专利名称：射流分散器、过滤器固定系统、喷嘴固定系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种装置，用来处理在高压下输送的混合物质，所述 装置包括外罩，其包围着高压腔；至少一个密封装置，用来相对于 周围环境对高压腔进行密封；入口和出口，用来把待处理的混合物质 导入到高压腔中或从高压腔中导出来，其中高压腔借助至少一个盖子 而封闭，该盖子用来安装或拆卸设置在高压腔中的加工模块，例如喷 嘴冲莫块或过滤一莫块。
背景技术：
上面所述类型的装置是已知的并在例如DE 102 24 634 C2中有描 述。为固定和密封高压腔，在这种装置中以有规律的角度间隔设置有 八个拉紧螺钉，它们的轴与此装置的中心轴平行，并把此装置的端部
盖子这样相互拉紧，即它们用很高的压紧力压在包围着高压腔的外罩 的边缘表面上。为了在外罩和盖子之间提供能安全地经受持久紧密和 高压负载的密封件，在此装置中设置有金属的密封件。通过金属密封 元件的塑性变形达到密封效果，此变形是通过拉紧螺钉的拉紧用很高 的起动扭矩实现的。为了能对喷嘴或过滤器进行更换，或能对过滤器 进行清洗，必须松开许多螺钉，这是非常费时费力的。此外在拆卸和 重新安装后还必须把螺钉均匀地狞在支架的周围上。如果螺钉拧得不 均匀，则喷嘴或过滤器会不对称地压紧，或盖子不能完全地紧贴在外 罩上。后果是密封不良和密封表面的磨损更大。此外由于螺钉数量众 多，需要更长的调试时间。
由于螺钉和位于中央的喷嘴插入物是轴平行地分布在周围上，因 此不能避免在支架上出现由结构决定的残余料，这在运转时可能会出
现切口应力集中效应。偏心的螺4丁构造与此装置的中心轴线相关的弯 曲力矩，因此特别在此装置经常^f吏用脉冲工作方式时，在由弯矩引起 的力进行加载的区域中，材料负载可能会导致材料疲劳或材料损坏。
此外在此装置中，至多1500巴的系统压力必须单独由拉紧螺4丁接收， 这需要相应高的扭矩，还要求此装置必须有坚实的构造形式。
DE 107 00 810 Al公开了 一种使含油脂的、液体状的天然产品均 匀M的装置，在其中设置在高压腔中的加工模块具有两级或多级的 分散装置。此装置的盖子和外罩的密封和拉紧在此也是通过相应地轴 平行设置的螺钉连接实现的，因此上述问题在这种装置中也会以同样 的方式出现。
发明内容
因此本发明的目的在于，提供这样一种装置，其在构造方式轻便 的同时，还可确保加工模块安装和拆卸的简单性，并确保在达到1600 巴的高压范围内实现安全的运转。
此目的按本发明这样得以实现，即盖子具有中心的固定装置，其 是可卡锁的，并与外罩同轴。
换句话说，本发明是基于这样的基本思想，即通过固定元件相对 于加工模块或外罩的同轴布置可避免不对称的负载(此负载例如是由
在此装置中不相同的扭矩和弯矩引起的)，因此即使在负载变化频繁的 脉冲泵p及操作时，也能达到较低的材料负载。在本发明的构造中，同 轴设置的固定元件只是用来使加工单元和/或密封元件相互定位。
如果固定装置设置在外罩内部，则产生了特别紧凑的结构。出口 在此实施例中可构造在盖子上。
本发明有利的实施例规定，此装置设计成圆柱形。因此可避免出 现切口应力集中效应的区域(kerbwirkungstrachtige Bereiche)，从而材料 只会经受较低的磨损，材料疲劳的危险也很低，因此故障的可能性也 更低。
另一实施例规定，固定装置在轴向上与外罩这样拧在一起，即只 设置有承压的螺紋，因此即使在负载变化频繁的脉冲泵吸操作时，也 能实现较低的材料负载。但同样也可考虑，在此装置中借助卡锁连接 或螺栓连接实现固定装置的制动。
为了防止固定装置不d、心地从此装置的外罩中松脱出来，例如可
设置至少一个固定元件，例如螺紋销(Gewingdestift)。在此可作为替代 的是，在外罩和固定装置之间设置卡锁机构。
为了也能把连接几何形状不同的加工模块容纳到高压腔中，本发 明在另一实施例中规定，在固定装置和加工模块之间设置自由穿流的 适配器，其尺寸与加工模块的儿何形状相一致。因此通过简单地更换 适配器，此装置可用于连接几^T形状不同的若干个加工模块。
本发明的有利实施例规定，密封件是双重径向密封系统，用来确 保高压腔不会有不期望的流体流出。同样还可考虑其它现有技术已知 的密封系统。
为了把密封件精确地定位在按本发明的装置中，固定装置在入口 側上具有至少一个出料口(Abstich)。然后密封系统可这样定位，即对 密封必要的表面压力只通过可至多达到1600巴的系统压力，施加到 插在出料口中的密封件上，这与自动封闭系统的方式起相同作用的。
为了发现可能出现的密封泄露，其例如是由于密封元件的老化或 材料疲劳引起的，在本发明的实施例中，在外罩上设置有泄露孔，可 以把从高压腔中流出的混合物质通过此泄露孔从此装置中导出来，从 而显现出来，并用可控的方式"t芈除。
可替代的实施例规定，加工模块包含至少一个喷嘴体，特别是 至少 一 个轴向设置在高压腔中的射流分散器喷嘴单元 (Strahldispergatordiiseneinheit);和/或至少 一个分流单元；和/或至少一 个过滤单元，用来清洁混合物质；和/或至少一个可自由穿流的部件， 它/它们特别地可串联地定位在高压腔中。由于加工模块可进行灵活组 接，按本发明的装置可用于不同的加工。因此，例如能以简单的方式，
使射流分敉器和过滤器在单件部件中连接成列。
如果多个单元依次排成一列，则符合目的的是，这些单元分别通
过密封件相互隔开。例如在各分流单元前面，在入口侧上装有密封件， 例如双重径向密封系统。
本发明在流动技术和制造4支术方面都特别优选的实施例规定，加 工模块也设置成与外罩或固定装置同轴。
借助附图，在从属权利要求和对实施例的以下描述中指出了本发 明的其它有利构造和改进。
在图中显示了
图1显示了一种通过高压膨胀(Hochdruckentspannung)对混合物质 施加应力的装置，例如用来制造乳化剂或对生物系统进行细胞分解。
图2显示了一种具有过滤单元的装置，用来对混合物质进行清洗， 特别是防止高压喷嘴阻塞。
图3显示了一种具有加工模块的装置，此加工模块具有连续排列 的单元，用来对混合物质进行清洁和高压膨胀。
具体实施例方式
图1中显示了装置1，其用来处理在高压下输送的混合物质，其 具有包围着高压腔2的外罩3。装置l在端部分别具有入口 4和出口 5，用来把待处理的混合物质导入到高压腔2中，或从高压腔2中导 出来。固定装置6构造为圆柱形并具有外螺紋7，固定装置6通过此 外螺紋在出口面上与外罩3的内螺故柠在一起。入口 4和出口 5这样 布置，使它能装在合适的、未示出的高压螺紋套管接头上，并因此可 连接到加工回路上。为确保固定装置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销钉形式插入到此槽口。适配 器10从入口侧插入到固定装置6的下凹处。高压腔2的密封是通过
密封件12实现的，其在流动方向上设置在适配器IO的前面。在此实 施例中，另一密封件12密封了按构造环境同样也处于高压下的流出 月空，防止流体流出。
在流出腔的范围内，在外罩上设置有泄漏孔14，用来快速而简单 地发现密封泄漏。在此实施例中，加工模块是由分流器15和喷嘴体 16组接而成。
为处理混合物质，它在高压下通ii^v口 4穿过分;充器15流入封 外腔17中，其压力损失是可忽略不计的，所述外腔包围着喷嘴体16。 紧接着，混合物质通过附图中未示出的喷嘴孔流进喷嘴体16中，从 而使混合物质消除内应力。混合物质通过同样未示出的喷嘴体16的 内腔和孔口，穿过适配器10导入到集成在固定装置6上的出口 5中。
图2显示了装置1，用来对混合物质进行清洁，特别是为了防止 高压喷嘴污染和混入。按图2的装置1的基本构造与按图1的装置1 是一样的。因此相同的构件用相同的标记来表示。不同之处只在于高 压腔2中的加工模块的组合。在分流器15、喷嘴体16和适配器的10 位置上，现在只设置有过滤单元18,用来过滤和清洁可能位于混合物 质中的污染颗粒。
过滤物质在此也在高压下通过入口 4流入到过滤元件18的外腔 17中。在过滤元件18中流动时，在混合物质中同样只有很小的压力 损失。
如果应该借助按本发明的装置1，例如通过排成一列的喷嘴单元 实现单级或多级的生物细胞的分解，则流入的物质流不必被强制地过 滤。过滤器18在这种情况下可由装置1中取出，过滤器18的位置例 如由可自由穿流的部件填补。
图3显示了过滤器1，用来对混合物质进行清洁和高压膨胀，其 具有加工模块，它们的单元是连接成一列的。
物质流，例如流体在高压下穿过入口 4，流入到外腔17中，包围 着过滤元件18，其中在过滤元件18穿流时只观察到很小的压力损失。
紧接着，流体通过分流器15a流入到外腔17a中，包围着第一喷嘴体 16a。在在装在喷嘴体16a上的未示出的喷嘴孔中穿流过程中进行膨 胀。紧接着，流体通过喷嘴体16a的内腔传导，并通过另一分流器15b 继续导入到下一个喷嘴体16b的外腔17b中，并紧接着通过喷嘴体16b 未示出的内腔，继续导入到设置在固定装置6上的出口 5中。通过多 重设置喷嘴体16a和16b而实现的多级高压膨胀，例如可用来制造乳 化剂，或可用来对生物系统进行单级或多级细胞分解-在细月包分解时 根据生物量的稠度，在几种情况下需要在过滤器的位置上，在高压腔 2中设置可自由穿流的部件，其具有与可替换的过滤单元一样的尺寸。
在每个实施例中在单个的喷嘴体16a和16b之间，在分流器15a 和15b上分别设置有形式为双重径向密封系统的密封件12，因此每一 级都构造一个自己密封封闭的系统，因此可避免由于加工模块的绕行 而产生不期望的混合物质的流动短路。
由于装置1或固定元件6和外罩3的圆柱形结构，还由于固定装 置6布置在外罩3中心，一方面可避免出现切口应力集中效应的范围， 因此材料只需经受很小的磨损，因此发生故障的可能性也更低。另一 方面，由于径向密封系统布置在混合物质的流动方向上，此装置在一 定程度上可实现自密封。
径向密封系统因此这样设置，即位于中心的固定装置为实现密 封，不一定要产生必要的密封件的表面压力，而是系统压力自身会产 生必要的表面压力，因此可实现直至1600巴的操作。因此固定装置 只是用来使加工模块的密封表面或不同单元彼此定位。因此没有使用 端面的密封系统，也不需要通过把螺紋管接头紧固的柠紧，来使固定 装置产生相应的预紧。
权利要求
1. 一种装置(1)，其用来处理在高压下输送的混合物质，所述装置包括:外罩(3)，其包围着高压腔(2)；至少一个密封装置(12)，用来相对于周围环境对所述高压腔(2)进行密封；入口(4)和出口(5)，用来把待处理的混合物质导入到所述高压腔(2)中或从所述高压腔(2)中导出来，其中，所述高压腔(2)借助至少一个盖子来封闭，而所述盖子用于安装或拆卸设置在所述高压腔(2)中的加工模块，其特征在于，所述盖子具有居中的固定装置(6)，其可卡锁地与所述外罩(3)同轴设置。
2. 按权利要求1所述的装置(l),其特征在于，所述固定装置(6) 设置在所述外罩(3)的内部。
3. 按权利要求1或2所述的装置(l),其特征在于，所述外罩(3) 和/或所述固定装置(6)构造为圆柱形。
4. 按权利要求1至3之任一项所述的装置(l)，其特征在于，所 述固定装置(6)与所述外罩(3)沿轴向旋拧在一起。
5. 按前述权利要求之任一项所述的装置(l),其特征在于，所述 出口(5)构造在所述盖子上。
6. 按前述权利要求之任一项所述的装置(l),其特征在于，为了 防止所述固定装置(6)不小心地从所述外罩(3)中松脱出来，设有至少一 个固定元件，尤其是螺紋销。
7. 按前述权利要求之任一项所述的装置(l)，其特征在于，所述 固定装置(6)具有至少一个下凹处(11)，适配器(10)可插入到此下凹处 中，用来容纳所述加工模块。
8. 按前述权利要求之任一项所述的装置(l)，其特征在于，它具 有至少一个密封件(12),特别是双重径向密封系统，用来保护所述高 压腔(2)，防止不期望地流出待处理的混合物质。
9. 按前述权利要求之任一项所述的装置(l)，其特征在于，所述 固定装置(6)具有至少一个出料口(9)，所述密封件(12)可插入到此出料 口中。
10. 按前迷权利要求之任一项所迷的装置(l)，其特征在于，所述 密封件(12)这样设置，即，对该密封件(12)的密封效果来说所必需的表 面压力通过混合物质的系统压力施加到该密封件(12)上。
11. 按前述权利要求之任一项所述的装置(l),其特征在于，为检 测密封泄露，在所述外罩(3)上"^殳置有泄露孔(14)。
12. 按前述权利要求之任一项所迷的装置(I)，其特征在于，加工 模块包括至少一个喷嘴体(16,16a,16b)，特别是指轴向设置在高压腔 中的射流分散器喷嘴单元；和/或至少一个分流单元(15,15a,15b);和/ 或至少一个过滤单元(18)，用来清洁混合物质；和/或至少一个可自由 穿流的部件，它/它们特别地可连接成一排地定位在高压腔(2)中。
13. 按前述权利要求之任一项所述的装置(l)，其特征在于，所述 加工模块与所述外罩(3)同轴设置。
全文摘要
本发明涉及一种装置(1)，用来处理在高压下输送的混合物质，所述装置包括外罩(3)，其包围着高压腔(2)；至少一个密封装置(12)，用来相对于周围环境对高压腔(2)进行密封；入口(4)和出口(5)，用来把待处理的混合物质导入到高压腔(2)中或从高压腔(2)中导出来，其中高压腔(2)借助至少一个盖子来封闭，而该盖子用来安装或拆卸设置在高压腔(2)中的加工模块，其中盖子具有居中的固定装置(6)，其可卡锁地与外罩(3)同轴设置。
文档编号B01F3/00GK101389390SQ200780006149
公开日2009年3月18日 申请日期2007年2月12日 优先权日2006年2月24日
发明者L·奥本多夫, M·波格尔, O·贝伦德, R·罗斯 申请人:拜尔技术服务有限责任公司