[发明专利]高压阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压阀，其具有阀轴(6)和与之相关的阀座(4)，该高压阀被用在对产品进行高压处理的装置里。

背景技术

在高压处理过程中，在高压室里并且通过高压介质作用的产品在高达10000巴的压力下被处理。高压介质通常借助于一个或多个高压阀以受控的方式排出该高压室进入高压介质收集罐，当所述高压室内的压力被降低时，该高压介质被收集在该收集罐中。

在某些情况下，压力起初被快速降低至约500巴，随后被缓慢地膨胀到环境压力。这也被称为快速与温柔膨胀。压力的降低借助于位于高压室和收集罐箱之间的各种压力阀而实现的。

在快速与温柔膨胀过程中，对压力阀的要求因不同的压力和膨胀梯度而有所不同。

在快速膨胀期间，非常高的压力差的耗散往往导致非常激烈的流动动力学，与所有可能的流体侵蚀过程例如气穴与壁的摩擦以及湿蒸气的侵蚀相关联，这损坏阀轴(5)和阀座(4)。因此，试图找到解决该问题的方案。

借助于两个阀门降低高压室中的压力在WO2006/129180A1中进行了公开。在此，为了从所述高压室中排放高压力介质，其设置了具有串联连接的两个压力阀的管路。在该两个压力阀之间，存在用于接收该高压介质的中间压力室，以便以阶梯方式从第一压力阀到第二压力阀的压力被降低并且防止对该压力阀的侵蚀。然而，缺点是该方法的周期时间很长。而且，借助于该压力阀实施该方法是复杂的。

文献DE102009042088A1描述了用于高压处理包装食品的装置和方法，其中高压室中的压力消散在三个阶段中实施。设置了不同的压力阀的范围以实施该方法。

文献US3010695公开了一种高压调节阀，其调节特性可以借助于有孔环进行预先定义，流体可通过该有孔环并且其具有可被不同地形成的孔。在操作过程中，该调节是通过不同的阀轴位置实施的，其中，所述阀轴打开孔口区域到更大或更小程度。在有孔环和阀轴之间的环形间隙内的流体(所造成)的低侵蚀调节并未被考虑，并且在所示的几何比例的情况下也不可能被给出建议。

文献DE102009032850A1描述了限压阀，其中由介质所产生的打开力急剧增大；这是除了其它之外的由阀座的密封表面下游的有效通流横截面的突然增加而实现的。由高度动态的流体造成并由此产生的侵蚀问题没有在该专利中进行讨论。

高压阀的单独构造在DE4438462C1中进行了披露，其涉及用于高达大约1400巴的流体系统的具有“柔性尖端部”的螺栓针阀。该高压阀具有在其内安置有辅助压力室的填料函，具有入口和出口的主体，以及位于该入口和出口之间的阀座。活塞被布置在该辅助压力室内。所述柄部具有有软柄末端支撑的侧向支撑，并且具有用于从入口至所述活塞的顶侧连接所述流体压力的同轴通孔，从而该活塞在该阀座方向上移动该柄部和软柄末端，并且因此致动力可以被减少和被改变。由于高度动态的流体产生的侵蚀问题在该专利中并未被讨论。

由于高的总压力以及压力差，在此只有由高强度材料构成的阀轴和阀座才可能被用在高达1000巴工作范围内。

为了解决该问题，人们会自动尝试使用用于阀轴和阀座的更加坚固的材料。这由此导致相对于采用相对较软材料制备的阀轴与阀座被改善的结果。然而，由于在每个膨胀周期期间当高压介质流过时而施加在阀轴和阀座上的侵蚀负载，该些组件的频繁交换仍然不可避免。

避免临界高度动态的流动状态可以借助于被定位在上游和/或下游的流体阻力来实现，其中，但是所述膨胀速率被大大地降低了。然而这在时间关键性的应用情况下却是不可取的。

在高压阀的构造里，关于被使用的材料配对以及关于该些组件的设计而言，对于彼此相互协调的阀轴与阀座是特别有必要的。

发明内容

因此，本发明是基于提供结构简单的高压阀的问题，该高压阀用于在高达10000巴压力下的产品的高压处理，采用该种高压阀，更多的磨损周期被实现。

该目标是通过用于高压室的产品的高压处理的装置的高压阀而实现的，其中所述产品，由高压介质作用的所述产品被作用在高达10000巴的压力下，具有

·具有入口(2)和出口(3)的阀体(1)，

·位于所述入口(2)和出口(3)之间的阀座(4)，

·其中，所述阀座(4)具有阀座的入口侧(4a)和阀座的出口侧(4b)，并且所述阀座的入口侧(4a)形成入口(2)，

·位于所述阀座(4)内的孔(8)，当高压阀处于打开位置时，高压介质通过该孔从入口(2)流到所述出口(3)，

·阀轴(5)，其中，所述阀轴尖端部(6)形成所述阀轴(5)的一部分，以及