CN102959303A - 流模块端口配件 - Google Patents

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Abstract

一种要被插入流模块中的端口孔(14)中的流模块端口配件(2)，该端口孔与流动通路(10)连通。端口配件包括头部(3)，以及具有中心轴线(A－A)、附接到头部(3)的轴(4)，其中，轴(4)具有第一端部部分(4a)和第二端部部分(4b)，端口配件还包括在其第一端部部分(4a)处的用于将该端口配件紧固到流模块(1)或流板(13)的紧固元件(5)。端口配件还包括密封件(6)，其或者在外侧布置在所述轴(4)上，或者密封件(6)布置在背对头部(3)的第二端部部分(4b)处，或者密封件(6)布置在所述第二端部部分(4b)的短侧中，其中，密封件(6)与端口配件(2)一起将端口孔(14)密封为与在流动通路(10)中流动的流体分离。

Description

流模块端口配件
技术领域
本发明涉及流模块端口配件。
背景技术
本发明涉及为了不同的目的可附接到流模块中的端口孔的流模块端口配件。这样的目的可能为将流体或气体引入到所述流模块或将流体或气体从所述流模块除去，或堵塞所述端口孔。经常伴随这样的构造出现的问题通常为泄漏和弄脏在所述配件安装在模块的端口孔中时所形成的闭塞端和裂隙。例如在国际专利申请PCT/SE2010/050397、WO2007/050013以及WO2007/073281中描述了本发明物可能会装配于其中的流模块。
发明内容
因此本发明旨在提供一种减少上面所提及的问题的缺点的端口配件。本发明的另一优点为在流模块的流动通路内的流体流也许能冲洗和清洁端口配件或端口配件器具、入口、出口等－其在使用流模块期间插入在流模块端口孔中，并且因此可提供卫生密封的流模块。卫生的密封在若干应用中(诸如在药物的生产和食品应用中)可能是至关紧要的。
因此本发明特征在于：端口配件包括头部以及具有中心轴线的轴。轴附接到端口配件的头部，并且轴具有第一端部部分和第二端部部分。端口配件还包括在轴的第一端部部分处的、用于将端口配件紧固到流模块或流板的紧固元件，并且端口配件还包括密封件，其或者在外侧布置在所述轴上，或者该密封件布置在背对头部的第二端部部分处，或者该密封件布置在所述第二端部部分的短侧中。密封件可与端口配件一起将端口孔密封为与在流动通路中流动的流体分离。本发明的端口配件要被插入到在流模块中的端口孔中，该端口孔与流动通路连通。
根据本发明，流模块可为具有通路以便流体在该通路内流动的任何类型的模块。该流模块可为板反应器、管反应器、热交换器反应器、热交换器或具有用于流体的通路的任何其它类型的模块，该通路经由端口孔连接到端口配件。流模块可为接触器、混合模块，即本发明不限于特定类型的流模块。流模块可由板或管或任何其它形式的流单元建造－只要流模块具有至少一个通路。本发明的端口配件可配合到流模块的端口孔中，并且端口孔可沿着流模块的侧面放置，即在通路板（板中的通路）的情况下，端口孔可在各个板的侧面上，或者在管中的通路的情况下，可在管的径向方向上连接端口孔。
在本发明的另一实施例中，密封件为环形形式(ring-formed)的密封件，该密封件布置在环形形式的凹槽中，其或者在背对头部的第二端部部分处在所述轴的外侧上，或者在所述第二端部部分的短侧中，并且从所述凹槽突出。
在本发明的另一实施例中，环形形式的凹槽布置在所述第二端部部分的最靠近末端的渐缩的或成圆形的部分中。
在本发明的又一实施例中，所述密封件为套圈。
在本发明的又一实施例中，所述紧固元件是附接到头部的螺纹组，或者所述紧固元件具有用于头部的孔和用于紧固器件的孔，紧固器件用于将所述端口配件紧固到在流模块中或在流板中的端口孔。根据本发明的紧固器件可为任何类型的紧固器件，诸如螺钉等。
在本发明的又一实施例中，所述端口配件具有通过所述端口配件的整个长度、与所述轴线对齐的中心孔口。
在本发明的另一实施例中，所述孔口可具有入口、出口或安装的喷嘴，或者在所述孔口中可安装传感器单元、热电偶、弹簧加载的传感器或电阻温度计。
在本发明的另一实施例中，所述端口配件具有中心孔口，其与所述轴线对齐、通过头部和轴而通到第二端部部分，但不在所述第二端中打开所述孔口而是留下了材料的薄壁。
在本发明的另一实施例中，传感器单元、热电偶、弹簧加载的传感器或电阻温度计可安装在所述孔口中。
参考附图，将在本发明的实施例的随后的详细描述中提出本发明的其它的方面和优点。下面的附图意图说明本发明而不是要限制本发明的范围。
附图说明
图1公开了根据本发明的、适合于安装在流模块的端口孔中的流模块端口配件。
图2公开了根据本发明的带有打开的孔口的流模块端口配件，其适合于提供将流体或气体引入到所述流模块或将流体或气体从所述流模块除去或安装监测器具等可能性。
图3公开了根据本发明的带有闭合的孔口的流模块端口配件，其适合于提供将器具(诸如传感器)布置在所述流模块中的可能性。
图4公开了根据本发明的、适合于提供将流体或气体引入到所述流模块或将流体或气体从所述流模块除去或安装监测器具等可能性的流模块端口配件。
图5公开了根据本发明的、适合于提供将流体或气体引入到所述流模块或将流体或气体从所述流模块除去的可能性的流模块端口配件。
图6公开了根据本发明的、适合于提供将流体或气体引入到所述流模块或将流体或气体从所述流模块除去的可能性的流模块端口配件。
图7公开了带有端口孔和通路的流板。
具体实施方式
在图1中描绘了端口配件的示例，当安装时，端口配件具有阻塞与流模块的内部连通的端口孔的功能。所述端口配件2包括头部3，其具有六边形的形式，用于有利于在流模块1的端口孔中应用所述端口配件2。
附接到头部3的为轴4的第一端4a，该轴4具有圆形的横截面和中心轴线A－A。在所述第一端部部分4a处，螺纹组5布置成适合于被旋入在所述流模块1的端口孔中的互补(complimentary)的螺纹组中。所述轴4的第二端部部分4b是自由的，并且最靠近端部的部分朝向末端轻微地渐缩或成圆形。环形形式的凹槽7布置在轴4的靠近所述第二端的端部部分4b的所述渐缩的或者成圆形的部分的包络面中。所述第二端部部分4b的横截面的直径更小，从而对应于在流模块中同样具有更小的直径的所述端口的一部分。在所述环形形式的凹槽7中布置了O型圈类型的环形形式的端口密封件6。所述端口密封件6可具有其它的横截面，例如椭圆形或矩形。
横截面的直径或宽度大于凹槽7的深度，因此使得密封件从所述包络面突出。
当如在图1中所公开的那样配合在流模块的端口孔中时，突出的密封件6靠在所述端口孔中的环形形式的唇部上，并且因此密封在组件和端口孔之间的任何间隙(从流动通路上看在流模块的内侧上)。利用端口孔中的该带螺纹的配件，提供了足够紧的密封功能。O型圈密封件将与在流模块的内侧上的流动通路中的过程流体齐平。
在图2中描绘了端口配件的示例，当安装时，端口配件具有将流体或气体引入到所述流模块或将流体或气体从所述流模块除去的功能。所述端口配件2包括头部3，其具有六边形的形式，用于有利于在流模块1的端口孔中应用所述端口配件2。
附接到头部3的为轴4的第一端4a，该轴4具有圆形的横截面和中心轴线A－A。在所述第一端部部分4a处，螺纹组5布置成适合于被旋入在所述流模块1的端口孔中的互补的螺纹组中。所述轴4的第二端部部分4b是自由的，并且在轴4的短端部表面中存在环形形式的凹槽7。在所述环形形式的凹槽7中布置了O型圈类型的环形形式的端口密封件6。所述端口密封件6可具有其它的横截面，例如椭圆形或矩形。
横截面的直径或宽度大于凹槽7的深度，因此使得密封件从所述短端部表面突出。
端口配件2具有中心孔口8，其通过所述端口配件的整个长度、与所述轴线A－A对齐，并且因此提供了通过其可将物质引入到所述流模块的内部中或从所述流模块的内部除去的通路。
当如在图2中所公开的那样配合在流模块的端口孔中时，突出的端口密封件6靠在所述端口孔的环形形式的表面上，其中，更小的直径的所述部分开始并且因此从流模块的内侧密封端口孔。利用在端口孔中的该带螺纹的端口配件，提供了足够紧的密封功能。
在图3中描绘了端口配件2的示例，当配合时，端口配件2具有提供将传感器布置在所述流模块中的可能性的功能。所述端口配件2包括头部3，其具有六边形的形式，用于有利于在流模块1的端口孔中应用所述端口配件2。
附接到头部3的为轴4的第一端4a，该轴4具有圆形的横截面。在所述第一端部部分4a处，螺纹组5布置成适合于被旋入在所述流模块1的端口孔中的互补的螺纹组中。所述轴4的第二端部部分4b是自由的，并且最靠近端部的部分朝向末端轻微地渐缩。环形形式的凹槽7布置在轴4的靠近所述第二端的端部部分4b的所述渐缩的部分的包络面中。所述第二端部部分4b的横截面的直径更小，对应于在流模块中同样具有更小的直径的所述端口孔的一部分。在所述环形形式的凹槽7中布置了O型圈类型的环形形式的密封件6。所述密封件6可具有其它的横截面，例如椭圆形或矩形。
密封件6的横截面的直径或宽度大于凹槽7的深度，因此使得密封件从所述包络面突出。
当如在图3中所公开的那样配合在流模块的端口孔中时，突出的密封件6靠在所述端口孔中的环形形式的唇部上并且因此从流模块的内侧密封在端口配件和端口孔之间的间隙。利用端口孔中的带螺纹的端口配件，提供了足够紧的密封功能。
所述端口配件2具有中心孔口9，其与所述轴线A－A对齐、通过头部3和轴4通到自由端，但不在所述第二端中打开所述孔口9，而是留下了材料的薄壁。该孔口9然后可用来安装传感器，例如温度传感器。为了有利于安装这样的传感器，孔口9可在其带有头部3的端部中具有与传感器布置上的外螺纹互补的内螺纹。这样的传感器可设有同轴的弹簧，优选为卷簧，其靠着由传感器的头部的底部构成的止挡而布置，该头部形成为螺栓或螺钉头部并且用来将传感器在孔口9中旋拧就位。因此使得弹簧靠着形成于孔口9中的止挡(例如具有更小直径的一部分的开始)上。当安装在孔口中时，传感器因此由弹簧加载。
在图4中描绘了端口配件的示例，当配合时，端口配件具有将流体或气体引入到所述流模块或将流体或气体从所述流模块中除去的功能，或提供将传感器布置在所述流模块中的可能性的功能。所述端口配件2包括头部3，其具有六边形的形式，用于有利于在流模块1的端口孔中应用所述端口配件2。
附接到头部3的为轴4的第一端4a，该轴4具有圆形的横截面。在所述第一端部部分4a处，螺纹组5布置成适合于被旋入在所述流模块1的端口孔中的互补的螺纹组中。所述轴4的第二端部部分4b是自由的，并且最靠近端部的部分朝向末端轻微地渐缩。环形形式的凹槽7布置在轴4的靠近所述第二端的端部部分4b的所述渐缩的部分的包络面中。在所述环形形式的凹槽7中布置了O型圈类型的环形形式的密封件6。所述密封件6可具有其它的横截面，例如椭圆形或矩形－如果端口孔的横截面具有那样的形式。
当如在图4中所公开的那样配合在流模块的端口孔中时，突出的密封件6靠在所述端口孔中的环形形式的唇部上并且因此从流模块的内侧密封端口配件和端口孔之间的间隙。利用端口孔中的带螺纹的端口配件，提供了足够紧的密封功能。
端口配件2具有中心孔口8，其通过所述端口配件的整个长度、与所述轴线A－A对齐,并且因此提供通过其可将物质引入到所述流模块的内部中或从所述流模块的内部除去的通路。该孔口8还可用来安装传感器，例如温度传感器。为了有利于安装这样的传感器，孔口8可在其带有头部3的端部中具有与传感器布置上的外螺纹互补的内螺纹。这样的传感器可设有同轴的弹簧，优选为卷簧，其靠着由传感器的头部的底部构成的止挡而布置，该头部形成为螺栓或螺钉头部，并且用来将传感器在孔口8中旋拧就位。
在图5中描绘了端口配件的示例，当配合时，端口配件具有将流体或气体引入到所述流模块或将流体或气体从所述流模块除去的功能，或提供将传感器布置在所述流模块中的可能性的功能。所述端口配件2包括头部3，其具有六边形的形式，用于有利于在流模块1的端口孔中应用所述端口配件2。
在所述轴4的第二端部部分4b处为用于密封流模块1(其具有通路10)的端口孔中的所述端口配件2而附接的套圈11。端口配件2还具有中心孔口8，其通过所述端口配件的整个长度、与轴4对齐。
在图6中描绘了端口配件的示例，当配合时，其具有将流体或气体引入到所述流模块或将流体或气体从所述流模块除去的功能，但传感器也可安装在端口配件中，用于监测流模块内的过程。
附接到头部3的为轴4的第一端4a，该轴4具有圆形的横截面和中心轴线A－A。头部3的外径小于轴4的外径。所述轴4的第二端部部分4b是自由的，并且在轴4的短端部表面中存在环形形式的凹槽7。在所述环形形式的凹槽7中布置了O型圈类型的环形形式的端口密封件6。所述端口密封件6可具有其它的横截面，例如椭圆形或矩形。
横截面的直径或宽度大于凹槽7的深度，因此使得密封件从所述短端部表面突出。
端口配件2具有中心孔口8，其通过所述端口配件的整个长度、与所述轴线A－A对齐，并且因此提供了通过其可将物质引入到所述流模块的内部中或从所述流模块的内部除去的通路。
当如在图6中所公开的那样配合在流模块的端口孔中时，突出的端口密封件6靠在所述端口孔的环形形式的表面上，其中，更小的直径的所述部分开始并且因此从流模块的内侧密封端口孔。利用端口孔中的带螺纹的端口配件，提供了足够紧的密封功能。
当配合在流模块的端口孔中时，具有用于头部3的孔的紧固元件5旋拧在头部3上。紧固元件5还具有用于将端口配件紧固到端口孔的孔12。紧固器件可插入在孔12中，用于将所述端口配件2紧固到在流模块1中或在流板13中的端口孔。紧固器件可为任何种类的紧固器件，诸如螺钉等。
在图7中描绘了流模块1的流板13或通路板13的示例，流板13或通路板13具有用于流体的通路10，流体可为与附加的添加剂(诸如不同的溶剂、不同的反应物、气体等)一起的过程流体。流板13或通路板13可具有用于接近通路10的若干端口孔14，取决于应用，各个端口孔14用于不同的目的或相同的目的。
本发明的流模块可为板反应器、管反应器、热交换器反应器、热交换器或具有用于流体的通路10的任何其它类型的模块，该通路经由端口孔14连接到端口配件2。端口配件可或者用不同的器具塞住或者装备有不同的器具，即端口配件可具有打开的孔口、闭合的孔口或端口配件可根本没有孔口。可经由通过端口配件的孔口引入到流模块的通路的器具可为将监测在流模块中的过程的任何种类。器具可从由用于反应物的入口、用于附加的流体的入口、用于过程流体的出口、用于要被馈送到更后面的级处的通路中的中间产物的出口、用于试样的出口、注射喷嘴、入口分散器、用于压力瞬间释放或受控释放的安全装置、传感器单元、热电偶、电阻温度计组成的组中选择。端口配件可具有用于注射流体、反应物等的器件，诸如例如可在通路的选定位置处引入附加的流体、再混合流体、再分散流体等的喷嘴。混合物或分散物在一段保持时间后有时候需要再混合或再分散，然后可能适合将混合物或分散物再次注射到通路中，并且注射可用任何种类的合适的喷嘴来完成。通过端口配件而插入的喷嘴可从任何合适的喷嘴中选择，并且喷嘴的示例为注射喷嘴、分散喷嘴、再分散喷嘴、再混合喷嘴、同轴喷嘴、管喷嘴等。同轴喷嘴可限定为带有布置在彼此内部的两个或更多个管的喷嘴，其中，具有大的半径的更大的管包围具有更小的半径的更小的管。当使用这样的喷嘴时，两种或更多种流体可被混合或形成分散物。再混合喷嘴可为具有带喷嘴头部的孔的管喷嘴，并且该孔具有比管更小的半径。喷嘴可为分散喷嘴，其可在分散喷嘴的出口处具有一个或多个孔，并且孔可布置在同心的圆中或者孔可以其它合适的模式来布置。
上面的详细描述不限于所提及的本发明的实施例，但对本领域技术人员来说，在所主张权利的本发明的范围内存在若干可行的修改。

Claims (9)

1. 一种要被插入在流模块中的端口孔(14)中的流模块端口配件(2)，所述端口孔与流动通路(10)连通，所述端口配件包括头部(3)，以及具有中心轴线(A－A)、附接到所述头部(3)的轴(4)，其中，所述轴(4)具有第一端部部分(4a)和第二端部部分(4b)，所述端口配件还包括在其第一端部部分(4a)处、用于将所述端口配件紧固到所述流模块(1)或流板(13)的紧固元件(5)，并且所述端口配件还包括密封件(6)，其或者在外侧布置在所述轴(4)上，或者密封件(6)布置在背对所述头部(3)的所述第二端部部分(4b)处，或者密封件(6)布置在所述第二端部部分(4b)的短侧中，其中，密封件(6)与端口配件(2)一起将端口孔(14)密封为与在流动通路(10)中流动的流体分离。
2. 根据权利要求1所述的流模块端口配件，其特征在于，密封件(6)为环形形式的密封件(6)，其布置在环形形式的凹槽(7)中、或者在背对所述头部(3)的所述第二端部部分(4b)处在所述轴(4)的外侧、或者在所述第二端部部分(4b)的所述短侧中，并且从所述凹槽(7)突出。
3. 根据权利要求2所述的流模块端口配件，其特征在于，所述环形形式的凹槽布置在所述第二端部部分(4b)的最靠近末端的渐缩的或成圆形的部分中。
4. 根据权利要求1所述的流模块端口配件，其特征在于，密封件(6)为套圈(11)。
5. 根据权利要求1、2、3以及4中的一项所述的流模块端口配件，其特征在于，所述紧固元件(5)为附接到所述头部(3)的螺纹组(5)，或所述紧固元件(5)具有用于头部(3)的孔和用于紧固器件的孔(12)，所述紧固器件用于将所述端口配件(2)紧固到在流模块(1)中或在流板(13)中的端口孔(14)。
6. 根据权利要求1、2、3、4以及5中的一项所述的流模块端口配件，其特征在于，所述端口配件(2)具有通过所述端口配件的整个长度、与所述轴线(A－A)对齐的中心孔口(8)。
7. 根据权利要求6所述的流模块端口配件，其特征在于，入口、出口或者喷嘴安装在所述孔口(8)中，或者传感器单元、热电偶、弹簧加载的传感器或者电阻温度计安装在所述孔口(8)中。
8. 根据权利要求1、2、3、4以及5中的一项所述的流模块端口配件，其特征在于，所述端口配件(2)具有中心孔口(9)，其与所述轴线(A－A)对齐、通过所述头部(3)和所述轴(4)而通到所述第二端部部分(4b)，但不在所述第二端中打开所述孔口(9)而是留下了材料的薄壁。
9. 根据权利要求8所述的流模块端口配件，其特征在于，传感器单元、热电偶、弹簧加载的传感器或电阻温度计安装在所述孔口(9)中。
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