机械密封辅助系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及密封辅助系统，尤其是涉及与用于工艺流体容纳的机械密封连用的系统。
【背景技术】
[0002]密封辅助系统一般包括容器或储箱，容器或储箱中通常装有大量液体。容器被管接至栗、搅拌器或旋转设备部件上的密封装置。通常，回管可从密封装置回到容器，从而形成闭合“回路”。这就允许容纳在容器中的液体进入并离开密封装置。一般，这样的密封辅助系统采用具有至少两组密封面的机械密封，更常见地被称为双密封。
[0003]通常如此选择容器内液体，该液体润滑并冷却密封装置内的部件，同时与工艺流体相容。容纳在容器内的液体的行业术语是隔离液或缓冲液。
[0004]对密封辅助系统来说常见的是其具有设置在容器周围的、用于允许压力被施加至隔离液/缓冲液或者允许密封周围的附加冷却或液体循环的其它设备部件。
[0005]通常，设置在旋转设备部件上的密封装置是机械密封，其包括固定至轴的回转件和固定至外壳的固定件。
[0006]该机械密封上的在回转件和固定件之间的界面防止加工产品溢出。
[0007]已经发现，确保密封辅助系统的容器无菌且进而确保机械密封在使用中保持无菌是困难的。由于闭路式布置，隔离液被回收而不是在机械密封冷却后作为废液被立即排出。因此，隔离液有在容器内变得停滞和/或被污染的危险，这可能导致病原菌如细菌、病毒和/或真菌滋生。在某些行业中，例如在食品、饮料或制药业中，机械无菌是必要的。因此，这些行业不能使用传统密封辅助系统将隔离液保持在机械密封内，除非它们满足FDA(美国食品与药品管理局)的要求。
[0008]通过具有可拆下且易清洗的闭路式密封辅助系统来解决所述灭菌问题被认为是有利的，由此仅举例说明:
[0009]-生产线完成生产，旋转设备停止(注意:密封辅助系统当前填充有未杀菌的隔离液)，
[0010]-隔离液从该系统被排出，
[0011]-该系统被冲水以将隔离液“冲扫”出，
[0012]-该系统接着通过以下方法中之一或全部被适当清洁:
[0013]1.系统被拆开并在重组之前被人工清洗，
[0014]2.系统利用适当的酸剂或清洁剂被原位清洁(CIP)，
[0015]3.系统被加热至70°C或更高温度且保持30分钟的时间；
[0016]-该系统接着用冷水被冲洗30分钟。
[0017]优选地，隔离液系统排出机构设置在系统布置结构的最低点，从而确保系统内的所有液体的排出和密封环路管系。
[0018]优选地，自动控制所述工作过程2和3，并且人工干预的必要性被消除，这可通过使用自动和定时的仪器、阀、马达和螺线管来实现。
[0019]鉴于上述例子，一些设备将在此阶段准备好开始生产，但在乳制品业中，特别是在牛奶制造期间，CIP工作过程的随后步骤通常是:
[0020]-使含酶的混合物循环经过系统并将其整夜(12小时)留在系统中，
[0021 ]-接着用冷水冲洗系统30分钟，
[0022]-系统和管路的面对隔离液部分用酸被原位清洗30分钟，
[0023]-用冷水冲洗系统30分钟，
[0024]-系统被再填充隔离液并被加压至恰当的操作条件，
[0025]然后，乳制品加工过程和设备准备开始生产。
[0026]因此，提供了一种根据本发明的模块化密封辅助系统，从而不同行业的各种作业和条件能从拆开系统以对其清洗的能力被调整至加入CIP和加热作业以使系统可被清洁和杀菌。所述的发明允许这些作业，但目前不存在具有本发明性质的机械密封容器。
【发明内容】
[0027]根据本发明，提供一种与用于密封一台工业设备的密封装置一起使用的密封辅助系统，所述密封辅助系统的特征在于具有:
[0028]-用于容纳隔离液的系统容器，
[0029]-将所述系统容器连接至密封装置如机械密封的闭路管路系统，
[0030]-用于从所述系统容器排出隔离液和向所述系统容器添加隔离液的排出和填充机构，
[0031]其中，所述容器容纳液体并被连接至密封装置，在隔离液接触面附近有以下方面中的一个或全部:
[0032]-一种方法，容器的主半部可借此脱离或再连接至容器的副半部；
[0033]-用于允许实施清洁操作的CIP组件；
[0034]-连接至外源以允许液体在系统内循环的主元件；
[0035]-连接至电源以允许实施温控操作的副元件。
[0036]能使容器的主半部脱离或再连接至容器的副半部的方法优选包括两个相接的型材，该两个相接的型材被固定至所述容器的主半部和副半部并被固定在一起以形成容器内腔。
[0037]这两个相接的型材最好在其设计上是相似的，因而单个型材可被用在所述容器的主半部和副半部上。
[0038]所述主半部和副半部组件最好通过组合式环形紧固件被固定在一起，该环形紧固件包围容器且具有角形横截面，于是在主容器组件和副容器组件之间产生闭合力。
[0039]所述容器的主半部和副半部最好围绕弹性环密封在一起。
[0040]所述容器的主半部和副半部优选利用组合式环形紧固件来组装，从而在相接型材的两个相邻面之间形成空腔，其中，上述空腔的轮廓与弹性环轮廓相反地相似。
[0041]该CIP组件最好具有内表面和外表面和在所述内、外表面之间的一个或多个连通孔口，由此允许清洁剂在压力和/或温度下从最内表面传送至最外表面，由此与该容器的隔离液接触面和管路系统连通。
[0042]该CIP组件优选在施加于其上的液体的力作用下旋转，以使清洁剂被周向均匀地喷向容器最内表面。
[0043]主元件最好是具有卷曲管状腔的卷曲设计，其每一端被连接至容器本体中的一个或多个连通孔口，以使温控液体可通过主元件循环。
[0044]优选地，在冷却元件内循环的液体将不会在任何位置接触到隔离液接触面。
[0045]优选地，在冷却元件内循环的液体的供应源在该容器的外部且可被自动控制以使该系统在设定时间或在其达到设定温度时可被冷却。
[0046]优选地，该加热元件被连通至该容器中的一个通孔，由此金属元件可以加热与隔离液接触面相接触的液体。
[0047]优选地，该加热元件通过孔口被连接至编程控制系统，从而加热循环可以被外控和/或自动控制。
[0048]本发明系统优选具有压力计和/或流量计和/或调压器和/或止回阀和/或排气阀和/或三通阀，从而系统状态可被自动控制或以其它方式被控制。
[0049]所有的阀、进口、加热元件、冷却元件、CIP元件最好如此连接，即它们可通过使用马达、自动阀、螺线管或其它这样的控制机构被外部控制。
[0050]该填充阀和排放阀最好如此连接，即该容器可以通过外控机构被填充或排放。
[0051]优选地，根据本发明设计的系统容器、管路系统和所有隔离液接触面不具备不能被易清洗的螺纹、细菌区域和/或封闭腔。
[0052]优选地，本发明的系统设置有处于容器的最低重力点的排放阀。
[0053]优选地，该容器由基本非腐蚀性的材料制造。
[0054]优选地，非腐蚀性容器材料是316不锈钢。
[0055]优选地，在本发明系统中不存在开窗孔口，该开窗孔口会使隔离液接触光从而引起加速细菌生长的担忧。
【附图说明】
[0056]读者将会谈及将借助下列附图来描述的本发明密封辅助系统的各不同优点。读者将会注意到本发明系统的每个实施例的模块性并理解像冷却线圈、加热元件和CIP组件这样的单独元件是可被包含或未被包含在本发明系统的任一/全部实施例中的全部元件。附图所示为:
[0057]图1是本发明系统的优选实施例的管路及仪器装设系统图(P&ID)。
[0058]图2是仅具有夹环的本发明系统第一实施例的横剖视图。
[0059]图3是具有夹环和CIP组件的本发明系统第二实施例的横剖视图。
[0060]图4是具有夹环和冷却线圈的本发明系统第三实施例的横剖视图。
[0061]图5是具有夹环、冷却线圈和CIP组件的本发明系统第四实施例的横剖视图。
[0062]图6是具有夹环、冷却线圈、加热元件和CIP组件的本发明系统第五实施例的横剖视图。
[0063]图7是本发明系统的焊接部段的细节图。
【具体实施方式】
[0064]现将参见附图仅举例描述本发明。
[0065]图1是本发明1的系统的P&ID细节并且示出一台工业设备如何利用密封装置如机械密封3被密封。
[0066]所述密封利用进口 4、三通阀13和回管5被连接至容器1。容器1优选通过管路系统7被连接至主液体供应源6。主液体供应源提供隔离液给容器1的最内表面8(见图
2) ο
[0067]三通阀13优选如此定位，即液体可以但不限于经过所述密封涌入并从所述系统排出。
[0068]管路系统7优选被连接至止回阀9、调压器10、压力计11和流量计12，从而来自主供应源6的隔离液的输入处的压力可依据密封3被调整。
[0069]本发明的系统优选包括排气阀14以确保维持容器1内的气隙来防止静液锁闭。
[0070]图2是上述的本发明第一实施例的横剖视图，比如容器1的两个部段即部段15和部段16各具有被固定至任一部段的最大开口处的箍圈17。箍