电解系统的可以安装在彼此上的至少两个管之间的密封耦接及其用途技术方案

本发明专利技术涉及电解系统的可以安装在彼此上的至少两个管之间的密封耦接(10)，其中，密封耦接经由接触管表面(11.3，13.1)在管的交叠区域(5.1，15.1)中形成在至少一对管(11，13)上，其中，该对管中的管是/可以在轴向方向上相对于彼此浮动地安装在彼此内部，其中，至少一个目标变形点(13.7)在交叠区域(15.1)中并且在预定义周向位置(u1，u2)中形成在该对管中的外管的自由端处、具有预定义轴向长度，该目标变形点限定外管的变形的区域，其中，外管的内管表面(13.1)和内管的外管表面(11.3)中的至少一个管表面限定密封表面(11.31，13.11)，该密封表面在轴向方向上与目标变形点交叠。除了高水平的操作安全性以外，这还允许简化组装过程。本发明专利技术还涉及将管中管布置作为电解系统中的耐热膨胀管耦接的用途。

Sealing coupling between at least two tubes of the electrolysis system which can be installed on each other and its application

The invention relates to a sealed coupling (10) between at least two tubes which can be installed on each other of an electrolytic system, wherein the sealed coupling is formed on at least one pair of tubes (11, 13) in the overlapping area (5.1, 15.1) of the tubes through the contact tube surface (11.3, 13.1), wherein the tubes in the pair are / can be floating relative to each other in the axial direction, wherein, at least A target deformation point (13.7) is formed in the overlapping area (15.1) and in a predefined circumferential position (U1, U2) at the free end of the outer tube in the pair, which has a predefined axial length. The target deformation point defines the deformation area of the outer tube, wherein at least one of the inner tube surface (13.1) of the outer tube and the outer tube surface (11.3) of the inner tube defines the sealing surface (11.31, 13.11) The sealing surface overlaps the target deformation point in the axial direction. In addition to a high level of operational safety, this also allows for a simplified assembly process. The invention also relates to the use of arranging the tube in the tube as the heat-resistant expansion tube coupling in the electrolysis system.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电解系统的可以安装在彼此上的至少两个管之间的密封耦接及其用途本专利技术涉及电解设备的能够安装在彼此上的至少两个管之间的密封耦接，所述至少两个管相对于彼此以一定的轴向间隙安装在彼此上。此外，本专利技术涉及用于提供这种密封装置的管中管布置的用途。特别地，本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分所述的密封耦接。特别地，在电解设备中需要密封管中管连接。存在用于获得氯、氢或氢氧化钠的电解设备。在这种情况下，在电解设备的单元内部获得相应的材料，并且必须将这些材料输送出单元以供进一步使用。由金属制成的收集通道通常用于此目的，其经由塑料制成的排放管建立与相应单元的连接。由于受限制的空间条件和成本压力，收集通道与排放管之间的连接必须一方面能够快速和可靠的安装，另一方面并且也能够在单元的整个操作时间内实现密封连接。特别地，以下因素可能是良好密封的障碍：在收集通道和排放管的情况下的不同膨胀，特别是在高达约100℃的温度下；与金属相比在塑料的情况下的更大的制造公差。在这种情况下，还特别寻求排放管的不同几何形状情况下的通用连接。为了满足尽可能多的这些需求，例如在收集通道上设置锥形连接件，排放管可以按压至该锥形连接件上。由于轴向预张力，可以通过简单的安装实现良好的密封性。然而，已经示出这种类型的耦接伴随着缺点，特别是在温度变化的情况下。在升高的温度下，由塑料制成的排放管比单元的金属部件膨胀得更强烈，因此轴向预张力增加。在某些情况下，这时不可能防止由于临界预张力而发生排放管的弯曲。这伴随着在排放管与电极之间发生不期望的接触的风险，其结果是电极的电解质供应不足和/或设备的膜上的压力过高。然而，要避免伴随其而引起的故障和缩短的使用寿命。本专利技术的目的是提供一种装置，由此在要相对于彼此以一定的轴向间隙安装在彼此上的管的情况下可以确保具有良好操作可靠性的密封。特别地，本专利技术的目的是提供一种耦接，该耦接还可以针对与热相关的相对运动或者在不同材料的耦接元件的情况下确保可靠密封，特别地在长使用寿命期间具有高操作可靠性。根据本专利技术通过在电解设备的安装/可安装在彼此上的至少两个管之间的密封耦接特别地通过在连接至电解设备的单元的至少一个排放管与至少一个收集管之间的密封耦接来实现该目的，其中，密封耦接通过彼此抵接的侧表面在管的交叠区域中形成在至少一个管对上，其中，(相应的)管对中的管在轴向方向上相对于彼此一个在另一个内部地以浮动的方式安装/可安装以形成密封，其中，至少一个预期变形点在交叠区域中在(相应的)管对中的外管的自由端上形成在预定义的周向位置处、具有预定义的轴向长度，该预期变形点限定了外管的(弹性)变形的区域。这在宽温度范围下提供了高操作可靠性。在这种情况下，外管的内侧表面和内管的外侧表面中的至少一个侧表面可以限定密封表面，该密封表面在轴向方向上特别地在轴向地朝向管的方向与预期变形点交叠。这里密封表面也可以布置在比预期变形点更远离朝向和/或更远离管的自由端的大部件中。例如预期变形点延伸长度z7，并且密封表面延伸长度z11、z13，其中，长度z11、z13大于长度z7达1.5倍至3倍。管特别地为塑料管和金属管可以基于弹力彼此适应。在这种情况下，根据应用在操作/工作点中也可以首先完全实现密封效果，特别是在管相对于彼此的最终相对位置首先导致特定的操作/工作点的情况下。因此在安装期间不一定需要预张力。相反，可以在没有限定力(预张力)的情况下插接在一起。这是密封耦接的优点之一。可以以非常简单的方式来进行安装，并且可以通过相应设备的启动来进行密封，而不需要进一步的干预。因此，密封耦接可以被描述为作为自锁操作的自密封耦接。已经示出通过例如在外管的内径在30mm的范围内的情况下约3mm的交叠即相对于直径的绝对值约10％的交叠已经可以实现令人满意的密封效果。特别地，使用这种密封耦接可以确保在用于NaCl电解的设备中收集通道与排放管之间的可靠而且密封的连接，这种密封耦接也基本上独立于热膨胀、排放管长度或几何形状和/或可以以简单的方式实现。一个管特别地为排放管可以固定在电解设备的单元的下部中的凸缘上。通过这种密封耦接的布置，由于在单元的操作期间的热膨胀(约90℃)，在排放管(特别地由塑料制成)与单元(特别地由金属制成)之间产生相对运动。在这种情况下轴向浮动安装使得能够实现相对位移，例如在温度变化的情况下由于不同的热膨胀系数而导致的相对位移。这使得相应管中的张力特别地为轴向张力和弯曲张力最小化。在这种情况下也可以以相对简单、稳健的方式确保至少近似均匀的密封性。外管(特别地由PTFE制成)在工作点中膨胀，例如在纵向方向上膨胀约10mm。密封耦接被配置成吸收这种长度变化特别地为在管的长度的0.8％至1.2％的范围内的长度变化。在特定应用中，仅在特定状态下必须确保密封效果。这可以特别地通过使预期变形点适应于密封耦接的其他特性例如关于管中的一个的锥度的斜度来执行。在达到工作点时，产生塑料管的弹性变形，塑料管包围内管以形成密封。其中发生变形和表面压力的交叠区域并不总是必须保持恒定并且可以选择交叠区域使得在生产中出现的公差也得到补偿。除了外管上的预期变形点以外，密封表面优选地周向地形成。根据一个示例性实施方式，提供多个预期变形点，这些预期变形点周向地布置特别地沿周向方向以均匀的间隔布置。以这种方式，可以在不同点处吸收周向方向上的变形力和相对运动。根据一个示例性实施方式，提供彼此相对布置特别地径向地布置的至少一对预期变形点。这提供了对称布置，具有相对均匀的力分布，并且因此具有对应管的对称负载，并且因此关于弯曲或屈曲也仅具有很小的风险。可选地，也可以提供两个或三个直径对。这可以改善变形行为。特别地，可以确保对轴向预张力作出反应所需的位置变化在周向上对称地分布。因此进一步降低了屈曲或弯曲的风险。根据一个示例性实施方式，(相应的)预期变形点形成在平行于管的中心纵轴的轴向方向上。以这种方式可以实现有利的力关系，并且还可以在相对大范围的轴向相对运动下确保密封功能。相应的预期变形点可以被形成为补偿槽。补偿槽的引入可以在排放管的密封端上执行。形成补偿槽使得具有现有纵向膨胀并且还具有制造偏差的排放管符合内管特别地为金属管的锥形几何形状。根据一个示例性实施方式，(相应的)预期变形点包括补偿区域特别地为在预期变形点的下部内端处的圆形凹部。这可以减少或避免特别地在相应管上的高局部应变的区域中的张力峰值。这可以特别地防止在特别大的相对运动的情况下的塑性变形。补偿区域的尺寸可以根据管的直径确定。特别地，槽的端部处的补偿孔的尺寸可以根据0.03至0.1的范围内特别地为0.05(对应于5％)的孔直径与管直径的比率确定。预期变形点(在实施方式中特别地为槽)的深度可以在例如5mm至10mm的范围内特别地为7mm。对于该示例，可以例如通过在槽的下端处的1.5mm的孔或对应的圆形凹部(半径)形成补偿区域。根据一个示例性实施方式，预期变形点被配置用于自由端的锥形加宽。这提供了高的轴向公差并且可以减小弯曲和预张力。根据一个示例性实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电解设备的能够安装在彼此上的至少两个管之间的密封耦接(10)，特别地为连接至所述电解设备的单元的至少一个排放管与至少一个收集管之间的密封耦接(10)，其中，所述密封耦接通过彼此抵接的侧表面(11.3，13.1)在所述管的交叠区域(5.1，15.1)中形成在至少一个管对(11，13)上，/n其特征在于，所述管对中的所述管以浮动的方式一个在另一个内部地安装/能够以浮动的方式一个在另一个内部地安装以在轴向方向上相对于彼此形成密封，其中，至少一个预期变形点(13.7)在所述交叠区域(15.1)中形成在所述管对的外管的自由端(13.5)上的预定义周向位置(u1，u2)处、具有预定义的轴向长度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170428 DE 102017207263.61.一种电解设备的能够安装在彼此上的至少两个管之间的密封耦接(10)，特别地为连接至所述电解设备的单元的至少一个排放管与至少一个收集管之间的密封耦接(10)，其中，所述密封耦接通过彼此抵接的侧表面(11.3，13.1)在所述管的交叠区域(5.1，15.1)中形成在至少一个管对(11，13)上，
其特征在于，所述管对中的所述管以浮动的方式一个在另一个内部地安装/能够以浮动的方式一个在另一个内部地安装以在轴向方向上相对于彼此形成密封，其中，至少一个预期变形点(13.7)在所述交叠区域(15.1)中形成在所述管对的外管的自由端(13.5)上的预定义周向位置(u1，u2)处、具有预定义的轴向长度。


2.根据权利要求1所述的密封耦接，其中，提供多个预期变形点(13.7)，所述预期变形点周向地布置特别地沿周向方向以均匀的间隔布置，或者其中，提供彼此相对布置的至少一对预期变形点(13.7)。


3.根据前述权利要求中任一项所述的密封耦接，其中，外管的内侧表面(13.1)和内管的外侧表面(11.3)中的至少一个侧表面限定密封表面(11.31，13.11)，所述密封表面在所述轴向方向上与所述预期变形点交叠，并且/或者其中，所述外管的所述内侧表面(13.1)和所述内管的所述外侧表面(11.3)二者限定密封表面/所述密封表面，所述密封表面在向内的方向上轴向地与所述预期变形点交叠(11.31，13.11)，并且/或者其中，所述外管的所述内侧表面(13.1)限定布置在比所述预期变形点(13.7)更向内的密封表面/所述密封表面，并且其中，所述内管的所述外侧表面(11.3)限定延伸直至所述内管的自由端(11.5)的密封表面/所述密封表面。


4.根据前述权利要求中任一项所述的密封耦接，其中，所述预期变形点(13.7)包括补偿区域(13.71)特别地为在所述预期变形点的下部内端处的圆形凹部，并且/或者其中，所述预期变形点被配置用于所述自由端(13.5)的锥形加宽。


5.根据前述权利要求中任一项所述的密封耦接，其中，所述内管的壁或内侧表面(11.1)或外侧表面(11.3)特别地在所述管的自由端(11.5)处特别地在至少20mm或者外管的直径的至少50％的长度区段上具有锥形，在所述锥形上形成密封表面/所述密封表面，并且/或者其中，由所述内管(11)的壁或所述侧表面的锥形/所述锥形限定的密封表面/所述密封表面具有在10°至20°的范围内具体地为至少12°且至多18°的斜度。


6.根据前述权利要求中任一项所述的密封耦接，其中，所述预期变形点(13.7)具有在所述外管的直径的10％至30％的范围内特别地为15％至25％的范围内的轴向长度。


7.根据前述权利要求中任一项所述的密封耦接，其中，所述预期变形点(13.7)在所述周向方向上大于0.3mm或者...

【专利技术属性】
技术研发人员：约尔格·科尔比，德米特里·东斯特，塞巴斯蒂安·奥斯滕费尔德，彼得·托罗斯，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯伍德氯工程有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE