[发明专利]压力容器的穿壁装置

说明书

本发明是关于穿过高压储罐的壁，特别是用于穿过自动饮料机中碳酸水溶液储存器壁的穿壁装置。

例如，自动饮料机中要用到储存器，在储存器中根据需要引入的纯净水在高压下，与同时引入的CO₂气渗合。为了促进碳酸化的过程，以及在碳酸水溶液与浓缩饮料混合后得到清凉可口的饮料，一般应对储存器进行冷却。为了要检查储存器内部液体的状态，以及了解冷却的情况，必须在储存器内安装传感器，并使其与外部的数据处理线路相连通。除了碳酸水溶液的出口外，必要时还需要将一些电缆通过容器壁通入其内部。例如，通过电缆给储存器里面的循环泵供电。

上述种种表明，储存器要求有一系列穿壁装置。尤其是，因为储存器要承受高内压，所以这些穿壁接头的密封性是很重要的，它既要能密封液体，又要能密封气体。

密封气体的穿壁装置一般来说是大家都熟知的。例如，穿壁孔可以采用铸造，焊接，挤压，作成型面法兰边或通过压入密封材料构成合理的形状，按照现有的方法制造不透水，不透气的穿壁装置，尤其是考虑到一个储存器上所需要的数量又很多，所以成本比较高，再加上因为储存器在工作过程中温度有可能变化，而所用材料的热膨胀系数不同，因此在穿壁接头周围产生应力和高负荷，所以目前采取的一些措施均不能使之经久耐用。

本发明正是为了提供通过高压储罐壁的穿壁装置，这种装置有多种安装形式，制造简单，并在出现负荷时工作可靠。

按本发明设计的一种能满足于上述要求的穿壁装置有以下特点，即接头周围的储存器壁加工出一个圆形凸台，它具有一个基本上为圆柱形的内孔，通过这一凸台的穿壁接头，在储存器内部有一法兰边，它能覆盖住壁上的通孔。在圆柱形通孔内穿壁接头的一个环形槽中，放有一个密封圈，它压在这一通孔的内壁上。

一个按照这些特征制造的穿壁装置，仅仅要求在储存器中有内壁基本上呈圆柱形的通孔。在这一段圆柱形内壁的范围内，穿壁接头同样制成圆柱形，而且其直径略小于通孔的直径。这样，穿壁接头可以毫无困难地装入储存器壁上的通孔中。

穿壁接头在靠储存器内部的一端有一个法兰边，它的直径比通孔大，所以穿壁接头进入通孔后，能被法兰边挡住，当然法兰边必须加工得足够大。这一部分无需采用密封措施。液体和气体密封按照本发明是借助于穿壁接头圆柱段上的环形槽中所安放的密封圈来实现的。穿壁接头的法兰边在容器内高压的作用下，牢牢地压在容器内壁上，而穿壁接头和通孔之间圆柱形间隙中的高内压，使密封圈产生足够的变形，紧贴到穿壁接头和通孔上，形成可靠的液体和气体的密封，当高内压降至正常的大气压力时，密封圈卸荷。这样，可以用简单的方法更换穿壁接头。

在按照本发明设计的一种最佳的穿壁接头的结构形式中，穿壁接头由塑料制成，这给大量生产创造了有利的先决条件。根据本发明所采取的措施，压力罐的热膨胀系数不同不会有什么不良后果。也不必去考虑粘结性和铸造性好坏的问题。

按照本发明所选用的设计的详细结构形式，其特点为，在储存器壁通孔中的穿壁接头，通过一个在容器外径向推入另一环形槽中具有环状截面的U形卡圈，防止其轴向移动。

这个推入穿壁接头环形槽中的U形卡圈，应能防止由于外部的机械负荷使穿壁接头克服内压向里移动。附带地，它还兼作装配时用的辅助零件。此外，这一U形卡圈保证了穿壁接头在储存器壁通孔中的正常工作位置，并使密封圈能按照设计要求正常工作。

根据按本发明设计的，用于电缆的穿壁装置的结构，其特点为，电缆制成圆形截面并通过穿壁接头的轴向孔，密封圈的轴向夹紧的情况下，径向紧压在电缆的外径和在这个部分的穿壁接头中扩大了的孔的内径上。由此实现了电缆在穿壁接头中可靠的液体密封与气体密封以及机械的固定。

按照本发明设计成如下结构型式的穿壁装置，供传感器电气连接使用具有许多优点，即传感器制成具有圆柱形截面的杆，并弯成L形，它的一个臂穿过穿壁接头的轴问孔，另一个臂象插销似的与穿壁接头一起将密封圈轴向压紧，使其紧压在穿壁接头中这一段扩大了直径的内孔，以及穿过去的这一传感器臂的外径上。为了能卡住密封圈，在穿壁接头中装有一个衬套。这种传感器用来测量储存器内部液体的状态或温度，即了解结冰的温度。

用来了解容器内部冰冻情况的传感器有被所结的冰块损坏的可能，这种危险尤其出现在将传感器插入容器比较深的情况下，为了消除这种危险，最好将穿壁接头加长伸进容器的内部。

根据本发明的特点设计的实例，借助于后面的附图来加以较详细的说明。其中，

图1储存器的侧视图