ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к мембранному поршневому насосу и гомогенизирующему аппарату, содержащему мембранный поршневой насос.
Заявленное изобретение используется в пищевой промышленности, в частности, в молочной промышленности. Изобретение также может быть использовано в химической, фармацевтической или косметической промышленности.
Несмотря на то, что в различных, известных в настоящее время вариантах осуществления изобретения, гомогенизирующий аппарат содержит насос высокого давления и гомогенизирующий клапан, которые воздействуют на текучие продукты, содержащие частицы, с целью:
- измельчить частицы, чтобы сделать их размеры равномерными, уменьшив средний размер и дисперсию распределения, чтобы стабилизировать продукт и увеличить его срок годности в случае эмульсий;
- сломать клеточные мембраны, чтобы облегчить экстракцию активных ингредиентов в случае фармацевтического применения;
- модифицировать структуру частиц в случае химических применений и целлюлозы.
В этом контексте внимание сосредоточено на насосной системе.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известно использование мембранных (или диафрагменных) насосов, которые используют гибкий элемент - именно «мембрану» или «диафрагму» - для передачи пульсирующей силы текучей среды для гомогенизации, обеспечивая разделение самой текучей среды по отношению к (загрязненной) внешней среде.
Например, в документе US 2012/0011998 показан мембранный насос, в котором гибкий элемент выступает в качестве разделительного элемента между камерой локализации текучей среды для гомогенизации и гидравлической камерой, содержащей масло, в которой размещен поршень.
В известных растворах целостность мембраны может быть нарушена во время очистки системы чистящей текучей средой при давлении, достигающем 50 бар. Это может привести к быстрому износу и даже разрыву мембраны.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В этом контексте техническая задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить мембранный поршневой насос и гомогенизирующий аппарат, содержащий мембранный поршневой насос, которые преодолевают вышеупомянутые недостатки предшествующего уровня техники.
В частности, задачей настоящего изобретения является создание мембранного поршневого насоса, в котором целостность мембраны сохраняется также во время операции очистки или технического обслуживания.
Другой задачей настоящего изобретения является создание мембранного поршневого насоса и гомогенизирующего аппарата, содержащего компактный и модульный мембранный поршневой насос.
Указанная техническая задача и указанные задачи по существу решаются с помощью мембранного поршневого насоса для использования в гомогенизирующем аппарате, содержащего:
- мембранное средство, отделяющее сторону продукта для текучего продукта от гидравлической стороны для гидравлической текучей среды;
- поршень возвратно-поступательного хода, выполненный с возможностью воздействия на гидравлическую текучую среду;
- клапанные средства, выполненные с возможностью установления избирательного сообщения по текучей среде между гидравлической стороной и резервуаром, содержащим гидравлическую текучую среду,
при этом клапанные средства содержат:
- первое клапанное устройство, которое выполнено с возможностью в рабочем состоянии указанного поршневого насоса выпускать гидравлическую текучую среду, имеющую давление выше первого предварительно заданного порогового значения, из гидравлической стороны в направлении резервуара и вытягивать гидравлическую текучую среду из резервуара к гидравлической стороне в ответ на падение давления в гидравлической стороне ниже второго предварительно заданного порогового значения;
- второе клапанное устройство, которое выполнено с возможностью в по меньшей мере одном нерабочем состоянии указанного поршневого насоса выпускать гидравлическую текучую среду, имеющую давление выше третьего предварительно заданного порога, с гидравлической стороны в направлении резервуара.
В соответствии с одним аспектом изобретения, нерабочее состояние является условием технического обслуживания.
Согласно одному аспекту изобретения, нерабочее состояние является состоянием очистки.
В соответствии с одним аспектом изобретения, первое предварительно заданное пороговое значение находится между 50 бар и 450 бар, и третье предварительно заданное пороговое значение находится между 5 бар и 50 бар.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения первое клапанное устройство содержит первый клапан избыточного давления и антикавитационный клапан.
В частности, в рабочем состоянии поршневого насоса первый клапан избыточного давления выполнен с возможностью приходить в:
- открытое положение в ответ на давление гидравлической текучей среды выше первого предварительно заданного порогового значения для выпуска гидравлической текучей среды с гидравлической стороны в направлении резервуара;
- закрытое положение в ответ на давление гидравлической текучей среды ниже первого предварительно заданного порогового значения.
В рабочем состоянии поршневого насоса антикавитационный клапан выполнен с возможностью приходить в:
- открытое положение в ответ на падение гидравлической текучей среды в гидравлической стороне ниже второго предварительно заданного порогового значения;
- закрытое положение в ответ на подъем гидравлической текучей среды в гидравлической стороне выше второго предварительно заданного порогового значения.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения второе клапанное устройство содержит второй клапан избыточного давления, который выполнен с возможностью в по меньшей мере одном нерабочем состоянии поршневого насоса приходить в:
- открытое положение в ответ на давление гидравлической текучей среды выше третьего предварительно заданного порогового значения для выпуска гидравлической текучей среды с гидравлической стороны в направлении резервуара;
- закрытое положение в ответ на давление гидравлической текучей среды ниже третьего предварительно заданного порогового значения.
Предпочтительно, второе клапанное устройство содержит обратный клапан, который выполнен с возможностью в рабочем состоянии указанного поршневого насоса предотвращать поток гидравлической текучей среды с гидравлической стороны в направлении резервуара.
Второй клапан избыточного давления расположен между резервуаром и указанным обратным клапаном.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения мембранный поршневой насос дополнительно содержит:
- мембранный корпус, вмещающий мембранные средства, и камеру для текучего продукта, причем указанная камера для продукта предусмотрена на стороне продукта;
- корпус насоса, вмещающий гидравлическую камеру для гидравлической текучей среды, причем поршень частично размещен в гидравлической камере и монтирован с возможностью скольжения в ней;
- трубу, расположенную между корпусом мембраны и корпусом насоса, причем указанная труба имеет первый конец, который выходит из гидравлической стороны корпуса мембраны, и второй конец, который выходит из гидравлической камеры, причем указанные клапанные средства приспособлены для установления избирательного гидравлического сообщения между гидравлической камерой и резервуаром и/или между трубой и резервуаром.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения мембранный поршневой насос дополнительно содержит:
- единый корпус, вмещающий мембранные средства, камеру для текучего продукта, предусмотренную на стороне продукта, гидравлическую камеру для гидравлической текучей среды, предусмотренную на гидравлической стороне, причем поршень частично размещен в гидравлической камере и монтирован с возможностью скольжения в ней.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения мембранный поршневой насос дополнительно содержит корпус клапана, в котором размещены как первое клапанное устройство, так и второе клапанное устройство.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, мембранный поршневой насос дополнительно содержит первый корпус клапана, вмещающий первое клапанное устройство и второй корпус клапана, вмещающий второе клапанное устройство.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Дополнительные характеристики и преимущества настоящего изобретения станут более понятными из неограничивающего описания предпочтительного, но не исключительного варианта осуществления мембранного поршневого насоса и гомогенизирующего аппарата, содержащего мембранный поршневой насос, как показано на прилагаемых чертежах:
- на фиг. 1 показан гидравлический контур мембранного поршневого насоса в соответствии с настоящим изобретением;
- на фиг. 2 показана секция мембранного поршневого насоса с фиг. 1 и распределение его компонентов;
- на фиг. 3 показана часть (корпус клапана) мембранного поршневого насоса;
- на фиг. 4 показан корпус клапана с фиг. 3;
- на фиг. 5 проиллюстрировано гомогенизирующий аппарат в соответствии с настоящим изобретением;
- на фиг. 6 показаны мембранные поршневые насосы гомогенизирующего аппарата с фиг. 5.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Как показано на чертежах, номером позиции 1 указан мембранный поршневой насос 1, также кратко называемый «поршневым насосом» в следующем ниже описании.
Поршневой насос 1 содержит мембранное средство 2, отделяющее сторону продукта для текучего продукта Р1 от гидравлической стороны для гидравлической текучей среды Р2 (т.е. масла).
В соответствии с одним из аспектов изобретения мембранное средство 2 содержит один слой.
В соответствии с другим аспектом изобретения мембранное средство 2 содержит два слоя, разнесенных друг от друга таким образом, чтобы определить промежуточную камеру, содержащую рабочую текучую среду.
Слои мембранного средства предпочтительно изготовлены из полимерного материала, то есть ПТФЭ.
Поршневой насос 1 дополнительно содержит поршень 3 возвратно-поступательного хода, функционально действующий на гидравлическую текучую среду Р2.
Поршневой насос 1 также содержит клапанные средства 4, выполненные с возможностью установления избирательного сообщения по текучей среде между гидравлической стороной и резервуаром 10, содержащим гидравлическую текучую среду Р2.
Поршневой насос 1 может работать в рабочем состоянии и по меньшей мере в нерабочем состоянии, как будет объяснено ниже.
Клапанные средства 4 содержат первое клапанное устройство, которое выполнено с возможностью в рабочем состоянии поршневого насоса 1 выпускать гидравлическую текучую среду Р2, имеющую давление выше первого предварительно заданного порогового значения, из гидравлической стороны в направлении резервуара 10 и вытягивать гидравлическую текучую среду Р2 из резервуара 10 к гидравлической стороне в ответ на падение давления в гидравлической стороне ниже второго предварительно заданного порогового значения.
В соответствии с одним из аспектов изобретения первое предварительно заданное пороговое значение находится между 50 бар и 450 бар для уравновешивания давления текучего продукта (подлежащего гомогенизации) на стороне продукта.
Согласно одному варианту реализации второе пороговое значение совпадает с первым пороговым значением.
Клапанные средства 4 также содержат второе клапанное устройство, которое выполнено с возможностью в по меньшей мере одном нерабочем состоянии указанного поршневого насоса 1 выпускать гидравлическую текучую среду Р2, имеющую давление выше третьего предварительно заданного порога, с гидравлической стороны в направлении резервуара 10.
В соответствии с одним из аспектов изобретения, третье предварительно определенное пороговое значение находится между 5 бар и 50 бар.
Первое клапанное устройство содержит первый клапан 5 избыточного давления и антикавитационный клапан 6.
В рабочем состоянии поршневого насоса 1 первый клапан 5 избыточного давления выполнен с возможностью приходить в:
открытое положение в ответ на давление гидравлической текучей среды Р2 выше первого предварительно заданного порогового значения для выпуска гидравлической текучей среды Р2 с гидравлической стороны в направлении резервуара 10;
закрытое положение в ответ на давление гидравлической текучей среды Р2 ниже первого предварительно заданного порогового значения.
В рабочем состоянии поршневого насоса 1 антикавитационный клапан 6 выполнен с возможностью приходить в:
- открытое положение в ответ на падение гидравлической текучей среды Р2 в гидравлической стороне ниже второго предварительно заданного порогового значения;
- закрытое положение в ответ на подъем гидравлической текучей среды Р2 в гидравлической стороне выше второго предварительно заданного порогового значения. В частности, во время рабочего состояния первый клапан 5 избыточного давления и антикавитационный клапан 6 управляются таким образом, что только один может быть открыт, то есть они не могут быть открыты одновременно.
В нерабочих условиях поршневого насоса 1 первый клапан 5 избыточного давления и антикавитационный клапан 6 выполнены с возможностью приходить в закрытое положение из-за того, что давление на гидравлической стороне ниже второго порогового значения и ниже третьего порогового значения.
Второе клапанное устройство содержит второй клапан 7 избыточного давления и обратный клапан 8.
Второй клапан 7 избыточного давления расположен между резервуаром 10 и указанным обратным клапаном 8.
В нерабочем состоянии поршневого насоса 1 второй клапан 7 избыточного давления выполнен с возможностью приходить в:
открытое положение в ответ на давление гидравлической текучей среды Р2 выше третьего предварительно заданного порогового значения для выпуска гидравлической текучей среды Р2 с гидравлической стороны в направлении резервуара 10;
закрытое положение в ответ на давление гидравлической текучей среды Р2 ниже третьего предварительно заданного порогового значения.
В рабочем состоянии поршневого насоса 1 обратный клапан 8 выполнен с возможностью предотвращения потока гидравлической текучей среды Р2 с гидравлической стороны в направлении резервуара 10.
В соответствии с вариантом осуществления изобретения с фиг. 2 поршневой насос 1 содержит корпус 9 мембраны и корпус 12 насоса.
Корпус 9 мембраны вмещает мембранные средства 2 и камеру 11 для текучего продукта Р1. Камера 11 продукта выполнена на стороне продукта.
Корпус 12 насоса вмещает гидравлическую камеру 13 для гидравлической текучей среды Р2.
Поршень 3 частично размещен в гидравлической камере 13 и монтирован с возможностью скольжения в ней.
Корпус 9 мембраны и корпус 12 насоса соединены трубой 14.
Труба 14 имеет первый конец 14а, который выходит в гидравлической стороне корпуса 9 мембраны, и второй конец 14b, который выходит в гидравлической камере 13.
Клапанное средство 4 выполнено с возможностью установления избирательного сообщения по текучей среде между гидравлической камерой 13 и резервуаром 10 и/или между трубой 14 и резервуаром 10.
В этом варианте осуществления изобретения корпус 9 мембраны удаленно соединен с корпусом 12 насоса.
В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения (не показан), поршневой насос 1 содержит единый корпус, в котором размещены мембранные средства 2, камеру 11 для текучего продукта Р1, полученного на стороне продукта, и гидравлическую камеру 13 для гидравлической текучей среды Р2, полученную на гидравлической стороне.
Поршень 3 частично размещен в гидравлической камере 13 и монтирован с возможностью скольжения в ней.
Поршневой насос 1 содержит дополнительный клапан 18, выполненный с возможностью обеспечения избирательного сообщения по текучей среде между резервуаром 10 и гидравлической камерой 13 перед запуском работы поршневого насоса 1.
Этот клапан 18 может быть обратным клапаном или клапаном с ручным управлением, или задвижкой, приводимой в действие посредством средств управления.
В соответствии с вариантом осуществления изобретения с фиг. 3 и 4, поршневой насос 1 содержит корпус 15 клапана, который содержит как первое клапанное устройство, так и второе клапанное устройство.
В частности, первый клапан 5 избыточного давления и антикавитационный клапан 6 расположены вдоль первого канала 16, проходящего от резервуара 10 к гидравлической камере 13 (или трубе 14).
Обратный клапан 8 расположен вдоль второго канала 17 для установления сообщения между резервуаром 10 и гидравлической камерой 13 (или трубой 14). Второй канал 17 отведен (отделен) от первого канала 16.
В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения (не показан) поршневой насос 1 содержит первый корпус клапана, вмещающий первое клапанное устройство, и второй корпус клапана, вмещающий второе клапанное устройство. Таким образом, первый корпус клапана и второй корпус клапана являются отдельными корпусами, которые могут быть установлены близко, то есть упакованы вместе.
Функционирование мембранного поршневого насоса согласно настоящему изобретению описано ниже.
Поршневой насос 1 находится в рабочем состоянии, причем камера 11 для продукта заполнена текучей средой Р1 продукта, подлежащей гомогенизации.
Во время рабочего состояния поршневого насоса 1 первый клапан 5 избыточного давления выполнен с возможностью приходить либо в открытое положение, либо в закрытое положение в зависимости от значения давления гидравлической текучей среды Р2 в гидравлической камере (или в трубе 4).
В частности, до тех пор, пока значение давления гидравлической текучей среды Р2 остается ниже первого предварительно определенного порогового значения, первый клапан 5 избыточного давления не срабатывает, что означает, что он удерживается в закрытом положении.
Как только значение давления гидравлической текучей среды Р2 в гидравлической камере 13 (или в трубе 4) поднимается выше первого предварительно определенного порогового значения, первый клапан 5 избыточного давления переходит в открытое положение, чтобы установить сообщение по текучей среде между гидравлической камерой 13 (или трубой 14) и резервуаром 10, тем самым обеспечивая выпуск гидравлической текучей среды Р2 из гидравлической камеры 13 (или трубы 14) в направлении резервуара 10.
В частности, некоторое количество гидравлической текучей среды Р2 выпускается из гидравлической камеры 13 (или из трубы 14) 4 в резервуар 10 посредством первого канала 16 до тех пор, пока значение давления гидравлической текучей среды Р2 в гидравлической камере 13 (или в трубе 14) не опустится ниже первого порогового значения.
Во время рабочего состояния поршневого насоса 1 первый антикавитационный клапан 6 выполнен с возможностью приходить либо в открытое положение, либо в закрытое положение в зависимости от значения давления гидравлической текучей среды Р2 в гидравлической камере 13 (или в трубе 14).
В частности, до тех пор, пока значение давления гидравлической текучей среды Р2 в гидравлической камере 13 (или в трубе 14) остается выше второго предварительно заданного порогового значения, антикавитационный клапан 6 не срабатывает, что означает, что он удерживается в закрытом положении.
Как только значение давления гидравлической текучей среды Р2 в гидравлической камере 13 (или в трубе 14) падает ниже второго предварительно заданного порогового значения, антикавитационный клапан 6 переходит в открытое положение, чтобы установить сообщение по текучей среде между гидравлической камерой 13 (или трубой 14) и резервуаром 10, тем самым позволяя вытягивать больше гидравлической текучей среды Р2 из резервуара 10 в гидравлическую камеру 13 (или в трубу 14).
В частности, некоторое количество гидравлической текучей среды Р2 вводится в гидравлическую камеру 13 из резервуара 10 посредством первого канала 16 до тех пор, пока значение давления гидравлической текучей среды Р2 в гидравлической камере 13 (или в трубе 14) не поднимется выше второго порогового значения. Например, в случае утечек может произойти падение клапана давления ниже второго предварительно заданного порогового значения.
Когда поршневой насос 1 находится в рабочем состоянии, обратный клапан 8 закрыт таким образом, что сообщение по текучей среде гидравлической камеры 13 с резервуаром 10 вдоль второго канала 17 прерывается.
Таким образом, второй клапан 7 избыточного давления не срабатывает, что означает, что он удерживается в закрытом положении.
Когда поршневой насос 1 необходимо очистить, он работает в нерабочем состоянии (это, например, состояние очистки)
Поршневой насос 1 находится в состоянии очистки во время цикла безразборной мойки, при этом камера 11 для продукта заполнена чистящей текучей средой.
В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения, нерабочее состояние является состоянием технического обслуживания. Когда поршневой насос 1 находится в нерабочем состоянии, первый клапан 5 избыточного давления и антикавитационный клапан 6 находятся в закрытом положении.
На втором канале 17 обратный клапан 8 открыт, что означает, что он обеспечивает сообщение по текучей среде между гидравлической камерой 13 и резервуаром 10.
Второй клапан 7 избыточного давления выполнен с возможностью приходить либо в открытом положении, либо в закрытом положении в зависимости от значения давления гидравлической текучей среды Р2 в гидравлической камере 13 (или в трубе 14).
В частности, до тех пор, пока значение давления гидравлической текучей среды Р2 в гидравлической камере 13 (или в трубе 14) находится ниже третьего предварительно заданного порогового значения, второй клапан 7 избыточного давления остается в закрытом положении.
Как только значение давления гидравлической текучей среды Р2 в гидравлической камере 13 (или в трубе 14) поднимается выше третьего предварительно определенного порогового значения, второй клапан 7 избыточного давления переходит в открытое положение, чтобы установить сообщение по текучей среде между второй гидравлической камерой 13 (или трубой 14) и резервуаром 10, тем самым обеспечивая выпуск гидравлической текучей среды Р2 из гидравлической камеры 13 (или из трубы 14) в направлении резервуара 10.
В частности, некоторое количество гидравлической текучей среды Р2 выпускается из гидравлической камеры 13 (или из трубы 14) в резервуар 10 посредством второго канала 17 до тех пор, пока значение давления гидравлической текучей среды Р2 в гидравлической камере 13 (или в трубе 4) не опустится ниже третьего порогового значения.
В случае, если нерабочее состояние является состоянием очистки, второй клапан 7 избыточного давления действует таким образом, чтобы уравновешивать давление чистящей текучей среды в камере 11 для продукта (которое составляет от 15 бар до 50 бар).
На фиг. 5 проиллюстрирован гомогенизирующий аппарат 100, содержащий:
- множество мембранных поршневых насосов 1 (как описано выше);
- гомогенизирующий клапан, расположенный ниже по потоку от указанных мембранных поршневых насосов;
- исполнительные средства, выполненные с возможностью возвратно-поступательного перемещения поршней 3 мембранных поршневых насосов 1.
Как показано на фиг. 6, множество мембранных поршневых насосов 1 расположены один за другим, при этом соответствующие трубы 14 образуют пучок.
Характеристики и преимущества мембранного поршневого насоса и гомогенизирующего устройства, содержащего мембранный поршневой насос, согласно настоящим изобретением, ясны, как и преимущества.
Благодаря наличию второго клапанного устройства, позволяющего выпускать гидравлическую текучую среду с гидравлической стороны для уравновешивания давления чистящей текучей среды на стороне продукта, напряжение на мембране поддерживается под контролем во время операций очистки или технического обслуживания.
В частности, избегается достижение значения давления, которое может нарушить или повредить мембранные средства, что потребует остановки устройства и замены указанных средств.
Кроме того, поршневой насос является компактным, поскольку клапанные устройства могут быть размещены в одном корпусе клапана.
Это также приводит к созданию компактного и модульного гомогенизирующего аппарата.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ДВУХМЕМБРАННЫЙ НАСОС ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В АППАРАТЕ ДЛЯ ГОМОГЕНИЗАЦИИ ТЕКУЧЕГО ПРОДУКТА И СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УТЕЧЕК В УКАЗАННОМ НАСОСЕ | 2020 |
|
RU2761147C1 |
ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, ПРИВОДЯЩАЯ В ДВИЖЕНИЕ НЕФТЯНОЙ СКВАЖИННЫЙ НАСОС | 2013 |
|
RU2563425C1 |
ДИАФРАГМЕННЫЙ НАСОС | 2003 |
|
RU2311559C2 |
ДИАФРАГМЕННЫЙ НАСОС (ВАРИАНТЫ) | 2004 |
|
RU2349795C2 |
МЕМБРАННЫЙ НАСОС | 2004 |
|
RU2272177C2 |
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА НА БАЗЕ ПОПЛАВКОВОГО НАСОСА | 2005 |
|
RU2430264C2 |
ГИДРОПРИВОДНОЙ НАСОС С ЭЛАСТИЧНОЙ ДИАФРАГМОЙ | 2010 |
|
RU2505707C2 |
АВТОМАТИЧЕСКИ РЕГУЛИРУЮЩАЯСЯ БАНДАЖНАЯ СИСТЕМА С НАСОСОМ МЕМS | 2009 |
|
RU2506060C2 |
МЕМБРАННЫЙ ГИДРОПРИВОДНОЙ ДОЗИРОВОЧНЫЙ НАСОС | 1994 |
|
RU2079715C1 |
НАСОС ДОЗИРОВОЧНЫЙ МЕМБРАННЫЙ ГИДРОПРИВОДНОЙ | 1999 |
|
RU2171398C1 |
Группа изобретений относится к мембранному насосу и гомогенизирующему аппарату, содержащему множество мембранных насосов. Насос (1) содержит мембрану (2), отделяющую сторону для текучего продукта (Р1) от гидравлической стороны для текучей среды (Р2), поршень (3), выполненный с возможностью воздействия на среду (Р2), клапанные средства (4), выполненные с возможностью установления избирательного сообщения по текучей среде между гидравлической стороной и резервуаром (10), содержащим среду (Р2). Средства (4) содержат первое клапанное устройство, выполненное с возможностью в рабочем состоянии насоса (1) выпускать среду (Р2), имеющую давление выше первого предварительно заданного порогового значения, из гидравлической стороны в направлении резервуара (10) и вытягивать среду (Р2) из резервуара (10) к гидравлической стороне в ответ на падение давления в гидравлической стороне ниже второго предварительно заданного порогового значения, второе клапанное устройство, выполненное с возможностью в по меньшей мере одном нерабочем состоянии насоса (1) выпускать среду (Р2), имеющую давление выше третьего предварительно заданного порога, с гидравлической стороны в направлении резервуара (10). Группа изобретений направлена на сохранение целостности мембраны во время операции очистки или технического обслуживания. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 6 ил.
1. Мембранный насос (1) для использования в гомогенизирующем аппарате (100), содержащий:
- мембрану (2), отделяющую сторону продукта для текучего продукта (Р1) от гидравлической стороны для гидравлической текучей среды (Р2), при этом мембрана (2) содержит два слоя, разнесенных друг от друга таким образом, чтобы определить промежуточную камеру, содержащую рабочую текучую среду;
- поршень (3) возвратно-поступательного хода, выполненный с возможностью воздействия на гидравлическую текучую среду (Р2);
- клапанные средства (4), выполненные с возможностью установления избирательного сообщения по текучей среде между гидравлической стороной и резервуаром (10), содержащим гидравлическую текучую среду (Р2),
при этом указанные клапанные средства (4) содержат:
- первое клапанное устройство, содержащее первый клапан (5) избыточного давления и антикавитационный клапан (6), и выполненное с возможностью в рабочем состоянии указанного насоса (1) выпускать гидравлическую текучую среду (Р2), имеющую давление выше первого предварительно заданного порогового значения, из гидравлической стороны в направлении резервуара (10) и вытягивать гидравлическую текучую среду (Р2) из резервуара (10) к гидравлической стороне в ответ на падение давления в гидравлической стороне ниже второго предварительно заданного порогового значения;
- второе клапанное устройство, содержащее второй клапан (7) избыточного давления и обратный клапан (8), и выполненное с возможностью в по меньшей мере одном нерабочем состоянии указанного насоса (1) выпускать гидравлическую текучую среду (Р2), имеющую давление выше третьего предварительно заданного порога, с гидравлической стороны в направлении резервуара (10), причем
второй клапан (7) избыточного давления выполнен с возможностью в по меньшей мере одном нерабочем состоянии насоса (1) приходить в:
- открытое положение в ответ на давление гидравлической текучей среды (Р2) выше третьего предварительно заданного порогового значения для выпуска гидравлической текучей среды (Р2) с гидравлической стороны в направлении резервуара (10);
- закрытое положение в ответ на давление гидравлической текучей среды (Р2) ниже третьего предварительно заданного порогового значения, и
обратный клапан (8) выполнен с возможностью в рабочем состоянии указанного насоса (1) предотвращать поток гидравлической текучей среды (Р2) с гидравлической стороны в направлении резервуара (10), причем второй клапан (7) избыточного давления расположен между резервуаром (10) и указанным обратным клапаном (8).
2. Мембранный насос (1) по п. 1, в котором нерабочее состояние является состоянием технического обслуживания.
3. Мембранный насос (1) по п. 1, в котором нерабочее состояние является состоянием очистки.
4. Мембранный насос (1) по любому из предшествующих пунктов, в котором первое предварительно заданное пороговое значение находится между 50 бар и 450 бар, и третье предварительно заданное пороговое значение находится между 5 бар и 50 бар.
5. Мембранный насос (1) по п. 1, в котором первый клапан (5) избыточного давления выполнен с возможностью в рабочем состоянии насоса (1) приходить в:
- открытое положение в ответ на давление гидравлической текучей среды (Р2) выше первого предварительно заданного порогового значения для выпуска гидравлической текучей среды (Р2) с гидравлической стороны в направлении резервуара (10);
- закрытое положение в ответ на давление гидравлической текучей среды (Р2) ниже первого предварительно заданного порогового значения.
6. Мембранный насос (1) по п. 1 или 5, в котором антикавитационный клапан (6) выполнен с возможностью в рабочем состоянии насоса (1) приходить в:
- открытое положение в ответ на падение гидравлической текучей среды (Р2) в гидравлической стороне ниже второго предварительно заданного порогового значения;
- закрытое положение в ответ на подъем гидравлической текучей среды (Р2) в гидравлической стороне выше второго предварительно заданного порогового значения.
7. Мембранный насос (1) по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащий:
- мембранный корпус (9), вмещающий мембрану (2), и камеру (11) для текучего продукта (Р1), причем указанная камера (11) для продукта предусмотрена на стороне продукта;
- корпус (12) насоса, вмещающий гидравлическую камеру (13) для гидравлической текучей среды (Р2), причем поршень (3) частично размещен в гидравлической камере (13) и монтирован с возможностью скольжения в ней;
- трубу (14), расположенную между корпусом (9) мембраны и корпусом (12) насоса, причем указанная труба (14) имеет первый конец (14а), который выходит из гидравлической стороны корпуса (9) мембраны, и второй конец (14b), который выходит из гидравлической камеры (13), причем указанные клапанные средства (4) приспособлены для установления избирательного гидравлического сообщения между гидравлической камерой (13) и резервуаром (10) и/или между трубой (14) и резервуаром (10).
8. Мембранный насос (1) по любому из пп. 1-6, дополнительно содержащий:
- единый корпус, вмещающий мембрану (2), камеру (11) для текучего продукта (Р1), предусмотренную на стороне продукта, гидравлическую камеру (13) для гидравлической текучей среды (Р2), предусмотренную на гидравлической стороне, причем поршень (3) частично размещен в гидравлической камере (13) и монтирован с возможностью скольжения в ней.
9. Мембранный насос (1) по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащий корпус (15) клапана, который вмещает как первое клапанное устройство, так и второе клапанное устройство.
10. Мембранный насос (1) по любому из пп. 1-8, дополнительно содержащий первый корпус клапана, вмещающий первое клапанное устройство, и второй корпус клапана, вмещающий второе клапанное устройство.
11. Гомогенизирующий аппарат (100), содержащий:
- множество мембранных насосов (1) по любому из предшествующих пунктов;
- гомогенизирующий клапан, расположенный ниже по потоку от указанных мембранных насосов (1);
- исполнительные средства, выполненные с возможностью возвратно-поступательного перемещения поршней (3) мембранных насосов (1).
US 2012011998 A1, 19.01.2012 | |||
US 5624246 A, 29.04.1997 | |||
US 6554578 B1, 17.12.2020 | |||
WO 2020250042 A1, 17.12.2020 | |||
US 5246351 A, 21.09.1993 | |||
DE 102014010108 A1, 14.01.2016 | |||
RU 2015129692 A, 17.12.2013. |
Авторы
Даты
2023-11-21—Публикация
2022-02-21—Подача