一種適用于蓄電池極板固化室的布風(fēng)屏的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及蓄電池極板固化室技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于蓄電池極板固化室 的布風(fēng)屏。
【背景技術(shù)】
[0002] 鉛酸蓄電池也稱蓄電池，誕生于1859年，是一種可實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)換的 電化學(xué)裝置，一般由負(fù)極（活性物質(zhì)海綿狀鉛）、正極（活性物質(zhì)Pb02)、電解液（稀硫酸溶 液）、隔膜和殼體組成。鉛酸蓄電池的生產(chǎn)過程涉及制粉、鑄板、和膏、涂板、修板、組裝、充 電/電池化成等近20道工序，其中，極板固化工序尤為重要，其好壞直接關(guān)系到蓄電池的整 體性能和壽命。
[0003] 極板固化在固化室內(nèi)進(jìn)行，固化室利用風(fēng)機(jī)、加熱和加濕設(shè)備等為極板固化提供 所需的氧氣、水份及溫度，使鉛膏中的游離鉛進(jìn)一步氧化，并讓鉛膏和板柵之間發(fā)生反應(yīng)硬 化結(jié)合為一體，從而達(dá)到良好的機(jī)械強(qiáng)度和電性能。極板固化是一個(gè)物理變化和電化學(xué)腐 蝕過程，維持固化室內(nèi)各處空氣量、溫度和濕度的均勻分布對(duì)縮短固化周期、提升極板固化 質(zhì)量和一致性意義重大，而送風(fēng)均勻是確保固化室內(nèi)空氣量和溫濕度均勻的前提和先決條 件。
[0004] 通過布風(fēng)屏來提高送風(fēng)均勻性是目前固化室技術(shù)領(lǐng)域的普遍做法。但從大量的實(shí) 測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果來看，現(xiàn)有的各種布風(fēng)屏結(jié)構(gòu)不僅改善送風(fēng)均勻性的實(shí)際效果不佳，且存在動(dòng) 靜壓轉(zhuǎn)換不合理、長(zhǎng)期可靠性低和普適性差等技術(shù)缺陷。
[0005] 如申請(qǐng)?zhí)枮?201010236660 ·1、201210319126·6、201410228796· 6和 201410056274.2的中國(guó)發(fā)明專利，固化室中的布風(fēng)屏送風(fēng)流道均采用了變截面形式，期望 通過流道截面積的變化來平衡布風(fēng)屏內(nèi)的動(dòng)靜壓分布，從而達(dá)到均勻送風(fēng)的目的。但利用 變截面送風(fēng)流道來處理動(dòng)靜壓轉(zhuǎn)換問題，只適用于一維流動(dòng)。而布風(fēng)屏往往僅在厚度一個(gè) 方向的結(jié)構(gòu)尺寸較小，長(zhǎng)度和高度方向的結(jié)構(gòu)尺寸均較大，其內(nèi)部的空氣運(yùn)動(dòng)屬于二維、甚 至三維流動(dòng)，這直接導(dǎo)致變截面送風(fēng)流道提升送風(fēng)均勻性的實(shí)際效果無法保障。更為關(guān)鍵 的是，變截面送風(fēng)流道形式的普適性和魯棒性差，一旦固化室的結(jié)構(gòu)尺寸、總風(fēng)量或送風(fēng)口 面積和位置發(fā)生變化后，變截面送風(fēng)流道結(jié)構(gòu)尺寸必須相應(yīng)的進(jìn)行調(diào)整，否則使用效果將 大打折扣，這極大地限制了變截面送風(fēng)流道技術(shù)手段的推廣應(yīng)用。
[0006] 同時(shí)，申請(qǐng)?zhí)枮?01010236660.1的中國(guó)發(fā)明專利，其送風(fēng)口采用了"由中間向兩端 逐漸增大"的技術(shù)手段。其缺陷是:如果各個(gè)送風(fēng)口的送風(fēng)速度一致，由于開口面積的差異， 將導(dǎo)致各送風(fēng)口的送風(fēng)量不均，則勢(shì)必造成固化室內(nèi)不同位置處的空氣量大小有別，從而 影響極板固化一致性;反之，若各送風(fēng)口的送風(fēng)量一致，開口面積的差異則會(huì)導(dǎo)致各送風(fēng)口 的送風(fēng)風(fēng)速不一致，從而使得不同位置的極板處于不同的固化、干燥條件。
[0007] 此外，申請(qǐng)?zhí)枮?01020225773.7和201410056274.2的專利中，還額外增設(shè)了運(yùn)動(dòng) 部件以進(jìn)一步提升送風(fēng)均勻性。如申請(qǐng)?zhí)枮?01020225773.7的專利通過在"出風(fēng)口的位置 設(shè)置有擺風(fēng)裝置"進(jìn)行擺動(dòng)送風(fēng)，期望實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的均勻送風(fēng)。但該裝置的送風(fēng)均勻性完全取 決于擺動(dòng)頻率，理論上只有擺動(dòng)頻率極高時(shí)，才能做到均勻送風(fēng)。而高頻率的擺動(dòng)，必然導(dǎo) 致噪聲、以及設(shè)備磨損和故障率的提高。申請(qǐng)?zhí)枮?01410056274.2的專利在送風(fēng)口"設(shè)有帶 葉輪的自適應(yīng)風(fēng)力調(diào)節(jié)裝置"平衡各送風(fēng)口的出風(fēng)速度，使送風(fēng)口的出風(fēng)速度維持在一個(gè) 大致恒定的范圍內(nèi)，從而提高送風(fēng)均勻性并弱化出風(fēng)對(duì)極板的沖擊。但該裝置對(duì)風(fēng)速的調(diào) 節(jié)能力是極為有限的，當(dāng)各送風(fēng)口的風(fēng)速差異較大時(shí)該裝置將起不到維持恒定風(fēng)速的作 用。同時(shí)，由于固化室單次工作的運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)(普遍超過2天），葉輪等運(yùn)動(dòng)部件的存在必 然將大大降低設(shè)備的長(zhǎng)期可靠性，埋下運(yùn)行隱患，增加維護(hù)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 從流體力學(xué)的基本原理來看，布風(fēng)屏內(nèi)的空氣流動(dòng)屬于典型的"變質(zhì)量流"過 程一一布風(fēng)屏內(nèi)的空氣從各個(gè)送風(fēng)口逐次進(jìn)入固化室，伴隨著空氣流量的不斷減少，布風(fēng) 屏內(nèi)的壓力持續(xù)上升。因此，提升布風(fēng)屏送風(fēng)均勻性的關(guān)鍵是控制好布風(fēng)屏內(nèi)的壓力分布。
[0009] 本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中固化室布風(fēng)屏普遍存在的動(dòng)靜壓轉(zhuǎn)換不合 理、送風(fēng)不均勻、長(zhǎng)期可靠性低和普適性差等問題，從流體力學(xué)的基本原理出發(fā)，以壓力場(chǎng) 的調(diào)節(jié)為手段，提供一種適用于蓄電池極板固化室的布風(fēng)屏，此布風(fēng)屏送風(fēng)均勻性高，各送 風(fēng)口的風(fēng)速差異〈10%，從而為維持固化室內(nèi)空氣量、溫度和濕度的均勻分布、縮短固化周 期、提升極板固化質(zhì)量和一致性打下基礎(chǔ)。
[0010] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0011] -種適用于蓄電池極板固化室的布風(fēng)屏，包括至少一個(gè)位于固化室側(cè)邊的布風(fēng)單 元，每個(gè)布風(fēng)單元內(nèi)具有通風(fēng)腔和送風(fēng)腔；
[0012] 所述通風(fēng)腔沿風(fēng)流動(dòng)方向分為整流段和增壓段；
[0013] 所述整流段的腔體截面(從水平向截開形成，即水平截面)沿風(fēng)向依次增大;該整 流段的頂部設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)流板，底部連接所述的增壓段；
[0014]所述增壓段內(nèi)設(shè)有帶孔的增壓板；
[0015] 所述的送風(fēng)腔與增壓段連通，該送風(fēng)腔朝向固化室的側(cè)面設(shè)有送風(fēng)口。
[0016] 本發(fā)明中的布風(fēng)屏適用于高度H>1.60m、寬度W>1.80m、長(zhǎng)L>2.Om的蓄電池極板固 化室，各布風(fēng)單元是調(diào)節(jié)壓力場(chǎng)分布、實(shí)現(xiàn)動(dòng)靜壓合理轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)模塊。
[0017] 其中，布風(fēng)單元的數(shù)量N根據(jù)固化室的總風(fēng)量Q確定，N>Q/3500,對(duì)于送回風(fēng)方式為 側(cè)送頂回的固化室，N應(yīng)為雙數(shù);對(duì)于送回風(fēng)方式為側(cè)送側(cè)回或底送頂回的固化室，則N單雙 數(shù)皆可。
[0018] 本發(fā)明中，通風(fēng)腔的主要功能是均化壓力場(chǎng)和速度場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)靜壓的初級(jí)轉(zhuǎn)換和 靜壓調(diào)節(jié)。為避免空氣在腔體內(nèi)產(chǎn)生環(huán)流，從而形成負(fù)壓區(qū)，優(yōu)選的，所述整流段的腔體截 面呈矩形，矩形的長(zhǎng)邊平行于固化室側(cè)邊，矩形的短邊在通風(fēng)腔兩邊的側(cè)板上，兩側(cè)板間的 夾角為40°~90°。
[0019] 進(jìn)一步優(yōu)選的，為確保整流段的均化和調(diào)節(jié)功能，所述的短邊尺寸為W1JlJ
所述兩側(cè)板間的長(zhǎng)邊沿風(fēng)向依次增大，長(zhǎng)邊的最大尺寸為I1，且
其中，q為每個(gè)布風(fēng)單元的風(fēng)量，L為固化室的 長(zhǎng)度，Q為固化室對(duì)應(yīng)的總風(fēng)量，Wi和Ii的單位為m。
[0020] 其中，整流段頂部的進(jìn)風(fēng)口通過風(fēng)道或風(fēng)管與固化室的風(fēng)機(jī)相連接，為了有效控 制射流增壓效應(yīng)對(duì)均化壓力場(chǎng)和速度場(chǎng)的不利影響，優(yōu)選的，所述進(jìn)風(fēng)口的寬度為W 2 = W1, 長(zhǎng)度為12,且
其中q為每個(gè)布風(fēng)單元的風(fēng)量，W2和12的單位為m。
[0021] 本發(fā)明中，在空氣進(jìn)入通風(fēng)腔內(nèi)后，利用整流段的導(dǎo)流板進(jìn)一步削弱入口射流的 卷吸增壓作用，并對(duì)氣流進(jìn)行初級(jí)流量分配。優(yōu)選的，所述的導(dǎo)流板具有至少一組，每組具 有對(duì)稱布置的兩塊，兩塊導(dǎo)流板之間的距離沿風(fēng)向依次增大。
[0022] 優(yōu)選的，所述的兩塊導(dǎo)流板之間的夾角為10°~60°。
[0023] 優(yōu)選的，所述導(dǎo)流板的頂部與進(jìn)風(fēng)口之間的距離為IOOmm~200mm。
[0024] 其中，所述的導(dǎo)流板還可以為弧形板，沿風(fēng)向彎曲，弧度在3°~10°之間。
[0025] 本發(fā)明中，增壓板是實(shí)現(xiàn)壓力調(diào)節(jié)的關(guān)鍵部件，氣流經(jīng)過增壓多孔板后，靜壓增 大、流場(chǎng)均勻性顯著提高。為實(shí)現(xiàn)增壓板的均流效果，所述增壓板兩側(cè)的壓差應(yīng)大于l〇Pa。
[0026] 進(jìn)一步的，為實(shí)現(xiàn)所述壓差的控制，所述增壓板上的開孔均勻分布，開孔率為30~ 45%，孔徑為20mm~120mm;優(yōu)選的，增壓板與導(dǎo)流板底部之間的距離為250mm~400mm。
[0027] 本發(fā)明中，送風(fēng)腔位于通風(fēng)腔的下部，送風(fēng)腔的主要功能是完成動(dòng)靜壓的二次轉(zhuǎn) 換，保障送風(fēng)均勻；為進(jìn)一步提高送風(fēng)均勻性，優(yōu)選的，所述通風(fēng)腔和送風(fēng)腔的連通處設(shè)有 網(wǎng)狀的均流板。
[0028] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的均流板由多層60目的絲網(wǎng)組合而成。
[0029] 為避免出現(xiàn)氣流擾動(dòng)，保持氣流貫穿的一致性，所述送風(fēng)腔的深度h3應(yīng)滿足：
[0031] 其中，η為送風(fēng)口的個(gè)數(shù)，S為送風(fēng)口的面積，I3 = Iu
[0032] 本發(fā)明的有益效果是：（1)利用本發(fā)明的布風(fēng)屏結(jié)構(gòu)，對(duì)任意尺寸的固化室結(jié)構(gòu)和 總風(fēng)量均具有極高送風(fēng)均勻性(各送風(fēng)口的風(fēng)速差異〈10%)，具有較好的普適性；（2)本發(fā) 明設(shè)計(jì)的布風(fēng)屏裝置中不存在運(yùn)動(dòng)部件，長(zhǎng)期運(yùn)行可靠性高，維護(hù)成本低；（3)本發(fā)明設(shè)計(jì) 的布風(fēng)屏裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且送風(fēng)箱不存在變截面流道，加工制作方便；（4)本發(fā)明尤其適用 于送回風(fēng)方式為側(cè)送頂回式和側(cè)送側(cè)回式的固化室的布風(fēng)屏設(shè)計(jì)。
【附圖說明】
[0033] 圖1為固化室中布風(fēng)屏的安裝示意圖；
[0034]圖2為圖1中單側(cè)布風(fēng)屏的結(jié)構(gòu)圖；
[0035] 圖3為單個(gè)布風(fēng)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036] 圖4為單個(gè)布風(fēng)單元的部件尺寸圖；
[0037] 圖5為實(shí)施例1中各送風(fēng)口實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的布風(fēng)屏作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0039] 如圖1和圖2所示，本發(fā)明的布風(fēng)屏對(duì)于高度H> 1.60m、寬度W> 1.80m、長(zhǎng)L>2. Om的蓄 電池極板固化室9均適用。
[0040]布風(fēng)屏由1個(gè)或若干個(gè)布風(fēng)單元1組成，布風(fēng)單元1是調(diào)節(jié)壓力場(chǎng)分布、實(shí)現(xiàn)動(dòng)靜壓 合理轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)模塊，為獲得最優(yōu)的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換效果，基于集束流理論，通過大量的實(shí)驗(yàn)，確 定單個(gè)布風(fēng)單元1可處理的風(fēng)量q上限為3500m 3 · 1Γ1。布風(fēng)單元1的數(shù)量N根據(jù)固化室的總風(fēng) 量Q確定，N>Q/3500,對(duì)于送回風(fēng)方式為側(cè)送頂回的固化室，N應(yīng)為雙數(shù);對(duì)于送回風(fēng)方式為 側(cè)送側(cè)回或底送頂回的固化室，則N單雙數(shù)皆可。
[0041 ]每個(gè)布風(fēng)單元1由氣庫式整流靜壓箱2和送風(fēng)箱