实验型电解锌装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种实验型电解锌装置，包括正极铜条、阳极板铜条、负极铜条、阴极板铜条、阳极板和阴极板，极板与正负极铜条配合采用V型配合；电解槽内设有由动力头和管式轴流泵组成的风动轴流搅拌器；动力头包括筒体、风扇和扇叶，扇叶和风扇均位于筒体内，扇叶位于风扇下方，扇叶有倾角，可被风扇带动旋转；扇叶连接管式轴流泵的传动轴并带动传动轴转动，传动轴上有叶片并被轴套限制在管内，管壁上设有溢流口。本发明结构简单合理，极板与正负极V形搭接，便于实现极板准确定距，保证可靠接触；同时实现了电解风力强制散热降温和风动力轴流泵液循环，保证电解槽内离子浓度均匀一致，尤其适合教学与科研使用，应用前景广阔。
【专利说明】实验型电解锌装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种实验型电解锌装置，尤其适合教学和科研使用。
【背景技术】
[0002]实验室电解锌装置是支持电解锌产业加工的重要元素，便于低成本先行开展系列工作，为电解锌生产早发现问题、解决问题，不断提升电解锌技术，有利于产生更好的社会、经济效益，良好的实验室电解锌设备是技术提升的有力支持。
[0003]目前，供教学和科研使用的实验型电解锌装置还处于起步阶段，主要存在以下缺陷限制了电解锌技术的发展，一是局部加补充液与局部液溢流排出没有良好的循环对流系统，使整个电解槽离子浓度分布不一致，从而影响电解，其次电解锌会产生大量热量，并且是电解锰产生热量的两倍以上，受物理规律影响电解槽液面表层温度很高，向下逐步降低，虽然生产中有冷却水循环冷却，但实验室很难做到这一点，并且由于表面温度较高还存在一定的安全隐患；二是极板与正负极铜条之间的接触不好、电阻很大，导致发热严重，影响电解效率和设备正常使用。
[0004]因此，现有的实验型电解锌装置不能适应教学和科研生产的需要，存在诸多的缺点和不足，需要进行改进。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题就是克服现有技术的不足，提供一种结构简单可靠，极板与正负极铜条之间的接触良好、发热量小、间距精确可靠，离子浓度和温度分布均匀、散热通畅的实验型电解锌装置。
[0006]为克服现有技术的不足，本发明采取以下技术方案:
一种实验型电解锌装置，包括正极铜条、阳极板铜条、负极铜条、阴极板铜条、阳极板和阴极板，其特征在于:极板与正负极铜条配合采用V型配合；电解槽内设有由动力头和管式轴流泵组成的风动轴流搅拌器；动力头包括筒体、风扇和扇叶，扇叶和风扇均位于筒体内，扇叶位于风扇下方，扇叶有倾角，可被风扇带动旋转；扇叶连接管式轴流泵的传动轴并带动传动轴转动，传动轴上有叶片并被轴套限制在管内，管壁上设有溢流口。
[0007]实验型电解锌装置可采用透明的有机玻璃材料制作，防腐、耐一定高温还便于观察。
[0008]极板可采用三阳极两阴极组合方式，极板与正负极铜条配合采用V型配合，操作简便也很容易保证极板之间较为精确的间距，并且V型配合方式，阴阳极铜条V型开口可以对极板铜条产生自动锁紧夹持作用，使导电接触非常可靠、接触电阻非常小，完全避免了极板与阴阳极铜条普通搭接存在的接触不良使发热严重，并且电流受影响后直接影响电解效率。
[0009]在本设计中采用风扇为动力，利用空气驱动管式轴流泵，可以适应狭小空间使用，也能很好实现液面上下层的对流与表面散热，有助于实现良好换热与传质。
[0010]动力头由筒体、风扇、扇叶共同组成，风扇可以高速旋转运行，扇叶倾角较大，适合被动较高效旋转，扇叶通过传动轴带动轴流叶片旋转，轴套对传动轴起支撑作用，便于传动轴灵活可靠转动，轴流叶片带倾角可以多层、多片设置，获得良好的轴流输送能力。
[0011]风扇通电就能实现管下口吸入液体向上流动，由上方溢流口溢出，实现液体上下层的对流循环，穿过扇叶的高速气流能实现对高温液面的风力气流散热，促进整个液相的浓度与温度的均匀一致，有利于实验操作；循环使电解槽内离子与温度趋向均匀一致，获取最佳电解状态。
[0012]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
系统结构简洁合理、便于实施，极板与正负极V形搭接，便于实现极板准确定距，此搭接方式还具有自锁夹持特性，保证可靠接触，实现最佳导电；风动轴流搅拌器结构简洁、实用、可靠、成本低使用灵活，适合液相内部的底层与表层实现对流循环，也适合低扬程强制对流循环，还适合狭小空间内同时实现搅拌与液表面风扇高效散热；风动轴流搅拌器靠风扇驱动，低成本利用气流同时巧妙实现机构的传动与减速，安全可靠性特别好，即使搅拌卡死也没有任何设备损坏隐患。
[0013]本装置同时实现了电解风力强制散热降温和风动力轴流泵液循环，保证电解槽内离子浓度均匀一致，尤其适合教学与科研使用，应用前景广阔。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本发明的后视结构示意图。
[0015]图2是本发明的主视结构示意图。
[0016]图3是本发明的俯视结构示意图。
[0017]图4是风动轴流搅拌器的平面结构示意图。
[0018]图5是风动轴流搅拌器动力头的三维结构示意图。
[0019]图6是正负极铜条与极板铜条的对应关系图。
[0020]图7是正负极铜条与极板铜条的装配图。
[0021]图中各标号表不:
1、正极铜条；2、阳极板铜条；3、负极铜条；4、阴极板铜条；5、阳极板；6、阴极板；7、风动轴流搅拌器；12、极板铜条；13、正负极铜条局部；20、电解液面；21、筒体；22、风扇；23、扇叶；24、溢流口 ；25、管子；26、传动轴；27、轴流泵叶片；28、轴套；29管口。
【具体实施方式】
[0022]现结合附图，对本发明进一步具体说明。
[0023]如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示实验型电解锌装置，包括正极铜条1、阳极板铜条2、负极铜条3、阴极板铜条4、阳极板5和阴极板6，极板12与正负极铜条13配合采用V型配合；电解槽内设有由动力头和管式轴流泵组成的风动轴流搅拌器7 ;动力头包括筒体21、风扇22和扇叶23，扇叶23和风扇22均位于筒体21内，扇叶23位于风扇22下方，扇叶23有倾角，可被风扇22带动旋转；扇叶连接管式轴流泵的传动轴26并带动传动轴26转动，传动轴26上有叶片27并被轴套28限制在管25内，管壁上设有溢流口 24。
[0024]实验型电解锌装置可采用透明的有机玻璃材料制作，防腐、耐一定高温还便于观察。
[0025]极板采用三阳极两阴极组合方式，极板12与正负极铜条13配合采用V型配合，操作简便也很容易保证极板之间较为精确的间距，并且V型配合方式，阴阳极铜条13V型开口可以对极板铜条12产生自动锁紧夹持作用，使导电接触非常可靠、接触电阻非常小，完全避免了极板12与阴阳极铜条13普通搭接存在的接触不良使发热严重，并且电流受影响后直接影响电解效率。
[0026]本设计中采用风扇为动力，利用空气驱动管式轴流泵，可以适应狭小空间使用，也能很好实现液面20上下层的对流与表面散热，有助于实现良好换热与传质。
[0027]动力头由筒体21、风扇22、扇叶23共同组成，风扇22可以高速旋转运行，扇叶23倾角较大，适合被动较高效旋转，扇叶23通过传动轴26带动轴流叶片27旋转，轴套28对传动轴起支撑作用，便于传动轴灵活可靠转动，轴流叶片27带倾角可以多层、多片设置，获得良好的轴流输送能力。
[0028]风扇22通电就能实现管下口 29吸入液体向上流动，由上方溢流口 24溢出，实现液体上下层的对流循环，穿过扇叶23的高速气流能实现对高温液面20的风力气流散热，促进整个液相的浓度与温度的均匀一致，有利于实验操作；循环使电解槽内离子与温度趋向均匀一致，获取最佳电解状态。
[0029]上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
【权利要求】
1.一种实验型电解锌装置，包括正极铜条、阳极板铜条、负极铜条、阴极板铜条、阳极板和阴极板，其特征在于:极板与正负极铜条配合采用V型配合；电解槽内设有由动力头和管式轴流泵组成的风动轴流搅拌器；动力头包括筒体、风扇和扇叶，扇叶和风扇均位于筒体内，扇叶位于风扇下方，扇叶有倾角，可被风扇带动旋转；扇叶连接管式轴流泵的传动轴并带动传动轴转动，传动轴上有叶片并被轴套限制在管内，管壁上设有溢流口。
【文档编号】C25C7/06GK104313647SQ201410613213
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年11月5日 优先权日:2014年11月5日
【发明者】高峰, 颜文斌, 胡亚莉, 刘志晖, 银永忠 申请人:吉首大学