[发明专利]一种制备质子交换膜燃料电池扩散层料浆的装置及方法

摘要

本发明涉及一种制备质子交换膜燃料电池扩散层料浆的装备及方法。该装置包括动力装置、传动装置、搅拌桶、低速搅拌器、高速分散器和内部冷却组件等，传动装置包括中空的低速传动主轴和置于中空主轴内的高速传动轴，转动安装在主轴上，低速搅拌器、高速分散器和内部冷却组件安装在转动架上，随转动架一起转动，同时高速分散组件又在连接到传动装置的高速传动轴带动下高速旋转；循环水管线由安装在中空高速传动轴内的管线轴引入，实现内部冷却功能。本发明的装备首次具备制浆过程内部冷却功能，解决了制备高粘度料浆内部温升引起的破乳问题，并将预混合与高速分散集成到同一设备，具有处理量大、适用粘度范围广、高效、成本低、易操作等优点。

主权项

一种制备质子交换膜燃料电池扩散层料浆的装置，包括动力装置、传动装置、搅拌桶3、由动力装置通过传动装置带动的低速搅拌器4、高速分散器5；其特征在于，所述的动力装置包括低速分散电机101、高速分散电机102和自动升降电机103，所述的传动装置包括传动轮系205、传动轴和转动架204，传动轴包括中空的、由低速分散电机101带动的低速传动主轴201，置于中空的低速传动主轴201内的、由高速分散电机102带动的高速传动轴202以及置于高速传动轴202内中空的管线轴203，上述三轴内部通过轴承嵌套固定，通过轴承座固定在机架7上；一个中空的圆柱体转动架204通过键连接安装在主轴201上，同主轴201一起转动；所述的转动架204内设置有两根低速转动轴4a、4b，其下端穿过转动架并与转动架下端面垂直，两安装点与下端面圆心中心对称，安装点距圆心1/8d‑1/4d，两个低速搅拌器4安装在转动轴4a、4b的下端伸入搅拌桶3内；转动轴4a、4b的上端穿过转动架上端面并通过小齿轮与固定在机架上的大齿轮205啮合，传动比为1∶1‑1∶4，优选1∶2，转动轴4a、4b带动两个低速搅拌器4在随转动架204一起转动时实现自身的转动；所述的转动架204内还设置有两根与转动架204下端面垂直的高速转动轴5a、5b，其两安装点与下端面圆心中心对称，安装点距圆心1/6d‑3/10d，高速传动轴安装点连线与低速传动轴安装点连线垂直，高速转动轴5a、5b的顶端安装有从动带轮206，从动带轮通过同步带与安装在高速传动轴202上的主动带轮208连接；高速转动轴5a、5b的下端各安装一分散器5置于搅拌桶3中，高速分散器5在高速转动轴5a、5b的带动下随转动架204一起转动，同时在高速传动轴202带动下实现自身的转动，转速在0‑7500rpm之间；搅拌桶3内至少有一个内部冷却组件6，所述的内部冷却组件6包括盘管式换热管及其连接管线8，内部冷却组件6通过螺栓连接垂直安装在转动架204的下端面上并随转动架一起转动，安装点距下端面圆心3/10d‑9/20d，安装在两低速传动轴安装点连线的45°‑75°方向，盘管式换热管的流量为100‑150L/h；连接管线8经中空的管线轴203连接至旋转转接器9，再接外部循环水浴；所述的搅拌桶3为具有外部冷却功能的夹套式结构，搅拌桶3通过自动升降电机103带动的蜗轮丝杆10实现自动升降，搅拌桶的设计容量为10‑50L； 其中d为转动架204下端面直径。