用于将金属氢分离膜联结并密封到金属连接器的装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于将氢分离膜与金属连接器联结并密封在一起的联结和密封装置，所述联结和密封装置包括：金属氢分离膜，所述金属氢分离膜绕纵向轴线安装在所述连接器的连接器结构上或抵靠所述连接器的连接器结构，所述连接器由不同于所述氢分离膜的金属形成，所述氢分离膜具有绕所述纵向轴线的外径(D)，所述氢分离膜和所述连接器结构在连接界面处接触，在该连接界面中所述氢分离膜的端面与所述连接器结构的相邻面靠近、基本邻接或重叠；连接部，所述连接部绕所述连接界面连接所述氢分离膜和所述连接器结构；以及限制套环，所述限制套环被构造成至少从所述连接界面延伸并且相对于所述纵向轴线在所述氢分离膜上方轴向延伸，所述限制套环包括：膨胀区段，所述膨胀区段被构造成相对于所述纵向轴线在所述氢分离膜上方从限制端轴向延伸至膨胀后直径，所述限制端被构造成在所述连接界面处或靠近所述连接界面相对于所述纵向轴线围绕所述氢分离膜延伸，并且具有限定限制直径(C)的内表面，该内表面被构造成围绕所述氢分离膜的外表面延伸，其中，所述膨胀区段包括过渡区段，该过渡区段从所述限制端延伸并且包括具有至少0.1D的过渡半径的弯曲表面；并且其中，所述膨胀区段包括成角度或弯曲区段，在该区段中所述限制套环的直径从所述限制直径C膨胀到包括至少1.01D的膨胀后直径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术总体涉及用于将金属氢分离膜联结并密封到金属连接器的装置。本专利技术特别适用于将钒基管状膜联结并密封到不锈钢气体配件。然而，应当理解，本专利技术可以用于将任何金属类型的氢分离膜联结并密封到任何类型的金属配件或主体。

技术介绍

1、下面对本专利技术背景的讨论旨在帮助理解本专利技术。然而，应当理解，该讨论并不承认或认可所提及的任何材料在本申请的优先权日时已经公布、已知或属于公知常识的一部分。

2、氢气(h2)在自然界中并不丰富，在工业实践中，它是通过转化诸如煤、石油或天然气之类的碳氢化合物燃料、通过分解氨(nh3)或通过电化学分解水而产生的。这些生产路线中的每一种都会产生含有h2和未反应的进料气体(例如ch4、h2o、nh3)以及诸如co2、co和n2之类的副产品的不纯气流。对于许多应用来说，必须将h2从该混合气流中分离出来。

3、基于膜的分离技术可用于从混合气流中分离h2。广义上讲，膜是一种近二维的结构，其对一种物质可选择性地渗透。在气体分离的背景下，膜允许一种物质选择性地渗透(h2)，同时阻止其他物质(例如co、co2、h2本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于将氢分离膜与金属连接器联结并密封在一起的联结和密封装置，所述联结和密封装置包括：

2.根据权利要求1所述的联结和密封装置，其中，所述限制套环的直径从所述限制直径C以相对于所述纵向轴线的平均膨胀角度膨胀到所述膨胀后直径限制端，所述平均膨胀角度包括小于17.5度的非零角度。

3.根据权利要求1或2所述的联结和密封装置，其中，所述限制端包括限制区段，所述限制区段被构造成相对于所述纵向轴线在所述氢分离膜上方从所述连接端轴向延伸到所述膨胀区段，所述限制区段具有以所述限制直径围绕所述纵向轴线延伸的内表面，

4.根据权利要求3所述的联结和密封装置，其中，...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于将氢分离膜与金属连接器联结并密封在一起的联结和密封装置，所述联结和密封装置包括：

2.根据权利要求1所述的联结和密封装置，其中，所述限制套环的直径从所述限制直径c以相对于所述纵向轴线的平均膨胀角度膨胀到所述膨胀后直径限制端，所述平均膨胀角度包括小于17.5度的非零角度。

3.根据权利要求1或2所述的联结和密封装置，其中，所述限制端包括限制区段，所述限制区段被构造成相对于所述纵向轴线在所述氢分离膜上方从所述连接端轴向延伸到所述膨胀区段，所述限制区段具有以所述限制直径围绕所述纵向轴线延伸的内表面，

4.根据权利要求3所述的联结和密封装置，其中，所述限制区段的内表面被构造成与所述氢分离膜的外表面间隔开，优选地基本上平行间隔开。

5.根据前述权利要求中任一项所述的联结和密封装置，其中，所述氢分离膜具有外径d，并且所述限制直径c包括0.95d至1.05d，优选地0.99d至1.05d，更优选地1d至1.05d。

6.根据前述权利要求中任一项所述的联结和密封装置，其中，所述限制区段被构造成在所述氢分离膜上方从所述连接界面延伸到所述过渡区段达至少0.25d，优选地0.25d至2d，更优选地0.25d至1.5d，更优选地0.25d至1d。

7.根据前述权利要求中任一项所述的联结和密封装置，其中，所述膨胀后直径为至少1.02d，优选地至少1.05d，更优选地至少1.1d。

8.根据从属于权利要求2的前述权利要求中任一项所述的联结和密封装置，其中，所述平均膨胀角度从0.5至6度，优选地从3至5度。

9.根据前述权利要求中任一项所述的联结和密封装置，其中，所述过渡半径包括从0.1d至10d，优选地从0.5d至5d，更优选地从1d至5d。

10.根据前述权利要求中任一项所述的联结和密封装置，其中，所述膨胀区段相对于所述纵向轴线延伸至少0.2d。

11.根据权利要求10所述的联结和密封装置，其中，所述膨胀区段相对于所述纵向轴线延伸至少0.3d，优选地至少0.4d，更优选地至少0.5d。

12.根据前述权利要求中任一项所述的联结和密封装置，其中，所述氢分离膜的外径(d)介于2至25mm之间，优选地介于5至20mm之间，并且壁厚从0.05至1mm，优选地从0.1至1mm。

13.根据前述权利要求中任一项所述的联结和密封装置，其中，所述限制套环被构造成在所述氢分离膜的连接界面上方延伸至套环紧固区段，所述套环紧固区段被构造成紧固到所述连接器的区段上，所述套环紧固区段包括紧固结构，所述紧固结构被构造成将所述限制套环互连到所述连接器的配合紧固结构。

14.根据权利要求13所述的联结和密封装置，其中，所述紧固结构包括螺纹连接，该螺纹连接被构造成配合地紧固到位于所述连接器上的螺纹上。

15.根据前述权利要求中任一项所述的联结和密封装置，其中，所述限制套环还包括端盖，该端盖被构造成围绕所述连接器形成端部密封。

16.根据前述权利要求中任一项所述的联结和密封装置，其中：

17.根据权利要求16所述的联结和密封装置，其中，所述至少一个套圈包括石墨套圈。

18.根据权利要求16或17所述的联结和密封装置，其中，所述压缩配件包括密封螺母，该密封螺母被构造成螺纹紧固到所述密封区段的所述远端紧固端。

19.根据权利要求16至18中任一项所述的联结和密封装置，其中，所述密封区段包括紧固结构，该紧固结构被构造成将所述限制套环互连到所述连接器的配合紧固结构。

20.根据前述权利要求中任一项所述的联结和密封装置，其中，所述限制套环由以下项中的至少一项组成：铝、铝合金、钢、不锈钢、镍铬铁合金、黄铜、或它们的组合。

21.根据前述权利要求中任一项所述的联结和密封装置，其中，所述连接器由以下项中的至少一项组成：钢、不锈钢、镍铬铁合金、黄铜、因科耐尔合金、因科洛伊合金或它们的组合。

22.根据前述权利要求中任一项所述的联结和密封装置，其中，所述氢分离膜包括v族基金属或金属合金，优选为钒、钽或铌金属或金属合金，更优选为钒或钒合金。

23.根据权利要求22所述的联结和密封装置，其中，所述氢分离膜包括钒合金，所述钒合金包括：钒；含量大于0至10at％的铝；以及含量小于0.01at％的ta，所述钒合金的延展性大于10％伸长率，优选地大于11％伸长率。

24.根据前述权利要求中任一项所述的联结和密封装置，其中，所述氢分离膜涂覆有pd基涂层或pd-au基涂层。

25.根据前述权利要求中任一项所述的联结和密封装置，其中，所述氢分离膜是管状的。

26.根据前述权利要求中任一项所述的联结和密封装置，其中，所述氢分离膜的外径(d)介于2至25mm之间，优选地介于5至20mm之间，并且壁厚从0.05至1mm，优选地从0.1至1mm，更优选地从0.2至0.8mm，并且更优选地从0.2至0.5mm。

27.根据前述权利要求中任一项所述的联结和密封装置，其中，所述连接器是管状的。

28.根据前述权利要求中任一项所述的联结和密封装置，其中，所述连接器的壁厚从1至5mm，优选地从1至3mm，更优选地从1至2mm。

29.根据前述权利要求中任一项所述的联结和密封装置，其中，所述连接器结构包括倾斜或斜切区段，所述倾斜或斜切区段被构造成在其上接收所述氢分离膜的端部区段。

30.根据前述权利要求中任一项所述的联结和密封装置，其中，所述连接部包括焊接连接。

31.根据权利要求30所...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·M·维阿诺，M·兰利，S·爱德华兹，M·A·科扎克，
申请(专利权)人：联邦科学和工业研究组织，
类型：发明
国别省市：