CN204247038U - 金属钯复合膜氢气分离器组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及气体分离器的技术领域，尤其是涉及一种金属钯复合膜氢气分离器组件，支撑体的孔道内壁上设有金属钯复合膜，所述支撑体的进口端和出口端上均套接有金属接头，金属接头套接的内接面分别与进口端和出口端套接的外表面之间由端口向该端根部依次设有石墨密封圈以及压紧圈；所述石墨密封圈处的金属接头的内接面上设有若干圈凹槽，所述石墨密封圈处或石墨密封圈和压紧圈处的进口端和出口端套接的外表面上均设有若干圈凹槽。优点是：金属接头处不会因热膨胀系统的不同而造成泄露，使得密封性能增强，在实际应用中可以广泛使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及气体分离器的技术领域，尤其是涉及一种具有金属钯复合膜的氢气分离器组件，可以应用于小、中、大规模的氢气分离与纯化。
背景技术
钯复合膜具有优良的氢渗透性能，可用于氢气的分离与提纯。钯复合膜的支撑载体材料有很多，但主要是多孔陶瓷管和多孔不锈钢管，其中又以前者应用最为广泛，这主要归功于其优异的化学稳定性和成熟的制备工艺。现有文献及专利报道中，涉及的钯膜陶瓷载体几乎都是单通道型的，钯复合膜或镀在陶瓷管外侧或镀在内侧。由于每根单通道钯复合膜的膜面积有限，虽然可以简单通过增加膜管的数量来增大膜面积，但这又增大了膜管所占据的空间，提高了设备投资并增加了安装和监测的困难。由于多通道型钯膜的单位体积能提供更大的膜面积，从而使氢气分离器在保证氢透量的同时体积更为小巧，尤其适用于便携式或现场制氢装置。另外，多通道型钯膜是内膜型，其超薄金属层在安装操作过程中不容易受损。基于以上原因，若能将这种多通道型多孔陶瓷为载体的钯复合膜做成高效氢气分离器将会有更好的应用前景。
有文献报道了一种高效的氢气分离膜[Hu Xiaojuan,Huang Yan,ShuShili,Fan Yiqun,Xu Nanping,Journal of Power Sources,181(2008)135-139.]，通过采用多通道钯复合膜，可以获得高的分离面积/体积比。采用多通道陶瓷载体，以化学镀在各通道的内表面形成钯膜，而横截面通过釉子进行致密封孔。再以石墨密封垫通过致密后的横截面将钯复合膜与金属壳体进行连接。然而，由于多通道钯复合膜与金属壳体完全固定在一起，又由于多通道钯复合膜与金属壳体的热膨胀系数不同，所以在加热和冷却过程中，必然导致石墨密封垫处有一定程度的泄露，从而难以实际应用。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种金属接头处不会因热膨胀系统的不同而造成泄露，使得密封性能增强，在实际应用中可以广泛使用的金属钯复合膜氢气分离器组件。
为实现上述的目的，本实用新型提供了以下技术方案：
一种金属钯复合膜氢气分离器组件，包括具有多孔道的支撑体，支撑体的孔道内壁上设有金属钯复合膜，所述支撑体的进口端和出口端上均套接有金属接头，金属接头套接的内接面分别与进口端和出口端套接的外表面之间由端口向该端根部依次设有石墨密封圈以及压紧圈；所述石墨密封圈处的金属接头的内接面上设有若干圈凹槽，所述石墨密封圈处或石墨密封圈和压紧圈处的进口端和出口端套接的外表面上均设有若干圈凹槽。
本实用新型进一步设置为：所述进口端和出口端上均套设有将金属接头旋紧固定的锁紧螺帽，锁紧螺帽靠近进口端和出口端的根部一侧的端部均设有缩口环，缩口环与金属接头的端面之间留有间隙，间隙内设有一端顶设于缩口环的环面上、另一端顶设于压紧圈上的弹簧垫。
本实用新型进一步设置为：所述压紧圈靠近根部一侧的端部沿周向向外延伸成环形的挡环，所述弹簧垫顶靠压紧圈或/和挡环可使挡环与金属接头相对的面贴合密封。
本实用新型进一步设置为：所述进口端和出口端上套设锁紧螺帽的部分为缩颈部,所述石墨密封圈、压紧圈以及弹簧垫均设于相对应的缩颈部上。
本实用新型进一步设置为：所述凹槽呈螺旋状或环状。
通过采用上述技术方案，本实用新型所达到的技术效果为：
1、通过在金属接头处设置石墨密封圈、压紧圈，并通过将石墨密封圈处的金属接头的内接面以及进出口端的外表面均设置有若干圈凹槽，使石墨密封圈紧紧的嵌入凹槽内，增强了金属接头与金属钯复合膜连接的密封性，从而提高了本装置整体的密封性，金属接头处不会因热膨胀系统的不同而造成泄露，使得密封性能增强，在实际应用中可以广泛使用，同时设置两个出气道，可以收集两种以上纯度的氢气，使得产品的适用范围更广，而且效率高，产生的经济效益也高；
2、通过设置弹簧垫，金属弹簧增强了金属接头与进出口端连接的密封性，从而提高了整体的密封性，金属接头处不会因热膨胀系统的不同而造成泄露，使得密封性能增强；
3、采用螺旋状的凹槽，使石墨密封圈在金属接头与进出口端进行连接时嵌入凹槽形成迷宫式密封，密封效果更好。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型的剖面结构示意图。
图2为本实用新型的支撑体的剖面结构示意图。
图3为本实用新型的金属接头的剖面结构示意图。
具体实施方式
参照图1～3，图中的箭头指示方向为气体的走向，一种金属钯复合膜氢气分离器组件，取多通道陶瓷作为金属钯复合膜10的支撑体11，多通道陶瓷支撑体11由多个孔道组成。进口端111和出口端112上均套接有金属接头12，金属接头12套接的内接面分别与进口端111和出口端112套接的外表面之间由端口向该端根部依次设有石墨密封圈13以及压紧圈14；所述进口端111和出口端112上均套设有将金属接头12旋紧固定的锁紧螺帽15，锁紧螺帽15靠近进口端111和出口端112的根部一侧的端部均设有缩口环151，缩口环151与金属接头12的端面之间留有间隙16，间隙16内设有一端顶设于缩口环151的环面上、另一端顶设于压紧圈14上的弹簧垫17。所述进口端111和出口端112上套设锁紧螺帽15的部分为缩颈部18、19,石墨密封圈13、压紧圈14以及弹簧垫17均设于相对应的缩颈部18、19上。其中弹簧垫17可以加强支撑体11端部与金属接头12两者间由于加热和冷却引起的不同材质的热胀冷缩所产生的端口密封性。
参照图1，压紧圈14靠近根部一侧的端部沿周向向外延伸成环形的挡环20，所述弹簧垫17顶靠压紧圈14或/和挡环20可使挡环20与金属接头12相对的面贴合密封。
参照图1～3，石墨密封圈13处的金属接头12的内接面121上设有若干圈凹槽21，所述石墨密封圈13处或石墨密封圈13和压紧圈14处的进口端111和出口端112套接的外表面上均设有若干圈凹槽22。凹槽21和22呈螺旋状，其中石墨密封圈13在锁紧螺帽15压紧状态下嵌入凹槽21和凹槽22形成迷宫式密封面，增强了整体的密封性能。当然这里的凹槽21和22也可以为环状。
上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种金属钯复合膜氢气分离器组件，包括具有多孔道的支撑体，支撑体的孔道内壁上设有金属钯复合膜，其特征在于：所述支撑体的进口端和出口端上均套接有金属接头，金属接头套接的内接面分别与进口端和出口端套接的外表面之间由端口向该端根部依次设有石墨密封圈以及压紧圈；所述石墨密封圈处的金属接头的内接面上设有若干圈凹槽，所述石墨密封圈处或石墨密封圈和压紧圈处的进口端和出口端套接的外表面上均设有若干圈凹槽。
2.根据权利要求1所述的金属钯复合膜氢气分离器组件，其特征在于：所述进口端和出口端上均套设有将金属接头旋紧固定的锁紧螺帽，锁紧螺帽靠近进口端和出口端的根部一侧的端部均设有缩口环，缩口环与金属接头的端面之间留有间隙，间隙内设有一端顶设于缩口环的环面上、另一端顶设于压紧圈上的弹簧垫。
3.根据权利要求2所述的金属钯复合膜氢气分离器组件，其特征在于：所述压紧圈靠近根部一侧的端部沿周向向外延伸成环形的挡环，所述弹簧垫顶靠压紧圈或/和挡环可使挡环与金属接头相对的面贴合密封。
4.根据权利要求1所述的金属钯复合膜氢气分离器组件，其特征在于：所述进口端和出口端上套设锁紧螺帽的部分为缩颈部,所述石墨密封圈、压紧圈以及弹簧垫均设于相对应的缩颈部上。
5.根据权利要求1～4任一项所述的金属钯复合膜氢气分离器组件，其特征在于：所述凹槽呈螺旋状或环状。
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| CN201420705974.5U CN204247038U (zh) | 2014-11-21 | 2014-11-21 | 金属钯复合膜氢气分离器组件 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108910821A (zh) * | 2018-08-20 | 2018-11-30 | 宋开泉 | 一种用于制备无氘水的氢气发生器 |
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2014
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