流体处理设备的清洁配件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种清洁配件(sanitary fitting)，用于将管道连接于流体处理设备，尤其用于生物制药行业。
【背景技术】
[0002]在生物制药行业中，特别需要在生物处理(ΒΡΕ)设备上提供清洁配件。更为具体地，对于这类设备的机械密封可能具有对接到其上的流体管路，其供应在机械密封处使用的加压流体，从而有助于防止产品或工艺流体沿着轴(例如，栗)泄露。关于这一点，重要的是，流体处理设备的配件不允许污染物进入产品的流动和工艺流体中。正因为这些机械密封件应用环境的清洁，这些配件被称为清洁配件。例如，在生物医药市场中使用的流体加压机械密封中，在这类密封外壳中杜绝使用标准的带螺纹的配件已成为必要，因为带螺纹的配件可以捕获污染物，可能难以清洗，甚至不可清洗。
[0003]因此，以焊接清洁配件替代在密封外壳上钻孔和攻丝孔已被熟知，清洁配件被焊接于密封外壳上，并允许流体管路连接到密封处以利用密封流体对该密封加压。然而，焊接配件必须满足如前述已建立的标准中提到的严格的焊接要求，如ASME生物处理设备(ASMEΒΡΕ)标准。
[0004]在一个已知的实践中，清洁配件是被焊接到一段管道的套圈，其中套圈和0.5英寸的管道采用轨道焊机焊接，然后对焊接表面的内部和外部进行高光洁度的表面加工以与其余部分一致。焊接组件依次被焊接到密封外壳。管道的内部被磨光，以提高焊缝周围的表面光洁度；检查焊缝的内部和外部。
[0005]—旦完成焊接、打磨和检查并发现该部件已满足当前的质量要求时，它将被送去电抛光和/或钝化处理，其中电抛光必须经过外壳的检测。虽然最终的结构充分地运行，配件到密封外壳的焊接被证明是困难的，因为外壳必须被加工成处理准备以精密设计标准进行焊接。配件必须为焊接准备而被切割成适当的长度和斜边以使得管道能精确地与外壳配合。管道必须配合外壳，并在进行焊接时固定。由于空间的限制，焊接特别困难，没有填料可以添加，它必须是一个全焊透，焊工的手的轻微摇动将会导致外壳的“烧毁”。
[0006]如果电抛光暴露了焊接的问题，外壳必须报废或重新加工，如果需要重新焊接该部件，它又必须经过电抛光和/或钝化步骤。
[0007]综上所述，本发明的目的是提供一种适用于机械密封和其他流体处理设备的改进的清洁配件，特别是用于ΒΡΕ行业。
【发明内容】
[0008]本发明涉及一种带螺纹的清洁配件，其无需焊接，且满足既定标准包括ASME ΒΡΕ标准的要求。所述带螺纹的清洁配件可以拧入密封或装置外壳的插槽中，且仍然保持如ASME ΒΡΕ标准要求的可清洗的、清洁的接合点。由于垫圈凹槽的形状以及螺纹暴露于可卡入螺纹的污染物中，通常认为在装配中抒入的配件(a screwed in fitting)是不可清洗的。本发明的配件克服了这些困难，因为无螺纹的管状插入件被安装到接收插槽中，且包含一个垫圈和紧固件，保证了管状插件通过螺纹插入插槽但避免了在流体通路和螺纹所处的管状插件的外部之间有污染物通过。
[0009]更具体地，带螺纹的插槽形成在装置的外壳或所述插入件将连接的其他结构中。清洁配件包括一长形的管状插入件，其具有主体管状部分，所述主体管状部分是圆柱形的且终止于位于插槽底部的环状法兰或环状物处。环状物的底部表面包括凹槽，所述凹槽接纳(receive)垫圈，所述垫圈被压在环状物和插槽底部表面之间以防止流体进入此空间。插槽的带螺纹的内壁与具有光滑表面的插入件向外地隔开一空间，以在该空间内接纳设有外螺纹的螺母。所述螺母在所述配件中向下滑动，并与插槽螺纹相配合，其中螺母紧靠(abut against)环状物的顶部表面，并驱动配件插入其中并将插入件紧紧地保持在其中。
[0010]当螺母旋入和紧固后，环状物底部的0形圈向内朝由管状插件的内径及在密封外壳中形成的外壳孔定义的内部通道突出。这种0形圈的挤压使0形圈在轴向变形并在径向变宽，以将插入件和插槽之间的连接点处的任何缝隙最小化，否则这种缝隙能够产生一个口袋，当系统的其他部分排干流体时，污染物会保留在口袋中。
[0011]在螺母的顶部设有第二 0形圈，用于密封螺纹从而不受环境灰尘和碎片的污染。由于六角螺母和管状插入件是分开的部件，当拧紧螺母时，管道可以弯曲成一个角度，并保持在适当的位置。
[0012]该配件的优点包括:对现有外壳无需额外的加工准备；配件可以提供为预焊接的和电抛光的；可以安装0型圈，从而装配时只需要旋入螺母；对制造商没有ΒΡΕ焊接的要求；弯曲或损坏的管道或错误的长度可被更换而不会对外壳造成损坏；外壳可经一次电抛光而不影响焊接的配件；外壳和配件可以被更准确、快速地检查；运货容器可以更小(如果运送的是未安装配件的机械密封)。
[0013]本发明的其他目的和用途，及其变化形式，在阅读以下说明书和查看所附的附图之后将是明显的。
【附图说明】
[0014]图1是具有代表性机械密封的横截面视图。
[0015]图2是本发明清洁配件的侧视图。
[0016]图3是其等距视图。
[0017]图4是其横断面视图。
[0018]图5是其放大的视图。
[0019]图6是清洁配件底部局部放大视图。
[0020]图7是清洁配件顶部局部放大视图。
[0021]为了方便和参考，某些术语将在下列说明中使用，但并不会作为限制。例如，词语“向上地”，“向下地”，“向右地”和“向左地”将指代图中所参照的方向。词语“向内地”和“向外地”将分别指代朝向和远离所指的设置和其指定部分的几何中心。所述术语包括特别提到的词，其衍生物和相似意思的词语。
【具体实施方式】
[0022]参见图1，其中显示的是具有代表性的设备，该设备与本发明清洁配件10 —起使用。所述设备优选为生物处理设备(ΒΡΕ)的一个组件，该组件需要在其上安装清洁配件。用于该设备的优选的组件是机械密封件12，其安装在外壳14上，包围旋转轴15。生物处理设备可以被理解为具有不同的形式，因此，并不仅限于栗、压缩机或其他流体处理装置。
[0023]无论本发明的配件10安装到什么设备，从以下阐述中可知，其他种类的ΒΡΕ设备和设备组件可以被用来与清洁配件进行装配。代表性形式的机械密封件12具有密封外壳16，密封外壳16以传统的方式安装到设备外壳14上。它在轴旋转时保持固定，并包括两对密封环17和18，密封环17和18在密封外壳16及轴15之间配合以防止流体从设备腔19泄露。在一个实施例中，所述设备腔19可以是流体栗的栗腔。
[0024]—般来说，关于密封环17和18，轴套21被安装在轴15上以与轴15—起旋转并且进而，该轴套21支撑其上的第一和第二旋转密封环22。此外，固定密封环23被支撑在密封外壳16上，从而当旋转密封环22(即，转子)在与轴15保持一致地旋转时，固定密封环23 (即定子)保持固定。
[0025]机械密封件12进一步包括密封腔24，其限定为密封环22和23的径向外侧，从而限定了这些密封环22、23和密封外壳16内表面之间的径向空间。密封腔24通过进气口 26设置有一个适当的缓冲区或气体障