金屬鈀復(fù)合膜氫氣分離器組件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及氣體分離器的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種金屬鈀復(fù)合膜氫氣分離器組件，支撐體的孔道內(nèi)壁上設(shè)有金屬鈀復(fù)合膜，所述支撐體的進(jìn)口端和出口端上均套接有金屬接頭，金屬接頭套接的內(nèi)接面分別與進(jìn)口端和出口端套接的外表面之間由端口向該端根部依次設(shè)有石墨密封圈以及壓緊圈；所述石墨密封圈處的金屬接頭的內(nèi)接面上設(shè)有若干圈凹槽，所述石墨密封圈處或石墨密封圈和壓緊圈處的進(jìn)口端和出口端套接的外表面上均設(shè)有若干圈凹槽。優(yōu)點(diǎn)是：金屬接頭處不會(huì)因熱膨脹系統(tǒng)的不同而造成泄露，使得密封性能增強(qiáng)，在實(shí)際應(yīng)用中可以廣泛使用。
【專利說明】金屬鈀復(fù)合膜氫氣分離器組件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及氣體分離器的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種具有金屬鈀復(fù)合膜的氫氣分離器組件，可以應(yīng)用于小、中、大規(guī)模的氫氣分離與純化。

【背景技術(shù)】
[0002]鈀復(fù)合膜具有優(yōu)良的氫滲透性能，可用于氫氣的分離與提純。鈀復(fù)合膜的支撐載體材料有很多，但主要是多孔陶瓷管和多孔不銹鋼管，其中又以前者應(yīng)用最為廣泛，這主要?dú)w功于其優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和成熟的制備工藝?，F(xiàn)有文獻(xiàn)及專利報(bào)道中，涉及的鈀膜陶瓷載體幾乎都是單通道型的，鈀復(fù)合膜或鍍?cè)谔沾晒芡鈧?cè)或鍍?cè)趦?nèi)側(cè)。由于每根單通道鈀復(fù)合膜的膜面積有限，雖然可以簡(jiǎn)單通過增加膜管的數(shù)量來增大膜面積，但這又增大了膜管所占據(jù)的空間，提高了設(shè)備投資并增加了安裝和監(jiān)測(cè)的困難。由于多通道型鈀膜的單位體積能提供更大的膜面積，從而使氫氣分離器在保證氫透量的同時(shí)體積更為小巧，尤其適用于便攜式或現(xiàn)場(chǎng)制氫裝置。另外，多通道型鈀膜是內(nèi)膜型，其超薄金屬層在安裝操作過程中不容易受損?；谝陨显颍裟軐⑦@種多通道型多孔陶瓷為載體的鈀復(fù)合膜做成高效氫氣分離器將會(huì)有更好的應(yīng)用前景。
[0003]有文獻(xiàn)報(bào)道了一種高效的氫氣分離膜[Hu Xiaojuan, Huang Yan, Shu Shili, FanYiqun, Xu Nanping, Journal of Power Sources, 181 (2008) 135-139.]，通過米用多通道韋巴復(fù)合膜，可以獲得高的分離面積/體積比。采用多通道陶瓷載體，以化學(xué)鍍?cè)诟魍ǖ赖膬?nèi)表面形成鈀膜，而橫截面通過釉子進(jìn)行致密封孔。再以石墨密封墊通過致密后的橫截面將鈀復(fù)合膜與金屬殼體進(jìn)行連接。然而，由于多通道鈀復(fù)合膜與金屬殼體完全固定在一起，又由于多通道鈀復(fù)合膜與金屬殼體的熱膨脹系數(shù)不同，所以在加熱和冷卻過程中，必然導(dǎo)致石墨密封墊處有一定程度的泄露，從而難以實(shí)際應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種金屬接頭處不會(huì)因熱膨脹系統(tǒng)的不同而造成泄露，使得密封性能增強(qiáng)，在實(shí)際應(yīng)用中可以廣泛使用的金屬鈀復(fù)合膜氫氣分離器組件。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型提供了以下技術(shù)方案:
[0006]一種金屬鈀復(fù)合膜氫氣分離器組件，包括具有多孔道的支撐體，支撐體的孔道內(nèi)壁上設(shè)有金屬鈀復(fù)合膜，所述支撐體的進(jìn)口端和出口端上均套接有金屬接頭，金屬接頭套接的內(nèi)接面分別與進(jìn)口端和出口端套接的外表面之間由端口向該端根部依次設(shè)有石墨密封圈以及壓緊圈；所述石墨密封圈處的金屬接頭的內(nèi)接面上設(shè)有若干圈凹槽，所述石墨密封圈處或石墨密封圈和壓緊圈處的進(jìn)口端和出口端套接的外表面上均設(shè)有若干圈凹槽。
[0007]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述進(jìn)口端和出口端上均套設(shè)有將金屬接頭旋緊固定的鎖緊螺帽，鎖緊螺帽靠近進(jìn)口端和出口端的根部一側(cè)的端部均設(shè)有縮口環(huán)，縮口環(huán)與金屬接頭的端面之間留有間隙，間隙內(nèi)設(shè)有一端頂設(shè)于縮口環(huán)的環(huán)面上、另一端頂設(shè)于壓緊圈上的彈簧墊。
[0008]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述壓緊圈靠近根部一側(cè)的端部沿周向向外延伸成環(huán)形的擋環(huán)，所述彈簧墊頂靠壓緊圈或/和擋環(huán)可使擋環(huán)與金屬接頭相對(duì)的面貼合密封。
[0009]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述進(jìn)口端和出口端上套設(shè)鎖緊螺帽的部分為縮頸部，所述石墨密封圈、壓緊圈以及彈簧墊均設(shè)于相對(duì)應(yīng)的縮頸部上。
[0010]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述凹槽呈螺旋狀或環(huán)狀。
[0011]通過采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型所達(dá)到的技術(shù)效果為:
[0012]1、通過在金屬接頭處設(shè)置石墨密封圈、壓緊圈，并通過將石墨密封圈處的金屬接頭的內(nèi)接面以及進(jìn)出口端的外表面均設(shè)置有若干圈凹槽，使石墨密封圈緊緊的嵌入凹槽內(nèi)，增強(qiáng)了金屬接頭與金屬鈀復(fù)合膜連接的密封性，從而提高了本裝置整體的密封性，金屬接頭處不會(huì)因熱膨脹系統(tǒng)的不同而造成泄露，使得密封性能增強(qiáng)，在實(shí)際應(yīng)用中可以廣泛使用，同時(shí)設(shè)置兩個(gè)出氣道，可以收集兩種以上純度的氫氣，使得產(chǎn)品的適用范圍更廣，而且效率高，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益也高；
[0013]2、通過設(shè)置彈簧墊，金屬彈簧增強(qiáng)了金屬接頭與進(jìn)出口端連接的密封性，從而提高了整體的密封性，金屬接頭處不會(huì)因熱膨脹系統(tǒng)的不同而造成泄露，使得密封性能增強(qiáng)；
[0014]3、采用螺旋狀的凹槽，使石墨密封圈在金屬接頭與進(jìn)出口端進(jìn)行連接時(shí)嵌入凹槽形成迷宮式密封，密封效果更好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0016]圖1為本實(shí)用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型的支撐體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為本實(shí)用新型的金屬接頭的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]參照?qǐng)D1?3，圖中的箭頭指示方向?yàn)闅怏w的走向，一種金屬鈀復(fù)合膜氫氣分離器組件，取多通道陶瓷作為金屬鈀復(fù)合膜10的支撐體11，多通道陶瓷支撐體11由多個(gè)孔道組成。進(jìn)口端111和出口端112上均套接有金屬接頭12，金屬接頭12套接的內(nèi)接面分別與進(jìn)口端111和出口端112套接的外表面之間由端口向該端根部依次設(shè)有石墨密封圈13以及壓緊圈14 ;所述進(jìn)口端111和出口端112上均套設(shè)有將金屬接頭12旋緊固定的鎖緊螺帽15，鎖緊螺帽15靠近進(jìn)口端111和出口端112的根部一側(cè)的端部均設(shè)有縮口環(huán)151，縮口環(huán)151與金屬接頭12的端面之間留有間隙16，間隙16內(nèi)設(shè)有一端頂設(shè)于縮口環(huán)151的環(huán)面上、另一端頂設(shè)于壓緊圈14上的彈簧墊17。所述進(jìn)口端111和出口端112上套設(shè)鎖緊螺帽15的部分為縮頸部18、19，石墨密封圈13、壓緊圈14以及彈簧墊17均設(shè)于相對(duì)應(yīng)的縮頸部18、19上。其中彈簧墊17可以加強(qiáng)支撐體11端部與金屬接頭12兩者間由于加熱和冷卻引起的不同材質(zhì)的熱脹冷縮所產(chǎn)生的端口密封性。
[0020]參照?qǐng)D1，壓緊圈14靠近根部一側(cè)的端部沿周向向外延伸成環(huán)形的擋環(huán)20，所述彈簧墊17頂靠壓緊圈14或/和擋環(huán)20可使擋環(huán)20與金屬接頭12相對(duì)的面貼合密封。
[0021]參照?qǐng)D1?3，石墨密封圈13處的金屬接頭12的內(nèi)接面121上設(shè)有若干圈凹槽21，所述石墨密封圈13處或石墨密封圈13和壓緊圈14處的進(jìn)口端111和出口端112套接的外表面上均設(shè)有若干圈凹槽22。凹槽21和22呈螺旋狀，其中石墨密封圈13在鎖緊螺帽15壓緊狀態(tài)下嵌入凹槽21和凹槽22形成迷宮式密封面，增強(qiáng)了整體的密封性能。當(dāng)然這里的凹槽21和22也可以為環(huán)狀。
[0022]上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非依此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，故:凡依本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)、形狀、原理所做的等效變化，均應(yīng)涵蓋于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種金屬鈀復(fù)合膜氫氣分離器組件，包括具有多孔道的支撐體，支撐體的孔道內(nèi)壁上設(shè)有金屬鈀復(fù)合膜，其特征在于:所述支撐體的進(jìn)口端和出口端上均套接有金屬接頭，金屬接頭套接的內(nèi)接面分別與進(jìn)口端和出口端套接的外表面之間由端口向該端根部依次設(shè)有石墨密封圈以及壓緊圈；所述石墨密封圈處的金屬接頭的內(nèi)接面上設(shè)有若干圈凹槽，所述石墨密封圈處或石墨密封圈和壓緊圈處的進(jìn)口端和出口端套接的外表面上均設(shè)有若干圈凹槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鈀復(fù)合膜氫氣分離器組件，其特征在于:所述進(jìn)口端和出口端上均套設(shè)有將金屬接頭旋緊固定的鎖緊螺帽，鎖緊螺帽靠近進(jìn)口端和出口端的根部一側(cè)的端部均設(shè)有縮口環(huán)，縮口環(huán)與金屬接頭的端面之間留有間隙，間隙內(nèi)設(shè)有一端頂設(shè)于縮口環(huán)的環(huán)面上、另一端頂設(shè)于壓緊圈上的彈簧墊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬鈀復(fù)合膜氫氣分離器組件，其特征在于:所述壓緊圈靠近根部一側(cè)的端部沿周向向外延伸成環(huán)形的擋環(huán)，所述彈簧墊頂靠壓緊圈或/和擋環(huán)可使擋環(huán)與金屬接頭相對(duì)的面貼合密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鈀復(fù)合膜氫氣分離器組件，其特征在于:所述進(jìn)口端和出口端上套設(shè)鎖緊螺帽的部分為縮頸部，所述石墨密封圈、壓緊圈以及彈簧墊均設(shè)于相對(duì)應(yīng)的縮頸部上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的金屬鈀復(fù)合膜氫氣分離器組件，其特征在于:所述凹槽呈螺旋狀或環(huán)狀。
【文檔編號(hào)】B01D53/22GK204247038SQ201420705974
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】陳崇文, 林定標(biāo), 陳輝, 王培正 申請(qǐng)人:浙江海天氣體有限公司