DE691872C

DE691872C - Electrolytic water decomposer of concentric design

Info

Publication number: DE691872C
Application number: DE1936S0121848
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Alarich V Pichler
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Priority date: 1936-03-05
Filing date: 1936-03-06
Publication date: 1940-06-07

Description

Elektrolytischer Wasserzersetzer konzentrischer Bauart Bei Wasserzersetzern der konzentrischen Bauart ist es bekannt, das eine Gas in oben geschlossenen Hohlräumen der umgebogenen Elektrodenbleche, den Elektrodenkammern, aufzufangen. Die Außenseite dieser hohlzylindrischen Bauelemente ist im Bereich des Elektrolyten mit Durchbrechungen versehen und trägt das Diaphragma. Das Diaphragma ist eben im Bereich des undurchbrochenen Teils des Diaphragmenträgers von einem Blechring umschlossen. Die innere Seite der Elektrodenkammer dient als bipolare Elektrode.Electrolytic water decomposer of concentric design For water decomposers of the concentric design, it is known that one gas is contained in cavities closed at the top the bent electrode sheets, the electrode chambers. The outside this hollow cylindrical component is in the area of the electrolyte with perforations provided and carries the diaphragm. The diaphragm is even in the area of the unopened Part of the diaphragm support is enclosed by a sheet metal ring. The inner side of the Electrode chamber serves as a bipolar electrode.

Die Abführung des in diesen Elektrodenkammern erzeugten und aufgefangenen Gases, z. B. des anodisch erzeugten Sauerstoffes, bereitete gewisse Schwierigkeiten. Es war schon vorgeschlagen worden, durch besondere Rohre, die in die Elelctrodenkammern hineinragten, das Gas nach unten zu führen und durch radiale Verbindungsrohre mit dem Innenraum des sog. Zentralkörpers zu verbinden. In diesem stieg das Gas dann nach oben und konnte abgezapft werden.The discharge of the generated and collected in these electrode chambers Gas, e.g. B. the anodically generated oxygen, caused certain difficulties. It had already been suggested, through special tubes, which were inserted into the electrode chambers protruded to lead the gas downwards and through radial connecting pipes to connect the interior of the so-called central body. In this the gas then rose up and could be tapped.

Es wurden ferner Zersetzer entwickelt, bei welchen von Diaphragmen umgebene Zylinder ineinandengesetzt und unter Benutzung von Zwischenstücken zentriert werden. Bei dieser Anordnung waren am unteren Rande der Bauelemente Aussparungen vorgesehen, welche für den Flektrolytzuflüß zu den einzelnen Zellen und zur Ableitung der erzeugten Gase nach unten dienten. Um die Zentrierung zu erleichtern, können die einzelnen Bauelemente auch so ausgebildet sein, daß ein oder beide Ränder der Elektroden in stärkere konische .Halteringe übergehen, die unter Zwischenlegen von elektrisch isolierendem Dichtungsmaterial übereinandergeschoben und festgehalten werden. Die konische Ausbildung der Halteringe, deren Herstellung schon nicht einfach ist, erschwert auch die Erzielung einer betriebssicheren Abdichtung.Disintegrators have also been developed in those of diaphragms Surrounded cylinders placed inside one another and centered using spacers will. In this arrangement there were recesses on the lower edge of the components provided, which for the Flektrolyzuflüß to the individual cells and for drainage of the generated gases were used downwards. To facilitate centering, you can the individual components can also be designed so that one or both edges of the Electrodes merge into thicker conical retaining rings which, with the interposition of electrically insulating sealing material pushed over one another and held in place will. The conical design of the retaining rings, their production is not easy is, also makes it difficult to achieve a reliable seal.

Die Benutzung der zur Elektrolytzufuhr dienenden Kanäle zur Gasabfuhr bringt im Betrieb viele Nachteile mit sich. Die Trennung der kleinen Gasblasen von der stark schäumenden Lauge ist nicht leicht, und wenn die Abfuhr außerdem noch nach unten erfolgt, so ist die Abscheidung der Gase von der Elektrolytflüssigkeit noch schwieriger durchzuführen.The use of the electrolyte supply channels for gas discharge has many disadvantages in operation. The separation of the small gas bubbles from the strongly foaming liquor is not easy, and if the removal is moreover still takes place downwards, so is the separation of the gases from the electrolyte liquid even more difficult to perform.

Die vorliegende Erfindung gestattet eine wesentlich einfachere Abführung des in den Elektrodenkammern erzeugten Gases, indem am oberen Rande der Bauteile ein Kanal gebildet wird, der die einzelnen Elektrodenkammern miteinander verbindet. Zur Schaffung dieses Kanals müssen die Elektrödenkammern an ihrem oberen Ende mit seitlichen Öffnungen versehen sein. Auch die oberen Teile des Diaphragmas und des Blechringes müssen entsprechende Öffnungen besitzen. Die Vervollkommnung des zur Abführung der Gase notwendigen Kanals wird dann erfindungsgemäß durch gelochte Paßstücke be- wirkt, die mit Dichtungen zwischen die D1 '; phragmen der inneren und die Intteriflä11N. der nächstäußeren Elektrodenkammer eire=-: geführt sind. Das Diaphragma dient dabeibleichzeitig als Isolation der Paßstücke gegen die nächstinnere Elektrodenkammer. Zwischen den Paßstücken und dem Blechring befindet sich eine zweckmäßig elektrisch isolierende Dichtung. Auch zwischen der Innenfläche der nächstä ußeren Elektrodelikammer und dein Paßstück muß eine Gasdichtung vorgesehen werden, um die Vermischung des im Kanal strömenden Gases mit dein im Zwischenraum zweier Elektrodenkammern entwickelten Wasserstoff zu verhindern.The present invention allows the gas generated in the electrode chambers to be discharged much more easily by forming a channel on the upper edge of the components which connects the individual electrode chambers to one another. To create this channel, the electrode chambers must be provided with lateral openings at their upper end. The upper parts of the diaphragm and the sheet metal ring must also have corresponding openings. The perfection of the duct necessary for the discharge of the gases is then achieved according to the invention by means of perforated fittings. acts with seals between the D1 '; phrases of the interior and the interfacial area. the next outer electrode chamber eire = -: are guided. At the same time, the diaphragm serves to isolate the fitting pieces from the next inner electrode chamber. An expediently electrically insulating seal is located between the fitting pieces and the sheet metal ring. A gas seal must also be provided between the inner surface of the next outer electrode chamber and your fitting piece to prevent the gas flowing in the channel from mixing with the hydrogen developed in the space between two electrode chambers.

Der durch die Durchbrechungen der verschiedenen Bauteile und die Bohrungen der Paßstücke entstehende Kanal kann sowohl nach außen als nach innen aus dem hohlzylindrischen, die Elektroden enthaltenden Teil des Zersetzers herausgeführt werden. Zweckmäßig durchbricht man die Außenwandung des sog. Zentralkörpers und schließt den Xanal am Außenrade des die Elektroden erithaltenden hohlzylindrischen Raumes ab. Das Gas wird bei dieser besonders zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung in das- Innere des Zentralkörpers eingeführt, wo es sich von mitgerissenen Flüssigkeitsteilchen trennen kann. Die Flüssigkeit fällt nach unten, und das Gas kann oben abgezapft werden. Diese einfache Möglichkeit der Abtrennung der von den Gasen mitgerissenen Flüssigkeitsteilchen ist ein wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen Bauart.The one through the openings in the various components and the holes the channel resulting from the fitting pieces can be drawn both outwards and inwards from the hollow cylindrical, the part of the decomposer containing the electrodes are removed. Appropriate the outer wall of the so-called central body is broken through and the xanal is closed on the outer wheel of the hollow cylindrical space holding the electrodes. The gas is in this particularly useful embodiment of the invention in the interior of the central body, where it differs from entrained particles of liquid can separate. The liquid falls down and the gas can be tapped at the top will. This simple way of separating those entrained by the gases Liquid particles is an important advantage of the inventive design.

Es ist erfindungsgemäß möglich, mehrere Kanäle an verschiedenen Stellern des zylindrischen Zersetzers anzuordnen, doch genügt im allgemeinen ein einziger Kanal. Zur Erzielung des erforderlichen Dichtungsdruckes an den Paßstücken muß eine Spannvorrichtung vorgesehen sein. Diese kann z. B. in Keilen bestehen, die an anderen Umfangsstellen des zylindrischen Systems zwischen die Elektrodenkammern eingeschlagen werden. Derartige keilförmige Versteifungen sichern gleichzeitig die Stellung der Elektrodenlcammern.According to the invention, it is possible to have several channels on different actuators of the cylindrical decomposer, but a single one is generally sufficient Channel. To achieve the required sealing pressure on the fitting pieces, a Tensioning device may be provided. This can e.g. B. consist of wedges attached to others Circumferential points of the cylindrical system struck between the electrode chambers will. Such wedge-shaped stiffeners also secure the position of the Electrode clamps.

Zur weiteren Verhinderung örtlicher Verbiegungen können dann: noch gewellte, federnde Blechstreifen zwischen die Elektrodenkammern eingesetzt werden.To further prevent local bending, you can then: still corrugated, resilient sheet metal strips are used between the electrode chambers.

Die Paßstücke werden vorteilhaft mit Halten versehen, die auf der Rundung der Elektrodenkammern aufsitzen. Dabei ist zu beachten, daß die Haken des Paßstückes jeweils nach außen umgebogen sind, so daß sie sieh auf die Kuppe derjenigen Elektrodenkammer stützen, die dieselbe Polarität besitzt wie das .innenliegende Paßstück. Die Haken können ,-,vorteilhaft so gestaltet sein, daß durch das ',__@tisetzen der Paßstücke die Zentrierung der °B-krung des Paßstückes mit den Öffnungen '-der'@ Elektrodenkammern bewirkt wird. Man wählt dann den umgebogenen Hakenteil so lang, daß bei seinem Aufsitzen auf der Elektrodenkammer die Bohrung des Paßstückes mit den Öffnungen der Elektrodenkammern zentriert ist.The fitting pieces are advantageously provided with holding that on the The rounding of the electrode chambers. Please note that the hooks of the The fitting piece are each bent outwards so that they look at the top of those Support the electrode chamber that has the same polarity as the inside Fitting piece. The hooks can, -, advantageously be designed so that the ', __ @ tisetzen of the fitting pieces the centering of the ° B-curvature of the fitting piece with the openings '-der' @ Electrode chambers is effected. You then choose the bent part of the hook that is long enough that when he is sitting on the electrode chamber, the bore of the fitting piece with is centered on the openings of the electrode chambers.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Aufriß (Fig. i) und Grundriß (Fig.2) dargestellt. Dabei ist der Aufriß nach Fig. i als Schnitt in der Linie i-i zur Darstellung gebracht. Der Zentralkörper ist mit i und die Elektrodenkammern sind mit 2 bezeichnet. An der Außenseite der Elektrodenkammern z sind die Durchbrechungen 3 angeordnet, auf denen das Diaphragina 4. aufliegt. Das Diaphragma wird durch- einen Blechring 6 umschlossen. Alle diese Teile haben an ihrem oberen Ende zentrierte Öffnungen 7, die Teile des erfindungsgemäßen Kanals bilden. Zwischen die Bleche 6 und den umgebogenen Innenteil der nächstäußeren Elektrodenkammer 2 ist das erfindungsgemäße Paßstück 8 mit seiner Bohrung 9 eingesetzt. Zwischen dem Paßstück 8 und dem Blechring 6 befindet sich eine Dichtung i o, die zweckmäßig elektrisch isoliert. Eine. ähnliche Dichtung ii liegt zwischen dem Paßstück 8 und der nächstäußeren Elektrodenkatrimer 2. Am oberen Ende des Paßstückes. sind Haken 1z angeschweißt, die auf, der nächstäußeren Elektrodenkammer 2 aufsitzen. Die senkrechte Höhe des. abgebogenen Hakenteiles 13 kann für die Zentrierung des Kanals 9 mit den Bohrungen der Teile 2, q., 5, io und ii ausgenutzt werden. An anderer Umfangsstelle sind die Keile 1d. zwischen die Elektrodenkammern geschlagen. Sie erzeugen den Dichtungsdruck an den Pallstücken und dienen zugleich der Zentrierung der Elektrodenkammern. Zur weiteren Sicherheit gegen örtliche Verbiegungen sind gewellte Bleche 13 vorgesehen,. die federnd zwischen die Elektrodenkammern eingeschlagen sind.In the drawing, an embodiment of the invention is in elevation (Fig. I) and plan (Fig.2) shown. The front elevation according to FIG Section in the line i-i shown. The central body is marked with i and the electrode chambers are denoted by 2. On the outside of the electrode chambers z the openings 3 are arranged on which the diaphragm 4 rests. The diaphragm is enclosed by a sheet metal ring 6. Have all of these parts openings 7 centered at its upper end, the parts of the channel according to the invention form. Between the metal sheets 6 and the bent inner part of the next outer electrode chamber 2, the fitting piece 8 according to the invention is inserted with its bore 9. Between the fitting piece 8 and the sheet metal ring 6 is a seal i o, which is appropriate electrically isolated. One. similar seal ii lies between the fitting piece 8 and the next outer electrode cartridge 2. At the upper end of the adapter. are hooks 1z welded on, which sit on the next outer electrode chamber 2. The vertical The height of the bent hook part 13 can be used for centering the channel 9 with the Bores of parts 2, q., 5, io and ii are used. At another point of the circumference are the wedges 1d. struck between the electrode chambers. They generate the sealing pressure on the pall pieces and also serve to center the electrode chambers. To the Corrugated metal sheets 13 are provided for further security against local bending. which are resiliently struck between the electrode chambers.

Der aus den Öffnungen der Teile 2, .4, 6, io und i i, den Elektrodenkammern 2 und den Bohrungen 9 der Paßstücke 8 gebildete Kanal führt den im Innern der Elektrodenkammern 2 entwickelten Sauerstoff in der dargestellten Ausführungsform durch- die Bohrung 16 in das Innere des Zentralkörpers i.The one from the openings of parts 2, .4, 6, io and i i, the electrode chambers 2 and the bores 9 of the fitting pieces 8 leads to the inside of the electrode chambers 2 evolved oxygen in the illustrated embodiment through the bore 16 into the interior of the central body i.

Claims

PATR; NT CLAIMS :. i. Water decomposer with concentric inside each other arranged, made of double-walled hollow cylinders or similarly shaped share existing electrodes, one wall of which is each covered by the double-walled. Aps formation the cell compartments created by the electrodes closes off on one side, thereby characterized in that each formed by the double-walled design of the electrodes Cell compartment has lateral openings at its upper end, and at these points continuously from the outside to the inside by means of drilled holes provided with seals Fitting pieces connected in this way to the similar cell compartment of the following electrode is that the channel formed by the fittings and electrode chambers in the central body flows out. a. A decomposer according to claim r, characterized in that on the circumference of the cylindrical decomposer clamping devices, .z. B. wedges are provided, the the tightening of the fitting pieces and the centering of the hollow cylindrical electrode chambers cause. 3. decomposer according to one of the preceding claims, characterized in that that resilient sheet metal strips struck between the hollow cylindrical electrode chambers are. q .. decomposer according to one of the preceding claims, characterized -characterized, that hooks are attached to the fitting pieces, which are located on the next outer hollow cylindrical Support the electrode chamber, with the length of the bent hook part being the centering the bore of the adapter @ with the openings of the electrode chambers.