、密封膠墊(31)通過絲扣(6)將穿過端板絕緣膠墊(25)的圓形陽極(2)固定在端板絕緣膠 墊(25)上；圓形陽極(2)底部插嵌在帶環(huán)形槽絕緣膠墊(12)的環(huán)形槽內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單管式電解槽的設(shè)計方法，其特征是所述的圓形陽 極(2)下端套有與圓形陽極(2)配套的支撐管(17)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單管式電解槽的設(shè)計方法，其特征是所述的圓形陽 極(2)為管狀，內(nèi)設(shè)置有陽極管底堵頭(14)。
全文摘要
本發(fā)明涉及水電解氫氧發(fā)生裝置，特別涉及一種單管式電解槽的設(shè)計方法，其特征是它是由一個圓形陽極(2)和一個管狀陰極(8)之間設(shè)2-8個管徑不同而等間距套裝排列的管狀電極(4)依次套合組成；所述的管狀陰極(8)是一個單管的罐體，其直徑大于其它管狀電極(4)和圓形陽極(2)的直徑，圓形陽極(2)設(shè)置在該罐體的中心位置；所述的圓形陽極(2)為管狀或圓柱形。本發(fā)明的電解槽具有抗爆性好；密封面小，密封性好，電解液不易泄漏；電解槽結(jié)構(gòu)簡單、裝卸方便、成本低等特點(diǎn)。
文檔編號C25B9/06GK102011139SQ201010551499
公開日2011年4月13日 申請日期2010年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月20日
發(fā)明者夏文武, 孫紀(jì)州, 莊新東, 折生陽, 李建, 王彥東, 陳仁治, 霍佳明 申請人:陜西華秦新能源科技有限責(zé)任公司