CN114272635A - 一种用于铅酸电池水浴内化的酸气处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于酸气处理技术领域，具体的说是一种用于铅酸电池水浴内化的酸气处理装置，包括反应池、处理罐和连接管；所述反应池和处理罐通过连接管连通；所述连接管上设置有控制阀；所述控制阀控制酸气间歇性通过连接管进入处理罐；所述处理罐包括內罐和罐盖；所述內罐最小直径大于压力管最大直径；所述內罐和压力管之间形成第一降温腔；所述压力管内密封滑动连接有活塞柱；本发明用于对水浴内化产生的酸气进行初步降温的同时，实现热能收集再利用，同时对酸气进行初步的净化，并实现进入冷凝器内酸气量更多，提高冷凝器使用效果，降低使用压力。

Description

一种用于铅酸电池水浴内化的酸气处理装置

技术领域

本发明属于酸气处理技术领域，具体的说是一种用于铅酸电池水浴内化的酸气处理装置。

背景技术

水浴内化是铅酸电池制造不可或缺的一步工序，但是在铅酸电池水浴内化过程中会产生酸气，且由于工序要求，产生的酸气为高温酸气，高温酸气排放会对环境造成大量污染；

酸气在处理过程中第一步是对其进行降温处理，现有的降温处理通常采用多根冷凝管对其冷凝，由于酸气是持续产生的，酸气与冷凝管中的流动通常为匀速进行，这就导致酸气无法完全充满冷凝管，此时由于冷凝管中酸气含量少，冷凝过程中冷凝液流动速度一定，导致冷凝液使用效率不高，未完全发挥冷凝液的最大效率，导致冷凝器的冷凝效果降低。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决冷凝管中酸气含量少导致冷凝器的冷凝效果降低的问题，本发明提出的一种用于铅酸电池水浴内化的酸气处理装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种用于铅酸电池水浴内化的酸气处理装置，包括反应池、处理罐和连接管；所述反应池和处理罐通过连接管连通；所述连接管上设置有控制阀；所述控制阀控制酸气间歇性通过连接管进入处理罐；所述处理罐包括內罐和罐盖；所述罐盖设置于內罐上方；所述內罐通过螺栓连接于罐盖下表面；所述內罐内设置有通过螺栓固连于罐盖下表面的压力管；所述压力管顶部连通连接管，底部与內罐底部固连；所述內罐最小直径大于压力管最大直径；所述內罐和压力管之间形成第一降温腔；

所述压力管内密封滑动连接有活塞柱；所述压力管表面周圈开设有连通第一降温腔的气孔；酸气未进入活塞柱上方压力管内空间时，活塞柱底部与压力管底部存在间隙，且此时活塞柱侧壁接触气孔，对气孔密封；所述罐盖表面开设有连通第一降温腔的出气管。

优选的，所述处理罐还包括外罐；所述外罐最小直径大于內罐最大直径；所述內罐和外罐之间形成第二降温腔；所述外罐内底部设有加水单元；所述第二降温腔内装有水，水平面位于气孔的平面上方；所述加水单元用于对第二降温腔内进行补水。

优选的，所述加水单元包括加水管、水箱、摆动盘和驱动杆；所述水箱通过螺栓固连于外罐外表面底部，且水箱上表面固连有进水管；所述加水管通过螺栓固连于外罐内表面底部，并连通水箱内设置，且加水管中心线与外罐底部中心线不在同一条直线上；所述驱动杆上端固连于活塞柱下表面，驱动杆下端穿过內罐底部于加水管内铰接有铰接杆，铰接杆底部固连摆动盘；所述摆动盘周圈弧面设计，且摆动盘水平状态下接触加水管内壁设置；所述铰接杆与摆动盘之间偏心连接，摆动盘中心点与加水管中心点处于同一竖直线上；所述驱动杆远离摆动盘中心线的一侧固连有“倒L形”设计的抵触杆，摆动盘水平状态下抵触杆下端接触摆动盘上表面设置。

优选的，所述驱动杆与內罐之间设置有密封圈。

优选的，所述內罐外表面底部与驱动杆表面之间固连有橡胶环；所述橡胶环弹性材料制成；且当活塞柱下移过程中，橡胶环处于拉伸状态。

优选的，所述內罐靠近罐盖一侧周圈固连有导通管；所述导通管连通第一降温腔和第二降温腔设置；所述导通管内设置有单向阀，使第二降温腔内气体或液体向第一降温腔内输送。

优选的，所述內罐底部固连有导液管；所述导液管“L”形设计，导液管一端连通第一降温腔，另一端穿过外罐连通外部空间。

优选的，所述导液管连通第一降温腔的一端内滑动连接有“倒T”形设计的固定架；所述固定架上端于导液管外固连有浮块，浮块位于第一降温腔内设置；所述浮块下表面固连有密封垫；所述密封垫软质耐腐蚀材料制成；所述浮块的直径大于导液管的最大直径。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种用于铅酸电池水浴内化的酸气处理装置，通过第一降温腔使酸气于第一降温腔内进行初步降温，降低后期冷凝器的冷凝压力，通过活塞柱的移动，随着第一降温腔内酸气不断沉积，酸气通过出气管进入后续冷凝器管道中，此时可使酸气更加充满于冷凝管中，在进入冷凝器时，有效提高冷凝器的使用效率，提高冷凝效果的同时，降低冷凝器的冷凝压力。

2.本发明所述的一种用于铅酸电池水浴内化的酸气处理装置，通过第二降温腔及第二降温腔内的水，再次提高热交换效果，避免第一降温腔长时间沉积酸气，导致第一降温腔温度持续升高，导致酸气降温效果变差，同时酸气热量对第二降温腔内水进行加热，实现酸气中的热量回收，降低能源消耗。

3.本发明所述的一种用于铅酸电池水浴内化的酸气处理装置，通过浮力使浮块上移，密封垫打开导液管，使混合物排出，实现自动排出溶液，提高內罐使用寿命，降低人力消耗，同时通过浮块配合密封垫对导液管的密封，避免第一降温腔内酸气通过导液管排出到外界，导致环境污染。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的主视图；

图2是反应罐的剖视图；

图3是图2中A处局部放大图；

图中：反应池1、处理罐2、內罐21、罐盖22、压力管23、第一降温腔24、活塞柱25、气孔26、出气管27、外罐28、第二降温腔29、连接管3、加水单元4、加水管41、水箱42、摆动盘43、驱动杆44、进水管45、铰接杆46、抵触杆47、橡胶环48、导通管5、导液管6、固定架61、浮块62。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图3所示，本发明所述的一种用于铅酸电池水浴内化的酸气处理装置，包括反应池1、处理罐2和连接管3；所述反应池1和处理罐2通过连接管3连通；所述连接管3上设置有控制阀；所述控制阀控制酸气间歇性通过连接管3进入处理罐2；所述处理罐2包括內罐21和罐盖22；所述罐盖22设置于內罐21上方；所述內罐21通过螺栓连接于罐盖22下表面；所述內罐21内设置有通过螺栓固连于罐盖22下表面的压力管23；所述压力管23顶部连通连接管3，底部与內罐21底部固连；所述內罐21最小直径大于压力管23最大直径；所述內罐21和压力管23之间形成第一降温腔24；

所述压力管23内密封滑动连接有活塞柱25；所述压力管23表面周圈开设有连通第一降温腔24的气孔26；酸气未进入活塞柱25上方压力管23内空间时，活塞柱25底部与压力管23底部存在间隙，且此时活塞柱25侧壁接触气孔26，对气孔26密封；所述罐盖22表面开设有连通第一降温腔24的出气管27；

工作时，酸气于反应池1内产生后通过连接管3进入处理罐2内，通过控制阀的作用，使酸气间歇性进入处理罐2并进入压力管23内，随着酸气的不断进入，对活塞柱25施加向下的压力，当活塞柱25受到向下的压力大于活塞柱下方气压时，活塞柱25不断下移，直至活塞柱25移动至气孔26下方，第一降温腔24与活塞柱25上方的压力管23空间导通，酸气通过气孔26进入第一降温腔24内部，此时由于压力作用，酸气流动速度较快，同时酸气质量远大于空气质量，酸气于第一降温腔24内沉积，通过第一降温腔使酸气于第一降温腔24内进行初步降温，降低后期冷凝器的冷凝压力，提高冷凝效果，随着第一降温腔24内酸气不断沉积，酸气通过出气管27进入后续冷凝器管道中，此时可使酸气更加充满于冷凝管中，在进入冷凝器时，有效提高冷凝器的使用效率，提高冷凝效果的同时，降低冷凝器的冷凝压力，此时可缩短冷凝器的冷凝管长度，达到相同或更优的冷凝效果。

作为本发明的一种具体实施方式，所述处理罐2还包括外罐28；所述外罐28最小直径大于內罐21最大直径；所述內罐21和外罐28之间形成第二降温腔29；所述外罐28内底部设有加水单元4；所述第二降温腔29内装有水，水平面位于气孔26的平面上方；所述加水单元4用于对第二降温腔29内进行补水；

工作时，酸气于第一降温腔24沉积过程中进行热交换，通过第二降温腔29及第二降温腔29内的水，再次提高热交换效果，避免第一降温腔24长时间沉积酸气，导致第一降温腔24温度持续升高，导致酸气降温效果变差，同时酸气热量对第二降温腔29内水进行加热，实现酸气中的热量回收，降低能源消耗，且通过水对酸气进行有效吸热，进一步降低酸气所含热能，降低冷凝器冷凝压力的同时实现资源的回收再利用。

作为本发明的一种具体实施方式，所述加水单元4包括加水管41、水箱42、摆动盘43和驱动杆44；所述水箱42通过螺栓固连于外罐28外表面底部，且水箱42上表面固连有进水管45；所述加水管41通过螺栓固连于外罐28内表面底部，并连通水箱42内设置，且加水管41中心线与外罐28底部中心线不在同一条直线上；所述驱动杆44上端固连于活塞柱25下表面，驱动杆44下端穿过內罐21底部于加水管41内铰接有铰接杆46，铰接杆46底部固连摆动盘43；所述摆动盘43周圈弧面设计，且摆动盘43水平状态下接触加水管41内壁设置；所述铰接杆46与摆动盘43之间偏心连接，摆动盘43中心点与加水管41中心点处于同一竖直线上；所述驱动杆44远离摆动盘43中心线的一侧固连有“倒L形”设计的抵触杆47，摆动盘43水平状态下抵触杆47下端接触摆动盘43上表面设置；

工作时，通过控制阀使酸气间歇性进入压力管23，使活塞柱25间歇性上下移动，当活塞柱25下移过程中通过驱动杆44和铰接杆46带动摆动盘43下移，此时由于水压作用，摆动盘43带动铰接杆46摆动，使摆动盘43趋向于竖直状态，加水管41内的水通过摆动盘43流动至摆动盘43上方，当活塞柱25向上移动过程中通过驱动杆44和铰接杆46带动摆动盘43上移，此时在水压作用下摆动盘43逆时针摆动，直至摆动盘43水平状态后抵触杆47接触摆动盘43表面，通过抵触杆47的抵触配合水压，使摆动盘43保持水平状态上移，将摆动盘43上的水带出至第二冷却腔29内，实现对第二冷却腔29内补水，且在第二冷却腔29内的水位位于气孔26水平线上方时，由于摆动盘43与铰接杆46的偏心连接，摆动盘43上方水对摆动盘43远离抵触杆47一侧压力大于靠近抵触杆47一侧压力，配合抵触杆47的抵触，使摆动盘43处于水平状态，结合活塞柱25上下移动的频率，保证第二冷却腔29的水位，从而保证第二冷却腔29的冷却效果，提高酸气进入冷凝器前的冷凝效果，进水管45用于对水箱42补充水。

作为本发明的一种具体实施方式，所述驱动杆44与內罐21之间设置有密封圈；工作时，通过密封圈提高驱动杆44与內罐21之间的密封性，降低水进入活塞柱25下方的压力管23内的概率，导致活塞柱25下移需要抵抗压力增大，导致活塞柱25无法下移。

作为本发明的一种具体实施方式，所述內罐21外表面底部与驱动杆44表面之间固连有橡胶环48；所述橡胶环48弹性材料制成，且当活塞柱25下移过程中，橡胶环48处于拉伸状态；

工作时，通过橡胶环48配合密封圈进一步提高驱动杆44与內罐21之间的密封性，防止水进入活塞柱25下方的压力管23内，避免活塞25无法下移，同时当活塞柱25下移过程中，橡胶环48处于拉伸状态，提高活塞柱25下移至气孔29打开所需压力，从而提高活塞柱25上方酸气压力，提高每次酸气进入第一降温腔24的量，降低酸气进入第一降温腔24的频率，从而进一步提高第一降温腔24中酸气停留时间，提高降温效率，同时降低酸气进入第一降温腔24的频率，可降低酸气进入第一降温腔24的后对原位于第一降温腔24酸气的影响，使每次通过出气管27的酸气均具有充足时间降温，提高热回收效率，同时提高每次进入出气管27内酸气量更多，提高冷凝器冷凝效果。

作为本发明的一种具体实施方式，所述內罐21靠近罐盖22一侧周圈固连有导通管5；所述导通管5连通第一降温腔24和第二降温腔29设置；所述导通管5内设置有单向阀，使第二降温腔29内气体或液体向第一降温腔24内输送；工作时，随着酸气热量被第二降温腔29内的水吸收，形成水蒸气，水蒸气通过导通管5进入第一降温腔24内与酸气结合，对酸气进行中和，降低酸气的含酸量，为后期酸气无害处理做铺垫，同时水蒸气与酸气结合后可更均匀有效的对酸气进行降温，且水蒸气与酸气共同进入冷凝器中，水蒸气液化温度低，优先液化后位于酸气内，提高与酸气接触的冷凝棉结，可提高冷凝器的冷凝效果；

水蒸气进入第一降温腔24后，由于第二降温腔29温度较低，部分水蒸气冷凝形成水位于第一降温腔24内，进一步提高酸气降温效果。

作为本发明的一种具体实施方式，所述內罐21底部固连有导液管6；所述导液管6“L”形设计，导液管6一端连通第一降温腔24，另一端穿过外罐28连通外部空间；工作时，通过导液管6，在处理罐2不工作时，有效将位于第一降温腔24内的水和酸的混合物排出，防止长时间残留于第一降温腔24内，持续的腐蚀，导致內罐21损坏。

作为本发明的一种具体实施方式，所述导液管6连通第一降温腔24的一端内滑动连接有“倒T”形设计的固定架61；所述固定架61上端于导液管6外固连有浮块62，浮块62位于第一降温腔24内设置；所述浮块62下表面固连有密封垫；所述密封垫软质耐腐蚀材料制成；所述浮块62的直径大于导液管6的最大直径；

工作时，当水蒸气在第一降温腔24内冷凝形成水后，与酸气中的酸混合为混合液体积累于第一降温腔24底部时，随着持续的积累，通过浮力使浮块62上移，密封垫打开导液管6，使混合物排出，实现自动排出溶液，提高內罐21使用寿命，降低人力消耗，同时通过浮块62配合密封垫对导液管6的密封，避免第一降温腔42内酸气通过导液管6排出到外界，导致环境污染。

具体工作流程如下：

工作时，酸气于反应池1内产生后通过连接管3进入处理罐2内，通过控制阀的作用，使酸气间歇性进入处理罐2并进入压力管23内，随着酸气的不断进入，对活塞柱25施加向下的压力，当活塞柱25受到向下的压力大于活塞柱下方气压时，活塞柱25不断下移，直至活塞柱25移动至气孔26下方，第一降温腔24与活塞柱25上方的压力管23空间导通，酸气通过气孔26进入第一降温腔24内部，随着第一降温腔24内酸气不断沉积，酸气通过出气管27进入后续冷凝器管道中；

当活塞柱25下移过程中通过驱动杆44和铰接杆46带动摆动盘43下移，此时由于水压作用，摆动盘43带动铰接杆46摆动，使摆动盘43趋向于竖直状态，加水管41内的水通过摆动盘43流动至摆动盘43上方，当活塞柱25向上移动过程中通过驱动杆44和铰接杆46带动摆动盘43上移，此时在水压作用下摆动盘43逆时针摆动，直至摆动盘43水平状态后抵触杆47接触摆动盘43表面，通过抵触杆47的抵触配合水压，使摆动盘43保持水平状态上移，将摆动盘43上的水带出至第二冷却腔29内，实现对第二冷却腔29内补水；

随着酸气热量被第二降温腔29内的水吸收，形成水蒸气，水蒸气通过导通管5进入第一降温腔24内与酸气结合，水蒸气进入第一降温腔24后，由于第二降温腔29温度较低，部分水蒸气冷凝形成水位于第一降温腔24内与酸气中的酸混合为混合液体积累于第一降温腔24底部时，随着持续的积累，通过浮力使浮块62上移，密封垫打开导液管6，使混合物排出。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种用于铅酸电池水浴内化的酸气处理装置，包括反应池(1)、处理罐(2)和连接管(3)；所述反应池(1)和处理罐(2)通过连接管(3)连通；其特征在于：所述连接管(3)上设置有控制阀；所述控制阀控制酸气间歇性通过连接管(3)进入处理罐(2)；所述处理罐(2)包括內罐(21)和罐盖(22)；所述罐盖(22)设置于內罐(21)上方；所述內罐(21)通过螺栓连接于罐盖(22)下表面；所述內罐(21)内设置有通过螺栓固连于罐盖(22)下表面的压力管(23)；所述压力管(23)顶部连通连接管(3)，底部与內罐(21)底部固连；所述內罐(21)最小直径大于压力管(23)最大直径；所述內罐(21)和压力管(23)之间形成第一降温腔(24)；

所述压力管(23)内密封滑动连接有活塞柱(25)；所述压力管(23)表面周圈开设有连通第一降温腔(24)的气孔(26)；酸气未进入活塞柱(25)上方压力管(23)内空间时，活塞柱(25)底部与压力管(23)底部存在间隙，且此时活塞柱(25)侧壁接触气孔(26)，对气孔(26)密封；所述罐盖(22)表面开设有连通第一降温腔(24)的出气管(27)。

2.根据权利要求1所述的一种用于铅酸电池水浴内化的酸气处理装置，其特征在于：所述处理罐(2)还包括外罐(28)；所述外罐(28)最小直径大于內罐(21)最大直径；所述內罐(21)和外罐(28)之间形成第二降温腔(29)；所述外罐(28)内底部设有加水单元(4)；所述第二降温腔(29)内装有水，水平面位于气孔(26)的平面上方；所述加水单元(4)用于对第二降温腔(29)内进行补水。

3.根据权利要求2所述的一种用于铅酸电池水浴内化的酸气处理装置，其特征在于：所述加水单元(4)包括加水管(41)、水箱(42)、摆动盘(43)和驱动杆(44)；所述水箱(42)通过螺栓固连于外罐(28)外表面底部，且水箱(42)上表面固连有进水管(45)；所述加水管(41)通过螺栓固连于外罐(28)内表面底部，并连通水箱(42)内设置，且加水管(41)中心线与外罐(28)底部中心线不在同一条直线上；所述驱动杆(44)上端固连于活塞柱(25)下表面，驱动杆(44)下端穿过內罐(21)底部于加水管(41)内铰接有铰接杆(46)，铰接杆(46)底部固连摆动盘(43)；所述摆动盘(43)周圈弧面设计，且摆动盘(43)水平状态下接触加水管(41)内壁设置；所述铰接杆(46)与摆动盘(43)之间偏心连接，摆动盘(43)中心点与加水管(41)中心点处于同一竖直线上；所述驱动杆(44)远离摆动盘(43)中心线的一侧固连有“倒L形”设计的抵触杆(47)，摆动盘(43)水平状态下抵触杆(47)下端接触摆动盘(43)上表面设置。

4.根据权利要求3所述的一种用于铅酸电池水浴内化的酸气处理装置，其特征在于：所述驱动杆(44)与內罐(21)之间设置有密封圈。

5.根据权利要求1所述的一种用于铅酸电池水浴内化的酸气处理装置，其特征在于：所述內罐(21)外表面底部与驱动杆(44)表面之间固连有橡胶环(48)；所述橡胶环(48)弹性材料制成；且当活塞柱(25)下移过程中，橡胶环(48)处于拉伸状态。

6.根据权利要求2所述的一种用于铅酸电池水浴内化的酸气处理装置，其特征在于：所述內罐(21)靠近罐盖(22)一侧周圈固连有导通管(5)；所述导通管(5)连通第一降温腔(24)和第二降温腔(29)设置；所述导通管(5)内设置有单向阀，使第二降温腔(29)内气体或液体向第一降温腔(24)内输送。

7.根据权利要求6所述的一种用于铅酸电池水浴内化的酸气处理装置，其特征在于：所述內罐(21)底部固连有导液管(6)；所述导液管(6)“L”形设计，导液管(6)一端连通第一降温腔(24)，另一端穿过外罐(28)连通外部空间。

8.根据权利要求7所述的一种用于铅酸电池水浴内化的酸气处理装置，其特征在于：所述导液管(6)连通第一降温腔(24)的一端内滑动连接有“倒T”形设计的固定架(61)；所述固定架(61)上端于导液管(6)外固连有浮块(62)，浮块(62)位于第一降温腔(24)内设置；所述浮块(62)下表面固连有密封垫；所述密封垫软质耐腐蚀材料制成；所述浮块(62)的直径大于导液管(6)的最大直径。

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