[0001] 本文属于电解液密封槽的技术领域，具体涉及一种电解槽用的组合式密封槽结构。

[0002] 以电化学技术为生产方法的工艺具有低能耗、良好的原子利用率，反应温和、良好的操作条件等优点而广泛应用于现代化工业生产中；目前以电化学为主的生产活动日益增多，尤其在化学品生产、电化学能源、机械加工与表面处理、环境保护等方面，而氯碱工业、电解制氢、电解制双氧水及次氯酸钠等均需要使用电解槽作为反应场所；目前，电解槽在工业生产过程中广泛的存在由于密封不严或密封面设计不合理导致的跑、冒、滴、漏、渗等问题而导致的生产事故屡见不鲜，尤其当电解液或其电解产物具有毒性、腐蚀性、挥发性时则更加严重；这些问题不但会严重污染环境，还会浪费资源，以及给动植物及人类生命健康造成极大地威胁，因此电解槽高效合理密封问题亟待高效处理与解决。

[0003] 申请号202211058314.8发明公开了一种唇形密封圈及电解槽密封结构，唇形密封圈包括密封体，以及设置在其外壁和内壁上分别设置外唇边和内唇边，将唇形密封圈安装在两个极框之间，在密封体上设置唇腔室并与介质腔连通，因此具有良好的密封效果；但是该密封结构在电解槽生产过程中具有许多不足之处：

[0004] 通用性极差。该发明的实现需要异形密封圈，垫圈加工复杂程度和材料成本较大，导致电解槽成本居高不下；

[0005] 由于介质通道的存在，导致密封环槽以里的(内压垫)这部分密封垫完全失去密封作用，形成密封“死区”；进而导致密封面整体起密封作用的“宽度”较窄，出现渗漏可能性增加；密封死区的无效的密封宽度将导致密封材料和极框材料的浪费；且过多的增加装备重量。

[0006] 限位环凹槽属于90°(阳)直角挤压密封，在热胀冷缩环境中会出现因收缩量不足而造成的撕裂，同时该密封圈与极框材料接触面没有平滑过渡，在电解槽装配紧压过程中非常容易造成在阳角(90°限位环凹槽处)产生压裂(破损)，严重影响密封效果。

[0007] 基于密封系统是氯碱工业、电解制氢、电解制双氧水、电化学合成等以电解槽作为反应场所极其重要的结构，关系到整个生产系统的安全、稳定、高效的运行，任何渗漏都可导致不可估量的损失；此外，密封系统也是制约电解槽大型化的重要瓶颈，将限制其大型化的发展路径。

[0008] 因此，针对于密封系统和结构存在的各种上述问题，提出了一种电解槽密封结构；旨在提高电解槽密封性能、消除跑、冒、滴、漏、渗等造成的环境污染和危害、减少密封垫圈更换频次，提高其使用年限，为电解工业和生态环境保护、节约资源、保证电解槽安全稳定运行、动植物和人类健康安全做出贡献。

[0025] 为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

[0026] 凸面框板1，凹面框板2，外侧密封区3，中间密封区4，内侧密封区5，凸面密封结构6，凹面密封结构7，衔接圆弧8，密封介质9。

[0027] 如图1、2、3所示；

[0028] 一种电解槽用的组合式密封槽结构，密封槽结构层叠组合式的设有密封框板，密封框板包括凸面框板1和凹面框板2，凸面框板1和凹面框板2之间设有密封介质9，所述的凸面框板1、凹面框板2和凸面框板1依次层叠设置，凸面框板1和凹面框板2的的上下两面均环形分层式的设有密封区，所述的密封区平行的设有若干阴阳极框，密封区与密封区之间均设有凹凸密封结构，所述的凹凸密封结构包括凹面密封结构7和凸面密封结构6，凹凸密封结构和阴阳极框与密封框架相连的外侧均设有衔接圆弧8，凹凸密封结构与密封框架的衔接圆弧8半径为0.1‑0.2mm，凹面密封结构7的半径为0.5‑2.0mm，凸面密封结构6的半径为0.5‑2.0mm，所述的阴阳极框的截面形状为等边梯形，阴阳极框的斜边角度范围30‑90°，阴阳极框衔接圆弧8的倒角半径0.2‑0.5mm阴阳极框的密封线宽度为1.0‑2.0mm，阴阳极框的密封线高度为0.5‑1.5mm，密封框板的形状为圆形盘式，密封框板的上下两面均为相互平行的平整面，密封框板表面的阴阳极框和凹凸密封结构均为环形圆弧，密封面包括外侧密封区3、中间密封区4和内侧密封区5，所述的外侧密封区3、中间密封区4和内侧密封区5内均设有相互平行的阴阳极框，所述的外侧密封区3的阴阳极框的数量大于中间密封区4和内侧密封区5内的阴阳极框的数量，所述的中间密封区4和内侧密封区5内的阴阳极框的数量相同，凹面密封结构7和凸面密封结构6相互贴合嵌套式的相连，凹面密封结构7和凸面密封结构6均为完整圆弧，凹面密封结构7和凸面密封结构6的圆弧两端均直接与密封框板的表面相连，凹面密封结构7和凸面密封结构6的圆弧与密封框板的相连处均设有衔接圆弧8，密封框板表面设有通用式的密封介质9，密封介质9为通用垫圈，密封介质9的材质为柔性材质，密封介质9设在相连的阴阳极框之间，密封介质9贴合的设在凹凸密封结构之间，阴阳极框的顶面密封线均相互平齐，阴阳极框的顶面与密封框板的表面相互平齐，阴阳极框的底面两侧均与相邻阴阳极框等边斜角槽相连。

[0029] 阴阳极框的斜边角度范围A，阴阳极框衔接圆弧8的倒角半径R,阴阳极框的密封线宽度W，阴阳极框的密封线高度H

[0030] 实施例1：

[0031] 采用本发明密封结构的极框结构，测试小室数量60个，圆形电解槽，极板直径600mm，极框密封线总宽度15mm；

[0032] 密封区极框凹凸面密封结构6与基材衔接半径：0.1mm；

[0033] 凹密封面结构半径：1.0mm；

[0034] 凸密封面结构半径：1.0mm；

[0035] A：角度范围45°R：倒角半径0.2mm W:密封线宽度1.0mm H：密封线高度0.5mm。

[0036] 实施例2：

[0037] 采用本发明密封结构的极框结构，测试小室数量60个，圆形电解槽，极板直径600mm，极框密封线总宽度20mm；

[0038] 密封区极框凹凸面密封结构6与基材衔接半径：0.15mm；

[0039] 凹密封面结构半径：1.5mm；

[0040] 凸密封面结构半径：1.5mm；

[0041] A：角度范围60°R：倒角半径0.25mm W:密封线宽度1.5mm H：密封线高度1.0mm。

[0042] 实施例3：

[0043] 采用本发明密封结构的极框结构，测试小室数量60个，圆形电解槽，极板直径600mm，极框密封线总宽度20mm；

[0044] 密封区极框凹凸面密封结构6与基材衔接半径：0.2mm；

[0045] 凹密封面结构半径：2.0mm；

[0046] 凸密封面结构半径：2.0mm；

[0047] A：角度范围60°R：倒角半径0.25mm W:密封线宽度2.0mm H：密封线高度1.5mm。

[0048] 对比例1：

[0049] 采用本发明密封结构的极框结构，测试小室数量60个，圆形电解槽，极板直径600mm，极框密封线总宽度15mm；

[0050] 密封区极框凹凸面密封结构6与基材衔接半径：无衔接半径；

[0051] 凹密封面结构半径：无；

[0052] 凸密封面结构半径：无；

[0053] A：角度范围60°R：倒角半径0.25mm W:密封线宽度1.5mm H：密封线高度1.0mm。

[0054] 对比例2：

[0055] 采用本发明密封结构的极框结构，测试小室数量60个，圆形电解槽，极板直径600mm，极框密封线总宽度20mm；

[0056] 密封区极框凹凸面密封结构6与基材衔接半径：0.15mm；

[0057] 凹密封面结构半径：1.5mm；

[0058] 凸密封面结构半径：1.5mm；

[0059] A：角度范围60°R：倒角半径：无W:密封线宽度1.5mm H：密封线高度1.0mm。

[0060] 对比例3：

[0061] 采用传统密封结构的极框结构，测试小室数量60个，圆形电解槽，极板直径600mm，极框密封线总宽度25mm；

[0062] 采用传统密封面；

[0063] 密封区极框凹凸面密封结构6与基材衔接半径：无

[0064] 凹密封面结构半径：无

[0065] 凸密封面结构半径：无

[0066] A：角度范围60°R：倒角半径无W:密封线宽度1.5mm H：密封线高度1.0mm。

[0067] 水压试验最大压力值(Mpa)：按照GB150、GB50030‑2013、GB50177‑2005,相关规定进行压力设置，当压力达到一定限值后，刚有水渗出即定义为水试验最大压力值；

[0068] 泄漏量试验：按照GB150、GB50030‑2013、GB50177‑2005相关规定，测试电解槽额定工作压力为3.2Mpa，稳压在4.8Mpa，持续监测24h，查看压力下降值。

[0069] 拆装符合泄露量次数：每拆装一次即进行水压试验一次，直到不能进行维持泄漏量水压(4.8Mpa)试验时的装配次数。

[0070] 通过使用上述方式对实施例1、实施例2、实施例3、对比例1、对比例2和对比例3进行性能对比，对比数据如图4所示。

[0071] 本发明的密封极框结构具有良好的密封性能，最大耐压可达16MPa以上，且经测试无泄漏，远高于目前传统电解槽的密封结构形式。

[0072] 具有过渡贴合区和凹凸密封堆叠结构的极框密封性能远高于没有该结构的极框；有凹凸堆叠结构的极框密封性能高于无此结构的极框；

[0073] 本发明的密封极框结构具有良好的垫圈拆卸性能，对垫圈破坏性极小，垫圈可重复多次使用，降低更换材料的经济成本，极大的提高使用寿命。

[0074] 本发明可以以较小的密封区域总宽度，达到比传统密封极框性能高的性能，可有效节约材料以及减少装备整体质量。

[0075] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。