專(zhuān)利名稱:一種分段式流量分布測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種溶液流動(dòng)的流量分布測(cè)量的方法和裝置,特別涉及到一種分段式流量分布定量測(cè)量的方法和裝置,屬于化工領(lǐng)域。
背景技術(shù):
液流電池是一種新型電能儲(chǔ)存和高效轉(zhuǎn)化裝置,具有規(guī)模大、壽命長(zhǎng)、成本低無(wú)毒無(wú)害環(huán)境友好等特點(diǎn),適合于在非并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電等場(chǎng)合中作為大規(guī)模電能儲(chǔ)存和高效轉(zhuǎn)化設(shè)備使用。與通常的全釩液流電池不同,中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利(公開(kāi)號(hào)CN 101127393A)提出了一種新型的鋅鎳單液流電池,該電池采用燒結(jié)鎳為正極,沉積鋅為負(fù)極,含鋅的堿性溶液為單一電解液,電極之間沒(méi)有隔膜,具有制造工藝簡(jiǎn)單、成本低、循環(huán)壽命高等優(yōu)點(diǎn)。但該發(fā)明中,電池若采用通常的液流電池或燃料電池的夾層式結(jié)構(gòu)時(shí),電堆存在漏液、易堵塞、清理維護(hù)困難等問(wèn)題。當(dāng)電池采用一體式結(jié)構(gòu)時(shí),電堆及電解液均處于殼體之中,沒(méi)有外部?jī)?chǔ)液罐,雖然徹底解決了電堆中的漏液等問(wèn)題,但電解液泵入電池后,在電堆底部電解液流速分布不均,因此,電解液進(jìn)入電堆內(nèi)部后,各單電池間溶液流量差別巨大,使得充、放電過(guò)程中各單電池之間充、放電深度不一,造成電池性能的下降。因此,如何測(cè)量電解液的流量分布情況以及怎樣獲得均勻的電解液流量分布,這是一體式鋅鎳單液流電池亟需解決的關(guān)鍵性問(wèn)題之一。本實(shí)用新型提出了一種分段式流量分布定量測(cè)量的方法和裝置,該裝置下部結(jié)構(gòu)尺寸與電池殼體相同,仿照電解液泵入殼體流動(dòng)情況;上部采用分段結(jié)構(gòu),通過(guò)分流板將電解液均勻等分、交錯(cuò)引出,通過(guò)測(cè)量各個(gè)排液口排出的溶液體積,可近似地對(duì)溶液的流量分布情況進(jìn)行定量測(cè)量。此外·,在殼體的底部開(kāi)有擋板插槽、四周有隔板插槽,通過(guò)對(duì)擋板和隔板的調(diào)節(jié)可得到不同的溶液流量分布,當(dāng)溶液流量分布均勻時(shí)所對(duì)應(yīng)的擋板和隔板結(jié)構(gòu)即為最佳的電池殼體底部結(jié)構(gòu),可近似地認(rèn)為該結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的電堆內(nèi)部溶液流動(dòng)分布均勻。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的溶液流量分布測(cè)量的方法和裝置,并在此基礎(chǔ)上,獲得一種使電堆內(nèi)部電解液流量均勻分布的一體式鋅鎳單液流電池殼體結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的裝置包括殼體1、擋板2、隔板3、分流板4,溶液入口 5位于殼體I底部的一端,殼體I的上部通過(guò)分流板4均勻分割為相等分段,相鄰分段溶液由殼體I兩側(cè)4 64個(gè)方形的排液口 6排出,排液口 6在殼體I兩側(cè)均勻、交錯(cuò)分布,排液口 6下沿均處于同一水平線上;殼體I的底部有擋板插槽7,殼體I四周在排液口 6下方有隔板插槽8,根據(jù)需要插入擋板2、隔板3。本實(shí)用新型的擋板2為實(shí)心板,溶液不穿透,擋板2的位置、數(shù)目以及高度根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié);隔板3為打孔板材或多孔泡沫結(jié)構(gòu)板,穿透溶液,隔板3的位置、數(shù)目根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。[0009]本實(shí)用新型的擋板插槽7、隔板插槽8分別插入擋板2和隔板3,擋板2的數(shù)目、高度以及插入位置和隔板3的數(shù)目、結(jié)構(gòu)以及插入位置根據(jù)需要進(jìn)行選擇;插入所需擋板2、隔板3后,進(jìn)行膠封防漏,使殼體I裝配完整,以水平尺為基準(zhǔn)調(diào)節(jié)裝置整體處于水平狀態(tài);啟動(dòng)外部液泵將溶液從溶液入口 5泵入殼體I底部,溶液流動(dòng)遇到擋板2折返后混流,向上流動(dòng),穿過(guò)隔板3,在殼體I的上部,溶液整體被分流板4均勻等分為相同寬度的隔段,相鄰隔段溶液分別從殼體I兩側(cè)的排液口 6交錯(cuò)流出,收集并測(cè)量各排液口 6流出溶液的體積;由于分流板4將殼體I均勻分隔,因此各排液口 6液體體積即代表該段溶液的流速,從而定量地反應(yīng)溶液的流量分布情況。該該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便,對(duì)溶液的流量分布情況進(jìn)行分段式測(cè)量,同時(shí),通過(guò)溶液流量分布的測(cè)量獲得所需的相應(yīng)擋板和隔板分布的殼體結(jié)構(gòu)。
圖1是分段式流量分布測(cè)量裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖圖2是分段式流量分布測(cè)量裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖圖3是分段式流量分布測(cè)量裝置的側(cè)視剖面結(jié)構(gòu)示意圖圖中:1.殼體,2.擋板,3.隔板,4.分流板,5.溶液入口,6.排液口,7.擋板插槽,
8.隔板插槽。圖4是實(shí)施例1中各分段排液口流量分布圖圖5是實(shí)施例2中各分段排液口流量分布圖圖6是實(shí)施例3中各分段排液口流量分布圖
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的裝置由殼體1、擋板2、隔板3、分流板4組成,殼體I底部有溶液入口5,殼體I的上部通過(guò)分流板4均勻分割為相等分段,相鄰分段溶液由殼體I兩側(cè)8個(gè)方形的排液口 6排出,排液口 6在殼體I兩側(cè)均勻、交錯(cuò)分布,排液口 6下沿均處于同一水平線上。在上述裝置中:殼體I的底部有擋板插槽7,殼體I四周有隔板插槽8,可根據(jù)需要插入擋板2、隔板3。其中,擋板2為實(shí)心板,溶液不可穿透;隔板3為多孔結(jié)構(gòu),溶液可穿透。實(shí)施本實(shí)用新型時(shí),首先在相應(yīng)位置的擋板插槽7、隔板插槽8分別插入擋板2和隔板3,擋板2的數(shù)目、高度以及插入位置和隔板3的數(shù)目、結(jié)構(gòu)以及插入位置可根據(jù)需要進(jìn)行選擇;插入所需擋板2、隔板3后,進(jìn)行膠封防漏,使殼體I裝配完整;將溶液入口 5與外部液泵相連,以水平尺為基準(zhǔn)調(diào)節(jié)裝置整體處于水平狀態(tài)。測(cè)量時(shí),啟動(dòng)外部液泵將溶液從溶液入口 5泵入殼體I底部,溶液流動(dòng)遇到擋板2折返后混流,向上流動(dòng),穿過(guò)隔板3,在殼體I的上部,溶液整體被分流板4均勻等分為相同寬度的隔段,相鄰隔段溶液分別從殼體I兩側(cè)的排液口 6交錯(cuò)流出,收集并測(cè)量各排液口 6流出溶液的體積;由于分流板4將殼體I均勻分隔,因此各排液口 6液體體積即代表該段溶液的流量,從而定量地反應(yīng)溶液的流量分布情況。設(shè)置殼體I內(nèi)部尺 寸為198(溶液入口 5方向)X180X100(高)mm3,擋板2、隔板3、分流板4厚度均為厚度為2mm,以自來(lái)水作為測(cè)試溶液,液泵流量為10L/min ;溶液入口 5內(nèi)徑為Ilmm,圓心距離殼體I底部IOmm ;殼體I兩側(cè)各有4個(gè)寬度為25mm的排液口 6,間隔23mm,以7塊分流板4等分為23 X 180mm2的8段;殼體I底部擋板插槽7位置與分流板4平行、對(duì)應(yīng)。實(shí)例I不插擋板2,在最上層隔板插槽8中插入一塊泡沫鎳板,調(diào)整水平后,啟動(dòng)液泵,測(cè)量泵入各排液口 6的溶液排出量,排液口 6及擋板插槽7均由溶液入口 5處開(kāi)始編號(hào),依次為I 8。各排液口 6收集的溶液體積如圖4所示,溶液流量分布為中間低兩側(cè)高,溶液入口 5附近流量最大。實(shí)例2不插擋板2,隔板插槽8中由下至上插入三塊擋板,其中:第一塊為打孔塑料板,孔直徑5mm,孔間距IOmm ;第二塊同樣為打孔塑料板,孔徑、孔間距相同,只是在相鄰四個(gè)孔的正中多了一直徑為5mm的孔;第三塊為泡沫鎳與打孔鋼帶點(diǎn)焊之后的復(fù)合板,打孔鋼帶孔直徑為1.5mm,孔間距為0.5mm。調(diào)整水平后,啟動(dòng)液泵,測(cè)量泵入各排液口 6的溶液排出量。各排液口 6收集的溶液體積如圖5所示,溶液流量分布趣向均勻,整體離溶液入口 5越遠(yuǎn),溶液流量越大,第6分段流量出現(xiàn)下降,第7分段溶液流量最高。實(shí)例3 在最上層隔板插槽8中插入一塊泡沫鎳板,在2、3、4、5位置擋板插槽7中依次插入高度為7mm、13mm、17mm、22mm的擋板,調(diào)整水平后,啟動(dòng)液泵,測(cè)量泵入各排液口 6的溶液排出量。各排液口 6收集的溶液體積如圖5所示,第I 5、8分段溶液流量分布均勻,第6、7分段溶液流量較高。
權(quán)利要求1.一種分段式流量分布測(cè)量裝置,其特征在于該裝置包括殼體(I)、擋板(2)、隔板(3)、分流板(4),溶液入口(5)位于殼體(I)底部的一端,殼體(I)的上部通過(guò)分流板(4)均勻分割為相等分段,相鄰分段溶液由殼體(I)兩側(cè)4 64個(gè)方形的排液口(6)排出,排液口(6)在殼體(I)兩側(cè)均勻、交錯(cuò)分布,排液口(6)下沿均處于同一水平線上;殼體(I)的底部有擋板插槽(7),殼體(I)四周在排液口(6)下方有隔板插槽(8),根據(jù)需要插入擋板⑵、隔板⑶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分段式流量分布測(cè)量裝置,其特征在于擋板(2)為實(shí)心板,溶液不穿透,擋板(2)的位置、數(shù)目以及高度根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié);隔板(3)為打孔板材或多孔泡沫結(jié)構(gòu)板,穿透溶·液,隔板(3)的位置、數(shù)日根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。
專(zhuān)利摘要一種分段式流量分布測(cè)量裝置,該裝置由殼體、擋板、隔板、分流板組成,殼體底部有液體入口,殼體的上部通過(guò)分流板均勻分割為相等分段,相鄰分段溶液由殼體兩側(cè)若干方形的排液口排出,排液口在外殼兩側(cè)均勻、交錯(cuò)分布,排液口下沿均處于同一水平線上。由于分流板將殼體均勻分隔,因此各排液口液體體積即代表該段溶液的流速,從而定量地反應(yīng)溶液的流量分布情況。此外,殼體的底部有擋板插槽,殼體四周在排液口下方有隔板插槽,可根據(jù)需要插入擋板、隔板,從而獲得相應(yīng)的溶液流量分布。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可定量地對(duì)溶液的流量分布情況進(jìn)行分段式測(cè)量,同時(shí),可通過(guò)調(diào)節(jié)內(nèi)部擋板和隔板的數(shù)目及結(jié)構(gòu)獲得相應(yīng)的溶液流量分布。
文檔編號(hào)G01F11/28GK203103412SQ20132007006
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月7日
發(fā)明者趙鵬程, 程杰, 謝自立, 文越華, 徐艷, 陸超 申請(qǐng)人:張家港智電可再生能源與儲(chǔ)能技術(shù)研究所有限公司, 中國(guó)人民解放軍63971部隊(duì)