CN101424281A - 一种超高压水介质增压器 - Google Patents

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胡小松
张燕
王换玉
廖小军
孙志健
汪政富
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Abstract

本发明属于增压器技术领域，特别涉及一种用于食品加工的超高压水介质增压器，包括低压缸，高压缸、活塞体和柱塞杆等部件；其低压缸内采用水作为增压介质，通过调节活塞体和柱塞杆压缩面的表面积之间的面积比、以及通过组合密封提高高压缸和低压缸之间、各缸体与活塞体及柱塞杆之间的密封效果来实现水介质的成功增压，可使超高压容器内水的压力增大到600MPa。解决了传统油介质所带来的设备清洗困难、需经常更换油、成本高等问题；另外通过提高高压缸和低压缸之间或活塞体与缸体之间的密封，实现快速和安全增压，避免水油混合给产品带来的污染，保证产品质量。

Description

一种超高压水介质增压器
技术领域
本发明属于增压器技术领域，特别涉及一种用于食品加工的超高压水介质增压器。
背景技术
增压器是超高压设备的主体部分，也可称为其“灵魂”部分。增压器的性能和造价直接影响超高压设备的使用性能、范围和性价比。
超高压增压器主要由低压缸、高压缸、活塞、柱塞杆、动力系统等组成。目前已有的超高压增压器的低压缸一般采用油作为介质，通过活塞的往复运动来增大高压缸内的油等介质压力，从而达到增压的目的。用油作增压介质可以达到较高压力(≤1000MPa)，但是清洗困难，需要经常更换油，若高压缸和低压缸之间或活塞与缸体之间密封不好则会造成水油混合的问题，影响产品的质量，毁坏设备，且成本高。
发明内容
本发明提供了针对现有超高压增压器采用油作为介质成本高、易损坏的缺点，提供了一种超高压水介质增压器，包括：低压缸、高压缸、活塞体和柱塞杆，其特征在于，低压缸9两端各有一个低压堵头7，并用低压堵头压母8固定，左高压缸4内有衬套5与柱塞杆10紧密接触，一端与低压缸9相连接，另一端用高压缸压帽3封口，并用高压堵头1和高压堵头压盖2密封，右高压缸24与左高压缸4结构一致；低压缸9内的活塞体12与两个高压缸内的柱塞杆10固定连接；低压缸9内采用水作为增压介质，通过调节活塞体12和柱塞杆10压缩面的表面积之间的面积比，以及通过组合密封提高各部件之间的密封效果来实现水介质的增压。
所述低压堵头7与低压缸9之间用E型圈18密封；低压缸9与柱塞杆10间用异型圈21密封；左高压缸4与低压缸9连接部位采用高压缸堵底6密封；活塞体12与低压缸9之间用Y型圈23密封；柱塞杆10与低压堵头7之间采用异型圈21密封；高压堵头与相对应的高压缸之间使用堵头密封垫圈16叠套密封；柱塞杆10与衬套5之间使用支承环15和密封垫圈17叠套于柱塞杆10上进行密封。
所述活塞体12和柱塞杆10之间采用活塞压母11固定；左高压缸4和右高压缸24与低压缸9之间采用高压缸套筒13嵌合连接，并用法兰盘14、螺栓19和螺母20固定。
本发明的有益效果为：解决了传统油介质增压器所带来的设备清洗困难、需经常更换油、成本高的问题，同时延长了设备的使用寿命；通过提高高压缸和低压缸之间或活塞体与缸体之间的密封，实现快速和安全增压，保证产品质量；避免了水油混合给处理样品带来的污染。
附图说明
图1为水介质增压器结构示意图。
图中标号：
1-高压堵头；2-高压缸压帽；3-高压堵头压盖；4-左高压缸；5-衬套；
6-高压缸堵底；7-低压堵头；8-低压堵头压母；9-低压缸；10-柱塞杆；
11-活塞压母；12-活塞体；13-高压缸套筒；14-法兰盘；15-支承环；
16-堵头密封垫圈；17-密封垫圈；18-E型圈；19-螺栓；20-螺母；21-异型圈；
22-异向带；23-Y型圈；24-右高压缸；25-右段柱塞杆；
A-左进水口；B-右进水口。
具体实施方式
本发明提供了一种超高压水介质增压器，下面通过附图说明和具体实施方式对本发明进一步进行说明。
图1为水介质增压器结构示意图。主要由一个低压缸9，左高压缸4和右高压缸24、活塞体12和柱塞杆10等部件组成；低压缸9两端各有一个低压堵头7，用E型圈18密封，并用低压堵头压母8固定，低压缸9与柱塞杆10间用异型圈21密封；左高压缸4内有衬套5与柱塞杆紧密接触，一端与低压缸9相连接，并使用高压缸堵底6密封，另一端用高压缸压帽3封口，并用高压堵头1和高压堵头压盖2密封；右高压缸24与左高压缸4结构一致，两个高压缸采用了双层结构，内有衬套，其内表面光滑，无螺纹、孔槽、台阶等应力集中点；高压缸与低压缸之间采用高压缸套筒13嵌合而连接，并用法兰盘14、螺栓19和螺母20固定；低压缸9内的活塞体12与柱塞杆10固定连接；异向带22装在活塞体上用于改变方向；活塞体12和柱塞杆10之间采用活塞压母11固定；活塞体12与缸体之间用Y型圈23密封；柱塞杆10与低压堵头7之间采用异型圈21密封；高压堵头与相对应的高压缸之间采用堵头密封垫圈16密封；柱塞杆10与衬套5之间采用支承环15和密封垫圈17密封；两个高压缸外侧各连接两个单向阀，一个为进水阀一个为出水阀，两个出水阀各用高压管连接，最后通过一个三通阀汇总到一根高压管进入超高压反应容器用来处理样品。
低压缸9内采用水作为增压介质，通过调节活塞体12和柱塞杆10压缩面的表面积之间的面积比、以及通过组合密封提高各部件之间的密封效果来实现水介质的成功增压。
当低压水由左进水口B注入时，推动活塞体12带动柱塞杆10和右段柱塞杆25往左运动，进而将左高压缸4内的水增压为高压水，当活塞运动到最顶端时，推开单向阀阀芯，高压水通过外侧输出单向阀和高压管道输送流经三通阀，最后达到超高压容器，此时高压缸24内则由输入单向阀注满水；通过异向带改变活塞的运动方向，低压水由右进水口A注入，活塞改为向右运动，带动中段柱塞杆10和右段柱塞杆25往右运动，压缩右高压缸24内的水为高压水，当活塞运动到最顶端时，推开单向阀阀芯，高压水通过外侧输出单向阀和高压管道输送流经三通阀，最后达到超高压容器，同时高压缸4内则由输入单向阀注满水，到此一个工作循环完成，此后进入下一个工作循环。
所述超高压水介质增压器，高压缸不承受轴向应力，能达到0-600MPa的高压水流，可用于食品杀菌用超高压设备的增压。
以上所述的实施例，只是本发明的一个较佳的具体实施方式，本领域的技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种修改。

Claims (3)

1.一种超高压水介质增压器，包括：低压缸、高压缸、活塞体和柱塞杆，其特征在于，低压缸(9)两端各有一个低压堵头(7)，并用低压堵头压母(8)固定，左高压缸(4)内有衬套(5)与柱塞杆(10)紧密接触，一端与低压缸(9)相连接，另一端用高压缸压帽(3)封口，并用高压堵头(1)和高压堵头压盖(2)密封，右高压缸(24)与左高压缸(4)结构一致；低压缸(9)内的活塞体(12)与两个高压缸内的柱塞杆(10)固定连接；低压缸(9)内采用水作为增压介质，通过调节活塞体(12)和柱塞杆(10)压缩面的表面积之间的面积比，以及通过组合密封提高各部件之间的密封效果来实现水介质的增压。
2.根据权利要求1所述的一种超高压水介质增压器，其特征在于，所述低压堵头(7)与低压缸(9)之间用E型圈(18)密封；低压缸(9)与柱塞杆(10)间用异型圈(21)密封；左高压缸(4)与低压缸(9)连接部位采用高压缸堵底(6)密封；活塞体(12)与低压缸(9)之间用Y型圈(23)密封；柱塞杆(10)与低压堵头(7)之间采用异型圈(21)密封；高压堵头与相对应的高压缸之间使用堵头密封垫圈(16)叠套密封；柱塞杆(10)与衬套(5)之间使用支承环(15)和密封垫圈(17)叠套于柱塞杆(10)上进行密封。
3.根据权利要求1所述的一种超高压水介质增压器，其特征在于，所述活塞体(12)和柱塞杆(10)之间采用活塞压母(11)固定；左高压缸(4)和右高压缸(24)与低压缸(9)之间采用高压缸套筒(13)嵌合连接，并用法兰盘(14)、螺栓(19)和螺母(20)固定。
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PB01 Publication
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