專利名稱：一種框架固定自動式大型工業(yè)化超高壓設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種框架固定自動式大型工業(yè)化超高壓設備，特別是涉及一種用 于食品加工工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)用的超高壓設備。
背景技術：
目前中國的超高壓設備正處于起步階段，國內(nèi)能完全獨立生產(chǎn)食品加工用超高壓 設備的企業(yè)僅有兩家，所生產(chǎn)的超高壓設備的工作壓力范圍大多為1 700MPa，其穩(wěn)定性、 安全性和實用性也都有待提高。國際上超高設備從整體設計來分主要有分體式和一體直壓 式。分體式設備是指設備開啟、增壓和加壓由三個不同零件部分完成，即堵頭、增壓器、承壓 容器；一體直壓式是指加壓過程由一個部件一次直接完成，一般是通過油泵驅(qū)動直接加壓。 分體式的優(yōu)點在于設備容積較大，適合與工業(yè)生產(chǎn)應用。但由于其管路和接頭過多，對設備 制作工藝要求較高。一體式的優(yōu)點在于設備壓力高，升壓快，穩(wěn)定性好，缺點在于設備容積 小，一般只能供實驗用。從框架結構上分，超高壓設備框架分為固定式和移動式。固定式框 架的位置需要和容器口在同一平面上，正好擋住進料口，使得進出物料極為不方便。但固定 式框架的優(yōu)點是可以將高壓管道和閥門也同框架一起固定在框架上，大大提高了設備的穩(wěn) 定性。而移動式框架在保壓結束后，可以讓開容器口部，大大方便物料進出，提高了生產(chǎn)效 率，但缺點是超高壓管道需要和框架一起移動，增壓管路需要配置昂貴的耐超高壓軟管，同 時設備穩(wěn)定性不如前者；從設備堵頭結構和開啟方式上來分，常見的有螺紋式、螺桿式和直 推式。螺紋式堵頭需要超高壓容器和堵頭通過螺紋直接連接。隨著容器的增大和處理壓力 的升高，堵頭也需要隨之相應加大。這種帶螺紋堵頭的開啟必須借助機械力或者使用工具 開啟，不僅操作復雜，同時開啟速度也慢。一般來說，使用機器自動開啟一個200L超高壓容 器的螺紋堵頭需要2 3分鐘，而人工開啟就更慢了。螺桿式開啟時間則必需人工操作，堵 頭太大則無法使用這種開啟方式，只能適用于小型設備。直推式自動開啟堵頭是指其開啟 和關閉直接通過液壓油缸驅(qū)動，其開啟方便，密封效果好，現(xiàn)在逐漸成為超高壓容器密封系 統(tǒng)的首選；目前，將溫控系統(tǒng)接入超高壓容器工藝復雜，對溫度傳感器要求較高，因此大部 分的超高壓設備都無法實現(xiàn)溫度實時監(jiān)控。最后，超高壓設備按照容器體積來分可以分為 小型、中型和大型。小型設備一般為單體容積50L以下，中型設備為50L 200L，而大型設 備是指單體容積200L以上的超高壓設備。將分體式、直推式堵頭、固定式框架、移動式堵頭 等結構或模式的優(yōu)勢有機的結合起來，可以實現(xiàn)大型設備綜合性能的最優(yōu)化。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于綜合現(xiàn)有超高壓設備的優(yōu)點，提供一種框架固定自動式超 高壓設備，以解決現(xiàn)有各種不同類型設備部件模式或結構兼容難、操作不方便、產(chǎn)能低下、 使用壽命短、穩(wěn)定性差等問題。為了達到本實用新型的目的采用的技術方案包括容器，增壓器，用于固定容器的 容器支架9，其特征在于，容器支架9有η個，它們可水平移動地安裝在設備支架上，每一個容器支架9上安裝兩個容器；與η個容器支架9相對應有η個承壓框架5，每個承壓框架5 上設有兩個可分別與容器支架9上的兩個容器相配合的堵頭7。上述的框架固定自動式大型工業(yè)化超高壓設備中，所述容器支架9通過滑軌套裝 8安裝在設備支架上。上述的框架固定自動式大型工業(yè)化超高壓設備中，所述的η等于2，設備整體結構 呈對稱分布。上述的框架固定自動式大型工業(yè)化超高壓設備中，還包括可插入堵頭7與承壓框 架5之間的插銷2。上述的框架固定自動式大型工業(yè)化超高壓設備中，與堵頭7相連接有快速沖排水 系統(tǒng)。本實用新型具有如下優(yōu)點1、采用分體式結構，容量大；2、移動式容器，方便物料進出，實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)；3、兩個容器共用同一個堵頭，節(jié)省設備成本；4、采用直推式堵頭和新型密封套裝開啟方便；5、采用快速沖排水系統(tǒng)，提高升壓和泄壓速度；

圖1為本框架固定自動式超高壓設備的結構示意圖；圖2為本框架固定自動式超高壓設備含有四個容器時的工位示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖通過實施例對本實用新型進行進一步說明。如圖1所示，本實用新型主要由堵頭聯(lián)動桿1、插銷2、堵頭卡口 3、容器壁4、承壓 框架5、容器腔6、堵頭7、滑軌套裝8、容器支架9、泄壓閥10、增壓器11、高壓水泵12、水箱 13、低壓水泵14、容器I 15、容器II 16、設備支架17、容器11118、容器IV19和溫控系統(tǒng)20 等組成。設備為分體式，即增壓、容器和容器堵頭是分開的3個部分。如圖2所示，本實施 例中，設備總共由四個200L容器單體組合而成，并且每兩個容器分為一組，共用一個容器 支架9，構成框架固定自動式800L超高壓設備。兩組容器沿中央虛線對稱分布，工作原理相 同。設備共有兩個容器支架9 (即η = 2)，相應的也有兩個承壓框架5，每個承壓框架5上設 有兩個固定的堵頭7。兩個容器通過水平移動，共用同一框架兩端上的兩個堵頭，同時保證 處理過程的連續(xù)高效。堵頭7與處于中位的容器口部對齊，并且通過堵頭7連接系統(tǒng)固定 在承壓框架5上。堵頭7上設有超高壓充排水管道的開口。容器固定在可水平移動的容器 支架9上，容器支架9和設備支架間由滑軌套裝8連接。通過液壓系統(tǒng)控制容器支架9水 平移動，從而控制容器水平移動。當一個容器移動到與堵頭7對齊的位置上，固定在承壓框 架5上的堵頭7即可以直接深入該容器體內(nèi)，同時插銷2水平插入堵頭7和承壓框架5之 間，實現(xiàn)容器的密封。設備采取由大排量低壓充水泵、充水管路、小排量低壓充水泵等組成 的快速充水系統(tǒng)，即充水時，由專門的大排量低壓水泵14充水，當設備壓力達到30MPa時，增壓器11才啟動，這大幅提高了充水效率。設備同時采取由3個自動泄壓閥和3條泄壓管 路并聯(lián)組成的快速排水系統(tǒng)，即保壓結束后，由電腦控制泄壓閥的開閉，容器通過三路管道 同時泄壓，大大提高了泄壓速度。溫控系統(tǒng)20選取美國OMEGA K型熱電偶溫度傳感器，從 堵頭中心的開口接入容器，可以實時精確測量容器中的溫度。此外設備水箱和容器安裝有 自動加溫裝置。當然，η還可以大于2，多個容器支架可以都固定在設備支架上，可以共用設 備支架上的滑軌。本設備采用由金屬三角墊、合金調(diào)整墊、聚四氟乙烯調(diào)整墊、軸孔兩用U型密封 圈、聚四氟乙烯壓冒等組成的新型密封套裝，其密封性能好，使用壽命長。下面以容器組1為例，通過本設備的工作過程進一步描述本實用新型。容器組1 分別有左、中、右三個容器位置。當容器I 15、容器II 16分別位于左位和中位時。堵頭7 與處于中位的容器II 16的口部對齊。容器I 15 口部空出，此時可以裝入物料。接著處于 左位和中位的兩個容器整體和容器支架9 一起由伸縮油缸驅(qū)動，同時沿滑軌套裝8水平移 位到中位和右位。移位后，堵頭7與容器I 15的口部對齊，容器II 16 口部在右位為空出 狀態(tài)。容器I 15準備開始工作。先由油泵驅(qū)動堵頭聯(lián)動桿1，將堵頭7推入容器I 15。然 后，插銷2水平插入堵頭7和承壓框架5中間，加壓后將堵頭7的壓力傳遞到承壓框架5上。 堵頭7和插銷2就位后，處于中位的容器115可以開始充水?？焖贈_水系統(tǒng)中的低壓水泵 14迅速將水箱13中的傳壓介質(zhì)充入容器I 15。當壓力達到30MPa時，低壓水泵14停止工 作。高壓水泵12開始工作，將水箱13中的水注入增壓器11中，再由油泵驅(qū)動增壓器向容 器I 15增壓。本設備主油泵功率為90kw/h。由于采用快速沖水系統(tǒng)，200L容器壓力上升 至600MPa僅需6min。在容器I 15處理物料的同時，處于左位的容器II 16可以進出物料。 處于中位的容器I 15高壓處理結束后，快速泄壓系統(tǒng)開始泄壓，整個過程由電腦全自動控 制。容器通過3組并聯(lián)泄壓閥10同時泄壓，僅有3 5s就可以完成泄壓過程。容器中的 水排干后，插銷2水平自動移出，然后液壓系統(tǒng)驅(qū)動堵頭7自動移出容器口。接著處于中位 和右位的兩個容器整體再由伸縮油缸驅(qū)動，沿滑軌套裝8水平移位，分別回到左位和中位。 移位結束后，已經(jīng)裝入新的待處理物料的容器II 16的口部又已經(jīng)對準堵頭7。而已經(jīng)完成 處理的容器I 15 口部再次空出，處于左位，此時可以取出物料。接著將堵頭7再次推入，即 可處理容器II 16中的物料。當容器II 16處理完成后，則完成一個循環(huán)，即兩個容器分別 進行了一次處理。容器I 15裝入物料后進行下一步循環(huán)。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技 術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改 進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求一種框架固定自動式大型工業(yè)化超高壓設備，包括容器，增壓器，用于固定容器的容器支架(9)，其特征在于，容器支架(9)有n個，它們可水平移動地安裝在設備支架上，每一個容器支架(9)上安裝兩個容器；與n個容器支架(9)相對應有n個承壓框架(5)，每個承壓框架(5)兩端上共設有兩個可分別與容器支架(9)上的兩個容器相配合的堵頭(7)。
2.根據(jù)權利要求1所述的框架固定自動式大型工業(yè)化超高壓設備，其特征在于，所述 容器支架(9)通過滑軌套裝(8)安裝在設備支架上。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的框架固定自動式大型工業(yè)化超高壓設備，其特征在于，所 述的η等于2，設備整體結構呈對稱分布。
4.根據(jù)權利要求1所述的框架固定自動式大型工業(yè)化超高壓設備，其特征在于，還包 括可插入堵頭(7)與承壓框架(5)之間的插銷(2)。
5.根據(jù)權利要求3所述的框架固定自動式大型工業(yè)化超高壓設備，其特征在于，與所 述堵頭(7)相連接有快速沖排水系統(tǒng)。
專利摘要本實用新型公開了一種框架固定自動式大型工業(yè)化超高壓設備，可用于食品加工行業(yè)。技術方案包括容器，增壓器，用于固定容器的容器支架(9)，其特征在于，容器支架(9)有n個，它們可水平移動地安裝在設備支架上，每一個容器支架(9)上安裝兩個容器；與n個容器支架(9)相對應有n個承壓框架(5)，每個承壓框架(5)上設有兩個可分別與容器支架(9)上的兩個容器相配合的堵頭(7)。本實用新型具有容量大，移動式容器，方便物料進出，實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，兩個容器共用同一個堵頭，節(jié)省設備成本，采用直推式堵頭，開啟方便等優(yōu)點。
文檔編號B01J3/06GK201676679SQ201020169879
公開日2010年12月22日 申請日期2010年4月26日 優(yōu)先權日2010年4月26日
發(fā)明者廖小軍, 張燕, 易建勇, 王換玉, 胡小松 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學