CN201676679U - 一种框架固定自动式大型工业化超高压设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种框架固定自动式大型工业化超高压设备，可用于食品加工行业。技术方案包括：容器，增压器，用于固定容器的容器支架(9)，其特征在于，容器支架(9)有n个，它们可水平移动地安装在设备支架上，每一个容器支架(9)上安装两个容器；与n个容器支架(9)相对应有n个承压框架(5)，每个承压框架(5)上设有两个可分别与容器支架(9)上的两个容器相配合的堵头(7)。本实用新型具有容量大，移动式容器，方便物料进出，实现连续生产，两个容器共用同一个堵头，节省设备成本，采用直推式堵头，开启方便等优点。

Description

一种框架固定自动式大型工业化超高压设备

技术领域

本实用新型涉及一种框架固定自动式大型工业化超高压设备，特别是涉及一种用于食品加工工业大规模生产用的超高压设备。

背景技术

目前中国的超高压设备正处于起步阶段，国内能完全独立生产食品加工用超高压设备的企业仅有两家，所生产的超高压设备的工作压力范围大多为1～700MPa，其稳定性、安全性和实用性也都有待提高。国际上超高设备从整体设计来分主要有分体式和一体直压式。分体式设备是指设备开启、增压和加压由三个不同零件部分完成，即堵头、增压器、承压容器；一体直压式是指加压过程由一个部件一次直接完成，一般是通过油泵驱动直接加压。分体式的优点在于设备容积较大，适合与工业生产应用。但由于其管路和接头过多，对设备制作工艺要求较高。一体式的优点在于设备压力高，升压快，稳定性好，缺点在于设备容积小，一般只能供实验用。从框架结构上分，超高压设备框架分为固定式和移动式。固定式框架的位置需要和容器口在同一平面上，正好挡住进料口，使得进出物料极为不方便。但固定式框架的优点是可以将高压管道和阀门也同框架一起固定在框架上，大大提高了设备的稳定性。而移动式框架在保压结束后，可以让开容器口部，大大方便物料进出，提高了生产效率，但缺点是超高压管道需要和框架一起移动，增压管路需要配置昂贵的耐超高压软管，同时设备稳定性不如前者；从设备堵头结构和开启方式上来分，常见的有螺纹式、螺杆式和直推式。螺纹式堵头需要超高压容器和堵头通过螺纹直接连接。随着容器的增大和处理压力的升高，堵头也需要随之相应加大。这种带螺纹堵头的开启必须借助机械力或者使用工具开启，不仅操作复杂，同时开启速度也慢。一般来说，使用机器自动开启一个200L超高压容器的螺纹堵头需要2～3分钟，而人工开启就更慢了。螺杆式开启时间则必需人工操作，堵头太大则无法使用这种开启方式，只能适用于小型设备。直推式自动开启堵头是指其开启和关闭直接通过液压油缸驱动，其开启方便，密封效果好，现在逐渐成为超高压容器密封系统的首选；目前，将温控系统接入超高压容器工艺复杂，对温度传感器要求较高，因此大部分的超高压设备都无法实现温度实时监控。最后，超高压设备按照容器体积来分可以分为小型、中型和大型。小型设备一般为单体容积50L以下，中型设备为50L～200L，而大型设备是指单体容积200L以上的超高压设备。将分体式、直推式堵头、固定式框架、移动式堵头等结构或模式的优势有机的结合起来，可以实现大型设备综合性能的最优化。

发明内容

本实用新型的目的在于综合现有超高压设备的优点，提供一种框架固定自动式超高压设备，以解决现有各种不同类型设备部件模式或结构兼容难、操作不方便、产能低下、使用寿命短、稳定性差等问题。

为了达到本实用新型的目的采用的技术方案包括：容器，增压器，用于固定容器的容器支架9，其特征在于，容器支架9有n个，它们可水平移动地安装在设备支架上，每一个容器支架9上安装两个容器；与n个容器支架9相对应有n个承压框架5，每个承压框架5上设有两个可分别与容器支架9上的两个容器相配合的堵头7。

上述的框架固定自动式大型工业化超高压设备中，所述容器支架9通过滑轨套装8安装在设备支架上。

上述的框架固定自动式大型工业化超高压设备中，所述的n等于2，设备整体结构呈对称分布。

上述的框架固定自动式大型工业化超高压设备中，还包括可插入堵头7与承压框架5之间的插销2。

上述的框架固定自动式大型工业化超高压设备中，与堵头7相连接有快速冲排水系统。

本实用新型具有如下优点：

1、采用分体式结构，容量大；

2、移动式容器，方便物料进出，实现连续生产；

3、两个容器共用同一个堵头，节省设备成本；

4、采用直推式堵头和新型密封套装开启方便；

5、采用快速冲排水系统，提高升压和泄压速度；

附图说明

图1为本框架固定自动式超高压设备的结构示意图；

图2为本框架固定自动式超高压设备含有四个容器时的工位示意图。

具体实施方式

下面结合附图通过实施例对本实用新型进行进一步说明。

如图1所示，本实用新型主要由堵头联动杆1、插销2、堵头卡口3、容器壁4、承压框架5、容器腔6、堵头7、滑轨套装8、容器支架9、泄压阀10、增压器11、高压水泵12、水箱13、低压水泵14、容器I 15、容器II 16、设备支架17、容器III18、容器IV19和温控系统20等组成。

设备为分体式，即增压、容器和容器堵头是分开的3个部分。如图2所示，本实施例中，设备总共由四个200L容器单体组合而成，并且每两个容器分为一组，共用一个容器支架9，构成框架固定自动式800L超高压设备。两组容器沿中央虚线对称分布，工作原理相同。设备共有两个容器支架9(即n＝2)，相应的也有两个承压框架5，每个承压框架5上设有两个固定的堵头7。两个容器通过水平移动，共用同一框架两端上的两个堵头，同时保证处理过程的连续高效。堵头7与处于中位的容器口部对齐，并且通过堵头7连接系统固定在承压框架5上。堵头7上设有超高压充排水管道的开口。容器固定在可水平移动的容器支架9上，容器支架9和设备支架间由滑轨套装8连接。通过液压系统控制容器支架9水平移动，从而控制容器水平移动。当一个容器移动到与堵头7对齐的位置上，固定在承压框架5上的堵头7即可以直接深入该容器体内，同时插销2水平插入堵头7和承压框架5之间，实现容器的密封。设备采取由大排量低压充水泵、充水管路、小排量低压充水泵等组成的快速充水系统，即充水时，由专门的大排量低压水泵14充水，当设备压力达到30MPa时，增压器11才启动，这大幅提高了充水效率。设备同时采取由3个自动泄压阀和3条泄压管路并联组成的快速排水系统，即保压结束后，由电脑控制泄压阀的开闭，容器通过三路管道同时泄压，大大提高了泄压速度。温控系统20选取美国OMEGA K型热电偶温度传感器，从堵头中心的开口接入容器，可以实时精确测量容器中的温度。此外设备水箱和容器安装有自动加温装置。当然，n还可以大于2，多个容器支架可以都固定在设备支架上，可以共用设备支架上的滑轨。

本设备采用由金属三角垫、合金调整垫、聚四氟乙烯调整垫、轴孔两用U型密封圈、聚四氟乙烯压冒等组成的新型密封套装，其密封性能好，使用寿命长。

下面以容器组1为例，通过本设备的工作过程进一步描述本实用新型。容器组1分别有左、中、右三个容器位置。当容器I 15、容器II 16分别位于左位和中位时。堵头7与处于中位的容器II 16的口部对齐。容器I 15口部空出，此时可以装入物料。接着处于左位和中位的两个容器整体和容器支架9一起由伸缩油缸驱动，同时沿滑轨套装8水平移位到中位和右位。移位后，堵头7与容器I 15的口部对齐，容器II 16口部在右位为空出状态。容器I 15准备开始工作。先由油泵驱动堵头联动杆1，将堵头7推入容器I 15。然后，插销2水平插入堵头7和承压框架5中间，加压后将堵头7的压力传递到承压框架5上。堵头7和插销2就位后，处于中位的容器I15可以开始充水。快速冲水系统中的低压水泵14迅速将水箱13中的传压介质充入容器I 15。当压力达到30MPa时，低压水泵14停止工作。高压水泵12开始工作，将水箱13中的水注入增压器11中，再由油泵驱动增压器向容器I 15增压。本设备主油泵功率为90kw/h。由于采用快速冲水系统，200L容器压力上升至600MPa仅需6min。在容器I 15处理物料的同时，处于左位的容器II 16可以进出物料。处于中位的容器I 15高压处理结束后，快速泄压系统开始泄压，整个过程由电脑全自动控制。容器通过3组并联泄压阀10同时泄压，仅有3～5s就可以完成泄压过程。容器中的水排干后，插销2水平自动移出，然后液压系统驱动堵头7自动移出容器口。接着处于中位和右位的两个容器整体再由伸缩油缸驱动，沿滑轨套装8水平移位，分别回到左位和中位。移位结束后，已经装入新的待处理物料的容器II 16的口部又已经对准堵头7。而已经完成处理的容器I 15口部再次空出，处于左位，此时可以取出物料。接着将堵头7再次推入，即可处理容器II 16中的物料。当容器II 16处理完成后，则完成一个循环，即两个容器分别进行了一次处理。容器I 15装入物料后进行下一步循环。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种框架固定自动式大型工业化超高压设备，包括：容器，增压器，用于固定容器的容器支架(9)，其特征在于，容器支架(9)有n个，它们可水平移动地安装在设备支架上，每一个容器支架(9)上安装两个容器；与n个容器支架(9)相对应有n个承压框架(5)，每个承压框架(5)两端上共设有两个可分别与容器支架(9)上的两个容器相配合的堵头(7)。

2.根据权利要求1所述的框架固定自动式大型工业化超高压设备，其特征在于，所述容器支架(9)通过滑轨套装(8)安装在设备支架上。

3.根据权利要求1或2所述的框架固定自动式大型工业化超高压设备，其特征在于，所述的n等于2，设备整体结构呈对称分布。

4.根据权利要求1所述的框架固定自动式大型工业化超高压设备，其特征在于，还包括可插入堵头(7)与承压框架(5)之间的插销(2)。

5.根据权利要求3所述的框架固定自动式大型工业化超高压设备，其特征在于，与所述堵头(7)相连接有快速冲排水系统。

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