射流分散器、過濾器固定系統、噴嘴固定系統的製作方法

2023-07-18 07:33:11

專利名稱：射流分散器、過濾器固定系統、噴嘴固定系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種裝置，用來處理在高壓下輸送的混合物質，所述 裝置包括外罩，其包圍著高壓腔；至少一個密封裝置，用來相對於 周圍環境對高壓腔進行密封；入口和出口，用來把待處理的混合物質 導入到高壓腔中或從高壓腔中導出來，其中高壓腔藉助至少一個蓋子 而封閉，該蓋子用來安裝或拆卸設置在高壓腔中的加工模塊，例如噴 嘴衝莫塊或過濾一莫塊。
背景技術：
上面所述類型的裝置是已知的並在例如DE 102 24 634 C2中有描 述。為固定和密封高壓腔，在這種裝置中以有規律的角度間隔設置有 八個拉緊螺釘，它們的軸與此裝置的中心軸平行，並把此裝置的端部
蓋子這樣相互拉緊，即它們用很高的壓緊力壓在包圍著高壓腔的外罩 的邊緣表面上。為了在外罩和蓋子之間提供能安全地經受持久緊密和 高壓負載的密封件，在此裝置中設置有金屬的密封件。通過金屬密封 元件的塑性變形達到密封效果，此變形是通過拉緊螺釘的拉緊用很高 的起動扭矩實現的。為了能對噴嘴或過濾器進行更換，或能對過濾器 進行清洗，必須鬆開許多螺釘，這是非常費時費力的。此外在拆卸和 重新安裝後還必須把螺釘均勻地獰在支架的周圍上。如果螺釘擰得不 均勻，則噴嘴或過濾器會不對稱地壓緊，或蓋子不能完全地緊貼在外 罩上。後果是密封不良和密封表面的磨損更大。此外由於螺釘數量眾 多，需要更長的調試時間。
由於螺釘和位於中央的噴嘴插入物是軸平行地分布在周圍上，因 此不能避免在支架上出現由結構決定的殘餘料，這在運轉時可能會出
現切口應力集中效應。偏心的螺4丁構造與此裝置的中心軸線相關的彎 曲力矩，因此特別在此裝置經常^f吏用脈衝工作方式時，在由彎矩引起 的力進行加載的區域中，材料負載可能會導致材料疲勞或材料損壞。
此外在此裝置中，至多1500巴的系統壓力必須單獨由拉緊螺4丁接收， 這需要相應高的扭矩，還要求此裝置必須有堅實的構造形式。
DE 107 00 810 Al公開了 一種使含油脂的、液體狀的天然產品均 勻M的裝置，在其中設置在高壓腔中的加工模塊具有兩級或多級的 分散裝置。此裝置的蓋子和外罩的密封和拉緊在此也是通過相應地軸 平行設置的螺釘連接實現的，因此上述問題在這種裝置中也會以同樣 的方式出現。

發明內容
因此本發明的目的在於，提供這樣一種裝置，其在構造方式輕便 的同時，還可確保加工模塊安裝和拆卸的簡單性，並確保在達到1600 巴的高壓範圍內實現安全的運轉。
此目的按本發明這樣得以實現，即蓋子具有中心的固定裝置，其 是可卡鎖的，並與外罩同軸。
換句話說，本發明是基於這樣的基本思想，即通過固定元件相對 於加工模塊或外罩的同軸布置可避免不對稱的負載(此負載例如是由
在此裝置中不相同的扭矩和彎矩引起的)，因此即使在負載變化頻繁的 脈衝泵p及操作時，也能達到較低的材料負載。在本發明的構造中，同 軸設置的固定元件只是用來使加工單元和/或密封元件相互定位。
如果固定裝置設置在外罩內部，則產生了特別緊湊的結構。出口 在此實施例中可構造在蓋子上。
本發明有利的實施例規定，此裝置設計成圓柱形。因此可避免出 現切口應力集中效應的區域(kerbwirkungstrachtige Bereiche)，從而材料 只會經受較低的磨損，材料疲勞的危險也很低，因此故障的可能性也 更低。
另一實施例規定，固定裝置在軸向上與外罩這樣擰在一起，即只 設置有承壓的螺紋，因此即使在負載變化頻繁的脈衝泵吸操作時，也 能實現較低的材料負載。但同樣也可考慮，在此裝置中藉助卡鎖連接 或螺栓連接實現固定裝置的制動。
為了防止固定裝置不d、心地從此裝置的外罩中鬆脫出來，例如可
設置至少一個固定元件，例如螺紋銷(Gewingdestift)。在此可作為替代 的是，在外罩和固定裝置之間設置卡鎖機構。
為了也能把連接幾何形狀不同的加工模塊容納到高壓腔中，本發 明在另一實施例中規定，在固定裝置和加工模塊之間設置自由穿流的 適配器，其尺寸與加工模塊的兒何形狀相一致。因此通過簡單地更換 適配器，此裝置可用於連接幾^T形狀不同的若干個加工模塊。
本發明的有利實施例規定，密封件是雙重徑向密封系統，用來確 保高壓腔不會有不期望的流體流出。同樣還可考慮其它現有技術已知 的密封系統。
為了把密封件精確地定位在按本發明的裝置中，固定裝置在入口 側上具有至少一個出料口(Abstich)。然後密封系統可這樣定位，即對 密封必要的表面壓力只通過可至多達到1600巴的系統壓力，施加到 插在出料口中的密封件上，這與自動封閉系統的方式起相同作用的。
為了發現可能出現的密封洩露，其例如是由於密封元件的老化或 材料疲勞引起的，在本發明的實施例中，在外罩上設置有洩露孔，可 以把從高壓腔中流出的混合物質通過此洩露孔從此裝置中導出來，從 而顯現出來，並用可控的方式"t羋除。
可替代的實施例規定，加工模塊包含至少一個噴嘴體，特別是 至少 一 個軸向設置在高壓腔中的射流分散器噴嘴單元 (Strahldispergatordiiseneinheit);和/或至少 一個分流單元；和/或至少一 個過濾單元，用來清潔混合物質；和/或至少一個可自由穿流的部件， 它/它們特別地可串聯地定位在高壓腔中。由於加工模塊可進行靈活組 接，按本發明的裝置可用於不同的加工。因此，例如能以簡單的方式，
使射流分敉器和過濾器在單件部件中連接成列。
如果多個單元依次排成一列，則符合目的的是，這些單元分別通
過密封件相互隔開。例如在各分流單元前面，在入口側上裝有密封件， 例如雙重徑向密封系統。
本發明在流動技術和製造4支術方面都特別優選的實施例規定，加 工模塊也設置成與外罩或固定裝置同軸。


藉助附圖，在從屬權利要求和對實施例的以下描述中指出了本發 明的其它有利構造和改進。
在圖中顯示了
圖1顯示了一種通過高壓膨脹(Hochdruckentspannung)對混合物質 施加應力的裝置，例如用來製造乳化劑或對生物系統進行細胞分解。
圖2顯示了一種具有過濾單元的裝置，用來對混合物質進行清洗， 特別是防止高壓噴嘴阻塞。
圖3顯示了一種具有加工模塊的裝置，此加工模塊具有連續排列 的單元，用來對混合物質進行清潔和高壓膨脹。
具體實施例方式
圖1中顯示了裝置1，其用來處理在高壓下輸送的混合物質，其 具有包圍著高壓腔2的外罩3。裝置l在端部分別具有入口 4和出口 5，用來把待處理的混合物質導入到高壓腔2中，或從高壓腔2中導 出來。固定裝置6構造為圓柱形並具有外螺紋7，固定裝置6通過此 外螺紋在出口面上與外罩3的內螺故檸在一起。入口 4和出口 5這樣 布置，使它能裝在合適的、未示出的高壓螺紋套管接頭上，並因此可 連接到加工迴路上。為確保固定裝置6固定在外罩3上，外罩3具有 凹槽8，固定元件例如以未示出的螺紋銷釘形式插入到此槽口。適配 器10從入口側插入到固定裝置6的下凹處。高壓腔2的密封是通過
密封件12實現的，其在流動方向上設置在適配器IO的前面。在此實 施例中，另一密封件12密封了按構造環境同樣也處於高壓下的流出 月空，防止流體流出。
在流出腔的範圍內，在外罩上設置有洩漏孔14，用來快速而簡單 地發現密封洩漏。在此實施例中，加工模塊是由分流器15和噴嘴體 16組接而成。
為處理混合物質，它在高壓下通ii^v口 4穿過分;充器15流入封 外腔17中，其壓力損失是可忽略不計的，所述外腔包圍著噴嘴體16。 緊接著，混合物質通過附圖中未示出的噴嘴孔流進噴嘴體16中，從 而使混合物質消除內應力。混合物質通過同樣未示出的噴嘴體16的 內腔和孔口，穿過適配器10導入到集成在固定裝置6上的出口 5中。
圖2顯示了裝置1，用來對混合物質進行清潔，特別是為了防止 高壓噴嘴汙染和混入。按圖2的裝置1的基本構造與按圖1的裝置1 是一樣的。因此相同的構件用相同的標記來表示。不同之處只在於高 壓腔2中的加工模塊的組合。在分流器15、噴嘴體16和適配器的10 位置上，現在只設置有過濾單元18,用來過濾和清潔可能位於混合物 質中的汙染顆粒。
過濾物質在此也在高壓下通過入口 4流入到過濾元件18的外腔 17中。在過濾元件18中流動時，在混合物質中同樣只有很小的壓力 損失。
如果應該藉助按本發明的裝置1，例如通過排成一列的噴嘴單元 實現單級或多級的生物細胞的分解，則流入的物質流不必被強制地過 濾。過濾器18在這種情況下可由裝置1中取出，過濾器18的位置例 如由可自由穿流的部件填補。
圖3顯示了過濾器1，用來對混合物質進行清潔和高壓膨脹，其 具有加工模塊，它們的單元是連接成一列的。
物質流，例如流體在高壓下穿過入口 4，流入到外腔17中，包圍 著過濾元件18，其中在過濾元件18穿流時只觀察到很小的壓力損失。
緊接著，流體通過分流器15a流入到外腔17a中，包圍著第一噴嘴體 16a。在在裝在噴嘴體16a上的未示出的噴嘴孔中穿流過程中進行膨 脹。緊接著，流體通過噴嘴體16a的內腔傳導，並通過另一分流器15b 繼續導入到下一個噴嘴體16b的外腔17b中，並緊接著通過噴嘴體16b 未示出的內腔，繼續導入到設置在固定裝置6上的出口 5中。通過多 重設置噴嘴體16a和16b而實現的多級高壓膨脹，例如可用來製造乳 化劑，或可用來對生物系統進行單級或多級細胞分解-在細月包分解時 根據生物量的稠度，在幾種情況下需要在過濾器的位置上，在高壓腔 2中設置可自由穿流的部件，其具有與可替換的過濾單元一樣的尺寸。
在每個實施例中在單個的噴嘴體16a和16b之間，在分流器15a 和15b上分別設置有形式為雙重徑向密封系統的密封件12，因此每一 級都構造一個自己密封封閉的系統，因此可避免由於加工模塊的繞行 而產生不期望的混合物質的流動短路。
由於裝置1或固定元件6和外罩3的圓柱形結構，還由於固定裝 置6布置在外罩3中心，一方面可避免出現切口應力集中效應的範圍， 因此材料只需經受很小的磨損，因此發生故障的可能性也更低。另一 方面，由於徑向密封系統布置在混合物質的流動方向上，此裝置在一 定程度上可實現自密封。
徑向密封系統因此這樣設置，即位於中心的固定裝置為實現密 封，不一定要產生必要的密封件的表面壓力，而是系統壓力自身會產 生必要的表面壓力，因此可實現直至1600巴的操作。因此固定裝置 只是用來使加工模塊的密封表面或不同單元彼此定位。因此沒有使用 端面的密封系統，也不需要通過把螺紋管接頭緊固的檸緊，來使固定 裝置產生相應的預緊。
權利要求
1. 一種裝置(1)，其用來處理在高壓下輸送的混合物質，所述裝置包括:外罩(3)，其包圍著高壓腔(2)；至少一個密封裝置(12)，用來相對於周圍環境對所述高壓腔(2)進行密封；入口(4)和出口(5)，用來把待處理的混合物質導入到所述高壓腔(2)中或從所述高壓腔(2)中導出來，其中，所述高壓腔(2)藉助至少一個蓋子來封閉，而所述蓋子用於安裝或拆卸設置在所述高壓腔(2)中的加工模塊，其特徵在於，所述蓋子具有居中的固定裝置(6)，其可卡鎖地與所述外罩(3)同軸設置。
2. 按權利要求1所述的裝置(l),其特徵在於，所述固定裝置(6) 設置在所述外罩(3)的內部。
3. 按權利要求1或2所述的裝置(l),其特徵在於，所述外罩(3) 和/或所述固定裝置(6)構造為圓柱形。
4. 按權利要求1至3之任一項所述的裝置(l)，其特徵在於，所 述固定裝置(6)與所述外罩(3)沿軸向旋擰在一起。
5. 按前述權利要求之任一項所述的裝置(l),其特徵在於，所述 出口(5)構造在所述蓋子上。
6. 按前述權利要求之任一項所述的裝置(l),其特徵在於，為了 防止所述固定裝置(6)不小心地從所述外罩(3)中鬆脫出來，設有至少一 個固定元件，尤其是螺紋銷。
7. 按前述權利要求之任一項所述的裝置(l)，其特徵在於，所述 固定裝置(6)具有至少一個下凹處(11)，適配器(10)可插入到此下凹處 中，用來容納所述加工模塊。
8. 按前述權利要求之任一項所述的裝置(l)，其特徵在於，它具 有至少一個密封件(12),特別是雙重徑向密封系統，用來保護所述高 壓腔(2)，防止不期望地流出待處理的混合物質。
9. 按前述權利要求之任一項所述的裝置(l)，其特徵在於，所述 固定裝置(6)具有至少一個出料口(9)，所述密封件(12)可插入到此出料 口中。
10. 按前迷權利要求之任一項所迷的裝置(l)，其特徵在於，所述 密封件(12)這樣設置，即，對該密封件(12)的密封效果來說所必需的表 面壓力通過混合物質的系統壓力施加到該密封件(12)上。
11. 按前述權利要求之任一項所述的裝置(l),其特徵在於，為檢 測密封洩露，在所述外罩(3)上"^殳置有洩露孔(14)。
12. 按前述權利要求之任一項所迷的裝置(I)，其特徵在於，加工 模塊包括至少一個噴嘴體(16,16a,16b)，特別是指軸向設置在高壓腔 中的射流分散器噴嘴單元；和/或至少一個分流單元(15,15a,15b);和/ 或至少一個過濾單元(18)，用來清潔混合物質；和/或至少一個可自由 穿流的部件，它/它們特別地可連接成一排地定位在高壓腔(2)中。
13. 按前述權利要求之任一項所述的裝置(l)，其特徵在於，所述 加工模塊與所述外罩(3)同軸設置。
全文摘要
本發明涉及一種裝置(1)，用來處理在高壓下輸送的混合物質，所述裝置包括外罩(3)，其包圍著高壓腔(2)；至少一個密封裝置(12)，用來相對於周圍環境對高壓腔(2)進行密封；入口(4)和出口(5)，用來把待處理的混合物質導入到高壓腔(2)中或從高壓腔(2)中導出來，其中高壓腔(2)藉助至少一個蓋子來封閉，而該蓋子用來安裝或拆卸設置在高壓腔(2)中的加工模塊，其中蓋子具有居中的固定裝置(6)，其可卡鎖地與外罩(3)同軸設置。
文檔編號B01F3/00GK101389390SQ200780006149
公開日2009年3月18日 申請日期2007年2月12日 優先權日2006年2月24日
發明者L·奧本多夫, M·波格爾, O·貝倫德, R·羅斯 申請人:拜爾技術服務有限責任公司