專利名稱：爆裂插件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種爆裂插件，用于安裝到一個用于輸送一種自發(fā)放熱反應的流體的管路或設(shè)備系統(tǒng)中，流體例如是一種合成聚合物或一種聚合物溶液、一種纖維素衍生物或一種由纖維素、水和氧化胺組成的溶液以及它們的混合物，它包括一個壁，壁至少部分在外面圍繞一個被流體沿一個通過方向流過的流通容積，還包括一根從流通容積導出的減壓管，和包括一個相對于流通容積封閉減壓管的爆裂體，當超過一個預定的爆裂壓力時，它可轉(zhuǎn)變?yōu)檫@樣一種狀態(tài)，即，此時使流通容積與減壓管流體導通地互相連接。
背景技術(shù)：
這類管路和設(shè)備系統(tǒng)通常使用在紡絲或擠壓設(shè)備中，其中流體構(gòu)成要紡絲的造型材料。流體通過管路系統(tǒng)，從反應罐(在反應罐內(nèi)流體的各種成分混合)按慣例輸送到紡絲噴嘴或擠壓裝置，借此例如通過紡絲或擠壓成形為成型體。通常還有另一些設(shè)備屬于管路系統(tǒng)，如泵、壓力平衡罐、過濾設(shè)備或加熱器。
在紡絲設(shè)備中使用的流體是熱敏感性的，當流體管段內(nèi)超過規(guī)定的最高溫度時它傾向于自發(fā)放熱反應。若流體存放時間過長，這種情況例如往往發(fā)生在死水區(qū)內(nèi)，則即使低于最高溫度也可能產(chǎn)生放熱反應。
作為一種特別適用于前言所述爆裂插件的流體，采用一種可紡絲的造型材料，尤其一種紡絲液，它含纖維素、水和氧化叔胺例如N-Methylmorpholin-N-oxid(NMMNO)以及使纖維素和溶劑熱穩(wěn)定的穩(wěn)定劑和必要時其他添加劑，例如二氧化鈦、硫酸鋇、石墨、羧甲基纖維素、聚乙二醇、甲殼質(zhì)、殼聚糖酐、藻酸、多糖、染色劑、起抗菌作用的化學藥品、含磷、鹵素或氮的防火劑、活性炭、炭黑或?qū)щ娞亢凇⒐杷?、作為稀釋劑的有機溶劑等。當流體內(nèi)自發(fā)放熱反應時產(chǎn)生高的反應壓力，它可能損壞紡絲設(shè)備，尤其泵、流體管段、換熱器或壓力平衡罐。
因此在先有技術(shù)中已知，針對自發(fā)放熱反應在管路系統(tǒng)內(nèi)采用爆裂保護裝置，它的任務是盡可能迅速降低反應壓力并由此避免在反應壓力作用下進一步損壞昂貴的設(shè)備。
例如，EP 0 626 198 A1、WO94/08162和WO99/00185的爆裂保護裝置設(shè)一減壓管，它在正常工作時被封閉。若超過預定的爆裂壓力，此爆裂壓力大多低于自發(fā)放熱反應時形成的反應壓力，則爆裂保護裝置處于這樣一種狀態(tài)，即，此時使減壓管與流體管路系統(tǒng)的流通容積連接。通過此在爆裂情況下現(xiàn)在附加提供使用的容積或通過此減壓管，可以降低管路系統(tǒng)中的反應壓力，從而避免損壞昂貴的設(shè)備。
由EP 0 662 204 B1已知一種具有前言所述特征的系統(tǒng)。在那里所說明的管道設(shè)有過壓卸除裝置，它的表面當然固定在一個支管內(nèi)。在這里，過壓卸除裝置可在壓力下移動的表面基本上與管壁內(nèi)側(cè)齊平，以避免流體積存在此表面上。EP 0 662 204 B1的過壓卸除裝置設(shè)計為一個爆裂片，它安裝在一個置入支管內(nèi)的插件的一端。支管本身由管路系統(tǒng)的壁構(gòu)成。
EP 0 662 204 B1設(shè)備中的缺點顯然在于爆裂片的更換比較麻煩。在EP 0 662 204 B1的設(shè)備中，當更換爆裂片時必須拆卸連接在爆裂裝置上的減壓管。為了使爆裂片與內(nèi)壁齊平地封閉，要求有準確公差地準確而費時地加工爆裂片和插件。例如，在裝上爆裂片時插件的長度必須使爆裂片與內(nèi)壁能夠?qū)R。此外，插件必須密封地裝在支管內(nèi)。
EP 0 662 204 B1的裝置另一個缺點在于，例如為了檢查或清潔只能非常有限地進入管道內(nèi)部。最后，EP 0 662 204 B1的裝置再有一個缺點是，由于此支管和爆裂片所以管道的部分壁面不再能加熱。這尤其在由于沿流體管道的通過方向各爆裂片之間大的距離而必須使用特別大的爆裂片和/或有大直徑的支管時會帶來問題。
最后提到的EP 0 662 204 B1的裝置的缺點通過按EP 0 789 822 B1的進一步發(fā)展加以克服。在EP 0 789 822 B1的裝置中，在管路內(nèi)部設(shè)一個當管路內(nèi)達到過壓時破裂的額定破裂點，它不是內(nèi)壁的部分。此裝置的目的是能夠使用盡可能小的爆裂片，它需要占用管壁的盡可能少的壁面，以及盡可能少地影響經(jīng)管路流動的材料通過壁的加熱。EP 0 789 822B1的裝置另一個特征是，爆裂片決不沿流動方向定位。
但是，EP 0 789 822 B1的裝置仍然有裝置的結(jié)構(gòu)非常復雜的缺點。此外，壓力從額定破裂點的排卸必須在流動的內(nèi)部通過內(nèi)壁經(jīng)一根伸入流體內(nèi)的管子進行。即使管子只是少量地伸入流體內(nèi)，此用于減壓的管子仍然形成一個流動障礙，尤其對于通常高粘度的流體，這種流動障礙會導致死水區(qū)和凝集，并因而可導致自發(fā)放熱反應。此外，由于爆裂片小的直徑難以檢查管子內(nèi)部。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于這些缺點，本發(fā)明的目的是改善前言所述的爆裂插件，在采取結(jié)構(gòu)簡單的裝置的同時可以檢查在爆裂插件所在位置的管道內(nèi)部。
按本發(fā)明針對前言所述類型的爆裂插件為達到此目的采取的措施是，將爆裂插件設(shè)計為一個可重復地裝入管路系統(tǒng)中和從管路系統(tǒng)拆除的管路模件，以便更換爆裂體。
與在先有技術(shù)中推行的方案相反，按本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單的方案創(chuàng)造了一種可快速更換或可快速安裝和拆除的爆裂插件，它可以與至少部分壁和爆裂體一起作為模件從管路系統(tǒng)取出。在爆裂插件連同圍繞流通容積的壁被拆除的地方，可以方便地檢查管路系統(tǒng)的內(nèi)部。
此外，采用按本發(fā)明的方案可以在管路外部更換爆裂體。因此，也可以采取簡單的措施，例如熔焊或釬焊，使用設(shè)計復雜的爆裂體。
為了保持爆裂插件結(jié)構(gòu)簡單，減壓管尤其可設(shè)計為一個基本上在壁內(nèi)構(gòu)成的孔。在此項設(shè)計中可以特別簡單地封閉減壓管。
由于將爆裂插件設(shè)計成為了更換爆裂體可重復安裝和拆除的管路模件，按一項特別有利的設(shè)計可以將爆裂體從內(nèi)部固定在流動容積的壁上。這樣一種設(shè)計例如在EP 0 662 2 04 B1和EP 0 789 822 B1的裝置中是不可能的，因為在那里由于始終保持固定的管路系統(tǒng)，所以只有通過減壓管才能進入管子內(nèi)部。因此在傳統(tǒng)的裝置中，尺寸大于減壓管的爆裂體不可能裝入管路系統(tǒng)內(nèi)。
通過將爆裂體從內(nèi)部安裝在流通容積的壁上并由于有可能在拆下爆裂插件時安裝爆裂體，爆裂體可以按高的質(zhì)量標準特別準確地定位。由此可準確地遵守爆裂壓力。
爆裂體尤其可以在壁的一個圍繞減壓管的區(qū)域內(nèi)直接固定在壁上，以及不必如在EP 0 662 264 B1的裝置中那樣借助復雜的插件安裝在支管內(nèi)。采取此有利的措施還導致爆裂體更準確的固定，由此可使爆裂體更準確地遵守爆裂壓力。
由于爆裂插件或爆裂模件的這種可拆性，爆裂體的底面可以大于減壓管的流體斷面。在此項設(shè)計中，管路系統(tǒng)內(nèi)的壓力以這樣的方式作用在爆裂體上，即，爆裂體被壓靠在壁上以及無需采取特別復雜的固定措施便能可靠地固定在壁上。通過將爆裂體直接固定在壁上，徹底取消了先有技術(shù)中存在的在爆裂插件外徑與支管內(nèi)徑之間的死腔區(qū)和間隙。
爆裂體可尤其設(shè)計為爆裂片，它或是平的或是曲拱的。當爆裂片設(shè)計為曲拱狀時，有利的是，曲拱朝減壓管的方向彎曲，因為由此可以更準確地保持并有利于在爆裂片內(nèi)的應力分布。
為避免死水區(qū)，爆裂體至少部分與壁基本對齊和/或構(gòu)成作為流通容積邊界的壁的一部分。
為了易于例如通過熔焊、釬焊或膠粘以及也可通過螺釘安裝爆裂體，按一項有利的設(shè)計，壁在孔的區(qū)域內(nèi)設(shè)計一個伸入流體中的臺階，爆裂片安裝在此臺階上。
尤其是，臺階可設(shè)計一個基本上平的用于爆裂體的支靠面，從而再次簡化爆裂體的安裝及幾何形狀。
為避免在爆裂插件區(qū)域內(nèi)積存，流通容積的流體斷面按另一項有利的設(shè)計可以在爆裂片的所在區(qū)域內(nèi)減小。尤其在使用一個用于安裝爆裂體的臺階時，在爆裂插件內(nèi)的流體斷面可以朝臺階的方向連續(xù)地以有利于流動的方式減小。
通過減小流體斷面流體產(chǎn)生加速度，從而帶走在壁上可能的凝集。因此，甚至在爆裂片未與壁對齊地設(shè)置時，采取了這一措施由于更高的流速仍可避免流體的凝集。
為了避免流體加熱時由于優(yōu)選地在壁上不加熱的爆裂體可能引起問題，可以在流通容積內(nèi)流體的中心流區(qū)域中設(shè)一中心體，通過它代替流體的中心流。此中心體可用于加熱流體，或只是用于減小在爆裂片所在區(qū)域內(nèi)的流體斷面以避免積存。
尤其在使用中心體作為附加的加熱系統(tǒng)時，中心體可設(shè)計為一個流體管路系統(tǒng)，第二種流體可與第一種流體分開地通過它流動，第二種流體例如是一種有預定的和/或可調(diào)的溫度的加熱流體。優(yōu)選地這種流動以逆流的方式進行，亦即沿管路系統(tǒng)流動的相反的方向。
同樣特別有利的是，為了更換爆裂體能方便地操作爆裂插件。尤其在爆裂插件的尺寸和重量盡可能小時可以輕易地操作。這尤其可以這樣達到，即，使爆裂插件沿通過方向的長度小于流通容積的直徑。因此，設(shè)計為爆裂模件的爆裂插件可基本上設(shè)計為法蘭狀或盤狀。例如爆裂插件沿通過方向的長度可最多等于爆裂體或減壓管直徑的三倍。
按本發(fā)明的爆裂插件不必沿流通容積整個橫截面延伸，而是可以設(shè)計為可在一個橫向于通過方向延伸的平面內(nèi)分割，也就是說只包括流通容積的壁的一部分。在此有利的進一步發(fā)展中，當為了更新爆裂體拆卸爆裂插件時只須取下部分管壁，例如只取下爆裂插件上半部或管路系統(tǒng)上半段。不過在這種情況下重要的是，流通容積圍繞減壓管的壁的部分設(shè)計為能一起拆卸，從而有可能從內(nèi)部安裝爆裂體或使用尺寸比減壓管內(nèi)徑更大的爆裂體。
例如，爆裂插件可設(shè)計為一個管段，它僅圍繞管路系統(tǒng)一個管路段流通容積的一部分，以及可橫向于通過方向裝到管路段上。
最后，本發(fā)明還包括一個模件式管路系統(tǒng)，它有至少一個按上述設(shè)計之一的管路段和爆裂插件。
在這種模件式管路系統(tǒng)中有利的是，所述至少一個管路段和爆裂插件的流通容積或配屬于這些流通容積的壁，在組合狀態(tài)基本上無沖擊和連續(xù)地互相過渡，所以不形成棱邊，以此方式可以避免死腔并因而避免在那里產(chǎn)生凝集。
此外，管路系統(tǒng)可以設(shè)一中心體，它延續(xù)到爆裂插件區(qū)域內(nèi)，以及它或是爆裂插件的一部分，或至少部分被爆裂插件的壁圍繞。
為了便于擴充此模件式管路系統(tǒng)，所述至少一個管路段和爆裂插件在它們沿通過方向的端部設(shè)有互相對應設(shè)計的法蘭。這種設(shè)計的優(yōu)點在于，管路段和爆裂插件互相可以任意組合并能滿足設(shè)備相應的要求。
在自發(fā)放熱反應時產(chǎn)生廢料，它們可以是固體、液體或氣體。這些廢料在爆裂的情況下通過減壓管向外排出。在這方面有利的是，按另一項設(shè)計將這些廢料輸入另一些設(shè)備，它們連接在減壓管上以及凈化通過減壓管排出的流體并將廢料與流體分開。尤其也可以在減壓管上連接一氣體凈化器。
在爆裂時產(chǎn)生的固體、液體或氣體物質(zhì)可輸往垃圾或凈化設(shè)備，尤其也可輸往氣體凈化器。


下面參見附圖借助實施例舉例說明按本發(fā)明的爆裂模件的結(jié)構(gòu)和功能。對于專家們顯而易見的是，可以互相任意組合各種實施例的特征。
其中圖1A按本發(fā)明的爆裂插件第一種實施例縱剖面；圖1B圖1A的爆裂插件沿圖1A中線1B-1B的視圖；圖2A按本發(fā)明的爆裂插件第二種實施例縱剖面；圖2B圖2A的爆裂插件沿線11B-11B的剖面；圖3A將爆裂體安裝在按本發(fā)明的爆裂插件上的第一種方案；圖3B將爆裂體安裝在按本發(fā)明的爆裂插件上的第二種方案；圖3C將爆裂體安裝在按本發(fā)明的爆裂插件上的第三種方案；圖3D圖3C的方案沿線111D-111D的剖面；圖4按本發(fā)明的爆裂插件第三種實施例；圖5按本發(fā)明的爆裂插件第四種實施例；以及圖6按本發(fā)明的爆裂插件第五種實施例。
具體實施例方式
首先借助圖1A的實施例舉例說明按本發(fā)明的爆裂插件結(jié)構(gòu)。
按圖1A，本發(fā)明基于其模件式結(jié)構(gòu)也可稱為爆裂模件的爆裂插件1有一個流通容積2，它被一種流體(沒有用標記號表示)沿通過方向3(基本上沿中心線4)流過。流通容積2通過全部管路系統(tǒng)(圖1A中未表示)延伸，以及在爆裂插件1的區(qū)域內(nèi)以一個具有面朝流通容積2的內(nèi)表面6的壁5為界。
在壁內(nèi)設(shè)一個減壓管7，它設(shè)計為壁內(nèi)的孔，減壓管從流通容積2引出并通過爆裂體8相對于流通容積2氣密地封閉。減壓管7可有圓形橫截面。爆裂插件1在處于沿流過方向3的端部有止擋面9a、9b，它們可以被置于密封地與沒有表示的管路系統(tǒng)對應的相配面接合。止擋面可以有定心面以及設(shè)一密封裝置安裝座10。在止擋面的區(qū)域內(nèi)可設(shè)外法蘭(圖1A中未表示)，它們與管路系統(tǒng)內(nèi)按標準(DIN，ASME等)使用的法蘭一致，所以爆裂插件可以模件式地安裝在管路系統(tǒng)的任何位置上。
止擋面9a、9b和止擋面的密封裝置10設(shè)計為，允許如用雙向箭頭11所示橫向于通過方向3或中心線4取下爆裂插件1，在管路系統(tǒng)上無須作任何改變。
由圖1A可以看出，爆裂體8貼靠在一個基本上平的支靠面12上地從內(nèi)部安裝在壁5的內(nèi)表面6上。爆裂體8可形封閉或材料封閉地與壁5連接。
支靠面12基本上是平的以及由一個臺階或凸肩12a構(gòu)成，它通過朝支靠面12或減壓管7的方向增加壁5的壁厚構(gòu)成。
通過朝減壓管7的方向增加壁厚減小了爆裂插件的流體斷面；因此流體斷面在爆裂體區(qū)域內(nèi)最小。
由圖1A還可看出，爆裂體8面朝流通容積2的內(nèi)表面構(gòu)成爆裂插件內(nèi)壁的一部分。
圖1A的爆裂體8設(shè)計為爆裂片，它設(shè)計為伸入減壓管7內(nèi)的截球形面。爆裂體8在貼靠在支靠面12上的邊緣處是平的。
圖1B表示圖1A的實施例沿線1B-1B的剖面，亦即在橫向于通過方向3的中面內(nèi)的剖面。
由圖1B可見，爆裂插件1構(gòu)成一個基本上空心圓柱形的管段，它沿流體通過方向3的長度小于流通容積2的直徑。尤其是，爆裂插件1沿通過方向3或中心線方向4的長度可最多是爆裂體8或減壓管7直徑的三倍，優(yōu)選地最多是它的兩倍，以盡可能減輕重量并因而能輕易地操作。
如在圖1B中所示，在爆裂插件1壁5的外表面13上減壓管7的區(qū)域內(nèi)設(shè)計一個臺階14，它用作和減壓管7連接的管路系統(tǒng)裝配輔助裝置。通過所述(圖中未表示的)管路系統(tǒng)，可以在爆裂的情況下排出流體并供往規(guī)定的加工步驟。
臺階14可設(shè)計一個基本上平的密封面15。減壓管7可以如圖1A和1B中所示向外擴展。
圖2A表示按本發(fā)明的爆裂插件或模件1第二種實施例，它處于在管路系統(tǒng)的兩個管路段16a、16b之間的裝配狀態(tài)。
對于圖2A，同樣也對于下面其他的圖和實施例，爆裂插件與已由圖1A和1B的實施例已知的那些類似或相同的結(jié)構(gòu)部分和組成部分，在下面采用同樣的標記號。此外，為了簡單起見，在下面的實施例的說明中僅指出實施例之間的差異。
圖2A的實施例與圖1A所示實施例的區(qū)別主要在于一個裝在流通容積2內(nèi)的中心體17。中心體17圍繞中心線4的區(qū)域沿通過方向3延伸，取代了要不然在這里存在的流體中心流。
中心體17設(shè)計為管子，它與在流通容積2內(nèi)的流體分開地沿一個方向18流過。由圖2A可以看出，在中心體17內(nèi)的流動方向18與管路系統(tǒng)內(nèi)的通過方向3相反。
在中心體17內(nèi)流動的流體可應用于加熱在流通容積2內(nèi)的流體。一方面在流通容積2內(nèi)的流體以及另一方面在中心體17內(nèi)的流體，兩者不可能摻混。
中心體17借助設(shè)計為有利于流體的定距支架19保持在中心位置。定距支架19沿通過方向的橫截面選擇為，使定距支架19的下游不形成死水區(qū)。
由圖2A可以看出，管路段16a和16b也有中心體20a、20b，它們無縫地連接在爆裂插件1的中心體17上。尤其是中心體17、20a、20b密封地互相連接，從而形成一個連續(xù)的管路。
按一項不同的設(shè)計，爆裂插件的中心體17可以不被一種流體流過，以及管路段16a、16b的中心體20a和20b在與中心體17的連接位置附近有一流體輸入管21，通過它沿箭頭22的方向在各自的中心體20b、20a內(nèi)導入加熱流體。在這種設(shè)計中，中心體17僅用作虛設(shè)物，它可在中心體20a、20b之間實現(xiàn)有利于流動的過渡。
在圖2A中還可以看出，中心體17、20a、20b之間以及內(nèi)壁23a、23b與爆裂插件1內(nèi)壁6之間的過渡，基本上是無沖擊或無縫地過渡。
最后，在圖1中還可看出，爆裂插件1設(shè)計為，它可以沿雙向箭頭11的方向在基本上不改變管路系統(tǒng)的情況下裝入或拆出。
圖2B表示圖2A的實施例沿圖2A中線IIB-IIB的剖面圖。
由圖2B可以看出，中心體17設(shè)計為管子，它與構(gòu)成一個管段的壁5同心地延伸。在圖2B中還可以看出，在中心體17上設(shè)三個彼此有相同角向距離的定距支架19。定距支架19的橫截面在流動技術(shù)方面加以優(yōu)化，使定距支架19的尾流中不產(chǎn)生死水區(qū)。
圖3A表示爆裂插件1爆裂體8的第一種方案。
與圖1A至2B的實施例不同，爆裂體8僅設(shè)計為曲拱狀以及不設(shè)計為截球形。此外，曲拱背離減壓管7的方向定向。
圖3B表示設(shè)計為爆裂片的爆裂插件8的另一種方案。爆裂體8設(shè)計為基本上平的片，它在其邊緣處與爆裂插件1的壁5釬焊。
圖3C表示爆裂插件1爆裂片8的第三種方案。圖3D表示沿圖3C的線IIID-IIID的視圖。
通過圖3C和3D可以看出，爆裂片8作為圓柱外表面的一部分弧形彎曲，所以在流通孔7的區(qū)域內(nèi)它構(gòu)成壁5內(nèi)表面6的延續(xù)。尤其借助圖3D可以看出，在此方案中不減小流體斷面。
在圖3A至3D的全部方案中，爆裂體8均從內(nèi)部固定在壁5的內(nèi)表面6上并構(gòu)成內(nèi)壁的一部分。
圖4表示按本發(fā)明的爆裂插件的第三種實施例，它在一個橫向于通過方向3的平面內(nèi)分割。尤其是，按圖4實施例的爆裂插件1有第一部分24和第二部分25，它們借助兩個沿通過方向3在爆裂裝置1兩側(cè)延伸的凸緣26、27壓力密封和流體密封地固定在一起。為此，這兩個部分24、25在互相面對的表面設(shè)密封面26。第二部分25可配屬于管路系統(tǒng)以及與管路系統(tǒng)固定連接。
圖4的實施例尤其可使用在位于爆裂插件兩側(cè)的管路段16a、16b(圖4中未表示)有唯一的一個連續(xù)的中心體20的情況下，此中心體不是爆裂插件的組成部分，爆裂保護裝置1圍繞它定位。
在圖4的實施例中，只須通過拆除凸緣26、27上的緊固件將其中一個部分24從第二部分25取下。在這里，管路系統(tǒng)的中心體20可保持不變。
在這種情況下有利的是，將在它上面存在爆裂體8和減壓管7的那一部分設(shè)計為可拆除的。這種設(shè)計使得易于將一個新的爆裂體8從壁5的內(nèi)部安裝在部分24的內(nèi)表面6上。
在圖4中，爆裂裝置基本上沿直徑分割。取代這種沿直徑分界，其中一部分24也可以沿一個大于或小于180°的角延伸(見圖5)。
圖5表示第四種實施例，它基本上類似于圖4的實施例。圖5表示一個包括多個管路段16a、16b、16c的管路系統(tǒng)29的外視圖。管路系統(tǒng)29也可以設(shè)計為設(shè)備系統(tǒng)，它還有另一些在圖5中未表示的設(shè)備，它們通過管路段互相連接。這類用于輸送流體的設(shè)備例如包括壓力平衡罐、過濾設(shè)備、泵和加熱器。
在一個管路段16c中表示了一個爆裂插件，它可通過在管路段16c上的凸緣26、27，沿橫向于通過方向3的方向，即箭頭方向11，重復拆除和裝入。在這里，管路段16c基本上與圖4的部分25一致。
按圖5所示實施例的爆裂插件1只構(gòu)成管路段16c壁30的一部分。在此可拆除的壁段內(nèi)設(shè)減壓管7，按圖5的實施例它設(shè)在一個臺階14上。
因此，在圖5的實施例中可以取消在兩個管路段16a、16b之間設(shè)一個單獨的爆裂插件，轉(zhuǎn)而采用裝在一個已經(jīng)存在的管路段16c上的爆裂插件。
最后，圖6表示按本發(fā)明的爆裂插件1第五種也是最后一種實施例，它與前面已說明的那些實施例的區(qū)別僅在于定心裝置31。
作為結(jié)束語還應簡短說明按本發(fā)明的爆裂插件1的功能，在所有的實施例中此功能基本相同。
按上述實施例之一的爆裂插件1尤其適用于輸送放熱反應的流體，例如合成聚合物、纖維素衍生物或由纖維素、水和氧化胺組成的溶液。按本發(fā)明的爆裂插件1尤其適用于含纖維素、水和氧化叔胺的紡絲液，其中作為氧化胺優(yōu)選采用N-Methylmorpholin-N-oxid。此外可以使用如在前言中已說明的穩(wěn)定劑和其他添加劑。
這種流體傾向于自發(fā)放熱反應，由此會提高管路系統(tǒng)29內(nèi)部的壓力。為了避免損壞與管路系統(tǒng)29相連的設(shè)備，諸如泵、紡絲噴嘴、壓力平衡罐等，按周期性的間距在管路系統(tǒng)29內(nèi)設(shè)爆裂插件1。在這里爆裂體8設(shè)計為，使它在流通容積2內(nèi)超過規(guī)定的反應壓力，亦即爆裂壓力時，變形或破裂，以及將減壓管7與流通容積2連通。以此方式反應壓力可通過減壓管7有利于流動地泄放。
在流體放熱反應時產(chǎn)生反應產(chǎn)物，它們可以是固體、液體或氣體。這些反應產(chǎn)物屬于廢料，在爆裂的情況下它們與流體一起通過減壓管7沖洗出去。產(chǎn)生的固體、流體或氣體廢料進一步導往回收或凈化設(shè)備，這些設(shè)備與在管路或設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)的一個減壓管7或多個爆裂插件的多個減壓管7連接，然后這些廢料在那里從流體除去。
本發(fā)明使用于在發(fā)生爆裂時必須更換爆裂片的情況下。按本發(fā)明將爆裂插件1從管路系統(tǒng)拆下，不必在管路系統(tǒng)29或兩個與爆裂插件相鄰的管路段16a、16b上進行任何改變。為此，可以或?qū)⒄麄€爆裂插件1作為一個完全圍繞流通容積的管段從管路系統(tǒng)29中取下，如圖1和2所示的實施例中那樣，或僅僅取下構(gòu)成流通容積2邊界的壁5的一部分，如圖4和5所示的實施例中那樣。
由于爆裂插件1的這種簡單的可拆除性，爆裂體8可以從內(nèi)部安裝在壁5的內(nèi)表面6上。由此可以實現(xiàn)爆裂體8特別穩(wěn)定的支承和定心以及可以準確地遵守預定的爆裂壓力。此外，當取下爆裂插件1時能方便地檢查管路系統(tǒng)29的流通容積2，因為圍繞減壓管7的壁被一起拆卸并形成了一個大的進入口。
權(quán)利要求
1.爆裂插件(1)，用于安裝到一個用于輸送一種自發(fā)放熱反應的流體的管路或設(shè)備系統(tǒng)(29)內(nèi)，流體例如是一種合成聚合物或一種聚合物溶液、一種纖維素衍生物或一種由纖維素、水和氧化胺組成的溶液以及它們的混合物，該爆裂插件包括一個壁(5)，該壁至少部分在外面圍繞一個被流體沿一個通過方向(3)流過的流通容積(2)，該爆裂插件還包括一根從流通容積導出的減壓管(7)和一個相對于流通容積封閉減壓管的爆裂體(8)，當超過一個預定的爆裂壓力時，該爆裂體可轉(zhuǎn)變?yōu)檫@樣一種狀態(tài)，即，此時使流通容積與減壓管流體導通地互相連接，其特征為爆裂插件(1)設(shè)計為一個可重復地裝入管路系統(tǒng)(29)中和從管路系統(tǒng)拆除的管路模件，以便更換爆裂體(8)。
2.按照權(quán)利要求1所述的爆裂插件(1)，其特征為減壓管(7)基本上設(shè)計為一個在壁(5)內(nèi)構(gòu)成的孔。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的爆裂插件(1)，其特征為爆裂體(8)從內(nèi)部固定在壁(5)上。
4.按照上述諸權(quán)利要求之一所述的爆裂插件(1)，其特征為爆裂體(8)固定在壁的一個圍繞減壓管(7)的區(qū)域(12)內(nèi)。
5.按照上述諸權(quán)利要求之一所述的爆裂插件(1)，其特征為爆裂體(8)的底面大于減壓管(7)的流體斷面。
6.按照上述諸權(quán)利要求之一所述的爆裂插件(1)，其特征為爆裂體(8)至少部分與壁基本對齊。
7.按照上述諸權(quán)利要求之一所述的爆裂插件(1)，其特征為爆裂體(8)構(gòu)成作為流通容積(2)邊界的壁(5)的一部分。
8.按照上述諸權(quán)利要求之一所述的爆裂插件(1)，其特征為爆裂體(8)可拆地安裝在壁(5)的內(nèi)表面(6)上。
9.按照上述諸權(quán)利要求之一所述的爆裂插件(1)，其特征為爆裂體(8)沿通過方向(3)基本上設(shè)計為片狀。
10.按照權(quán)利要求9所述的爆裂插件(1)，其特征為爆裂片(8)沿通過方向(3)基本上是曲拱形的。
11.按照權(quán)利要求9或10所述的爆裂插件(1)，其特征為爆裂片(8)具有一個基本上截球形區(qū)段。
12.按照權(quán)利要求9至11之一所述的爆裂插件(1)，其特征為爆裂片(8)在減壓管內(nèi)曲拱。
13.按照上述諸權(quán)利要求之一所述的爆裂插件(1)，其特征為壁(5)在減壓管區(qū)域內(nèi)設(shè)計為一個伸入流體內(nèi)的臺階(12a)，爆裂片(8)安裝在此臺階上。
14.按照上述諸權(quán)利要求之一所述的爆裂插件(1)，其特征為臺階(12a)具有一個基本上平的用于爆裂體的支靠面(12)。
15.按照上述諸權(quán)利要求之一所述的爆裂插件(1)，其特征為流通容積(2)的流體斷面在爆裂片(8)的區(qū)域內(nèi)減小。
16.按照權(quán)利要求14或15所述的爆裂插件(1)，其特征為在爆裂插件(8)的區(qū)域內(nèi)的流體斷面朝臺階(12a)那邊連續(xù)減小。
17.按照上述諸權(quán)利要求之一所述的爆裂插件(1)，其特征為設(shè)有一個中心體(17)，它安排在流通容積(2)內(nèi)中心流區(qū)域中并且通過它代替流體的中心流。
18.按照權(quán)利要求17所述的爆裂插件(1)，其特征為中心體(17)設(shè)計為一個流體管路系統(tǒng)，一種第二流體可與第一流體分開地通過它流通。
19.按照上列諸權(quán)利要求之一所述的爆裂插件(1)，其特征為爆裂插件(1)沿通過方向(3)的長度小于流通容積(2)的內(nèi)部凈寬度。
20.按照上列諸權(quán)利要求之一所述的爆裂插件(1)，其特征為爆裂插件(1)沿通過方向(3)的長度最多等于爆裂體(8)或減壓管(7)直徑的三倍。
21.按照上列諸權(quán)利要求之一所述的爆裂插件(1)，其特征為爆裂插件(1)設(shè)計為可沿一個橫向于通過方向(3)延伸的平面分割開。
22.按照上列諸權(quán)利要求之一所述的爆裂插件(1)，其特征為爆裂插件(1)設(shè)計為一個管段，它僅圍繞管路系統(tǒng)(29)的一個管路段(16a、16b、16c)的流通容積(2)的一部分，并且可沿一個橫向于通過方向(3)的方向安裝在管路段上。
23.模件式管路或設(shè)備系統(tǒng)(29)，用于通過一種自發(fā)放熱反應的流體，如一種合成聚合物或一種聚合物溶液、一種纖維素衍生物或一種由纖維素、水和氧化胺組成的溶液以及它們的混合物，包括至少一個管路段，其特征在于，有一個按照上述諸權(quán)利要求之一所述的爆裂插件。
24.按照權(quán)利要求23所述的模件式管路系統(tǒng)或設(shè)備系統(tǒng)(29)，其特征為所述至少一個管路段(16a、16b、16c)和爆裂插件(1)的流通容積(2)在組合狀態(tài)基本上無沖擊地互相過渡。
25.按照權(quán)利要求23或24所述的模件式管路系統(tǒng)或設(shè)備系統(tǒng)(29)，其特征為所述至少一個管路段(16a、16b、16c)設(shè)有一個中心體(20)。
26.按照權(quán)利要求23至25之一所述的模件式管路系統(tǒng)或設(shè)備系統(tǒng)(29)，其特征為所述至少一個管路段(16a、16b、16c)和爆裂插件(1)在它們沿通過方向(3)的端部設(shè)有互相對應設(shè)計的法蘭。
27.按照權(quán)利要求23至26之一所述的模件式管路系統(tǒng)或設(shè)備系統(tǒng)(29)，其特征為設(shè)一個凈化裝置，它與減壓管(7)連接，借助它可以從流體中除去通過減壓管(7)流動的流體中放熱反應的廢料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種爆裂插件(1)，用于安裝在一個用于輸送一種自發(fā)放熱反應的流體的管路系統(tǒng)中。這種流體可以是一種合成聚合物或一種聚合物溶液、一種纖維素衍生物或一種由纖維素、水和氧化胺組成的溶液以及它們的混合物。爆裂插件有一個壁(5)，它至少部分在外面圍繞一個被流體沿一個通過方向(3)流過的流通容積(2)。從流通容積導出一根減壓管(7)，它相對于流通容積借助一個爆裂體(8)封閉。當超過一個預定的爆裂壓力時，爆裂體可轉(zhuǎn)變?yōu)檫@樣一種狀態(tài)，即，此時使流通容積和減壓管流體導通地互相連接。為了簡化爆裂體的安裝，按本發(fā)明建議，爆裂插件(1)設(shè)計為一個可重復地裝入管路系統(tǒng)(29)和從管路系統(tǒng)拆除的管路模件，以便更換爆裂體(8)。
文檔編號F16L57/00GK1620571SQ02828085
公開日2005年5月25日 申請日期2002年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月13日
發(fā)明者斯特凡·濟凱利, 弗雷得里?！ぐ？?申請人:齊默爾股份公司