TWI577911B - 具有超壓閥的管道 - Google Patents

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Description

具有超壓閥的管道
本發明涉及一種通過管道輸送粘性和熱敏性流體的裝置和方法。
泄壓裝置的應用是普遍已知的。通常的裝置包括例如閥或爆破片。超壓閥保護壓力負載室或壓力容器免受不允許的壓力升高，所述不允許的壓力升高可導致連接的壓力設備受損。當超過開關壓力時，閥將氣體、蒸汽或液體排入大氣中或收集管道中。爆破片具有膜，所述膜在比正常操作壓力更高但是比使管道或容器本身破裂的壓力更低的壓力的作用下破裂，由此能夠用外腔進行泄壓。
泄壓裝置在上述條件下造成系統壓力的局部降低。受限於例如管道或通道的幾何形狀，泄壓裝置僅可受限地安裝。
作為泄壓裝置的爆破片還具有自身的結構限制和生產限制。因此，為了能夠作為裝置貢獻精確的超壓保護或低壓保護，爆破片不可被設計為隨意薄或厚。因此，開關壓力必須在超壓下足夠高或者在低壓下足夠低。因此，泄壓裝置根據其應用可能性分類，並且必須始終把重點集中於待保護的總系統，因此可以由可再利用的、不可再利用的元件以及由特種構件組成，因此選擇必須考慮多個標準。除了泄壓裝置的標準壓力、低壓、安裝位置之外，還必須考慮物理化學性質，如在必要的情況下考慮腐蝕或磨蝕 以及泄壓的慣性系統。對於一些工藝也尋求無死區的泄壓系統，因為反應產物由於死區而導致的更長的停留時間會顯著地負面影響所產生的產物的品質。在醫藥領域中恰恰需要不能容忍設備系統中的死區的設備和機器。
EP 789 822涉及用於熱不穩定粘性物料(如纖維素、水、NMMO(N-甲基嗎啉-N-氧化物)的溶液)的壓力安全裝置，其中在輸送管道的內腔中設置有爆破元件。
例如通過US 4,724,857、US 5,067,511、US 5,577,523已知超壓閥。所述閥是出於保護目的可以螺旋安裝在壓力容器上的配件從而針對不期望的壓力提供相應的保護裝置。
因此，在US 4,724,857中描述了一種閥體，所述閥體可以通過螺紋介面連接至設備系統從而進行泄壓。所述泄壓裝置的缺點在於，其在閥體內部和泄壓閥體之前造成阻塞區或死區，並且造成這些區內無法流通。因此會形成所謂的“死水區”，所述死水區一方面會阻塞閥體，另一方面會因此妨礙泄壓。
在美國專利文獻5,067,511中教導了將泄壓所必需的閥體固定在彎曲棒上，但是為泄壓而設置的閥體在閥套中一定程度地後退，因此會形成明顯的死水區。
在US 5,577,523中描述了一種配件，所述配件通過逐步打開而不開啟管道橫截面。此處也可知，介質在閥體之前阻塞並且形成死水區。在輸送粘性和熱不穩定或熱敏性物料，特別是只能通過加熱來保持液態並且在冷卻時傾向於粘合或造成沉澱的物料時，例如EP 789 822和US 5,337,776的目的是避免管道中後退的會使物料淤積的腔。EP 789 822中也追求該目的。
JP 2003 093536 A(摘要)涉及一種裝置，所述裝置具有用於消防泵的封閉的調節空腔而不具有排出管道。US 6,425,410 B1顯示了一種管道的單向閥，其中可移動的單向閥片與彎曲棒連接。所述管道在正常操作時關閉並且在壓力下朝向螺栓打開，其中通過單向閥片的上方部分調節壓力。
US 5,297,575 A描述了一種與US 6,425,410 B1中所示相似的單向閥。其中使用柱塞代替單向閥片。
JP 2007 232178 A(摘要)描述了一種用於消防軟管的具有爆破片的設備。所述爆破片不被通過管道泵送的流體沖刷。此外，所述爆破片不是可移動的密封元件，而是在壓力下破裂並因此形成開口的元件。
在US 5,337,776中教導了一種安裝在管道中的爆破片，其中爆破膜與管道壁齊平。為了達到該目的，必須這樣構造和製造根據US 5,337,776的管道，使得連貫的物料管道以及管道的恒溫夾套必須間斷，因此在管道中存在不均勻的恒溫區。US 5,337,776的另一顯著缺點在於，該專利文獻中描述的爆破片不得不焊接在圓柱形支架上。將爆破片齊平地固定在管道的內腔中或管壁中是昂貴的，並且需要通過電子射線焊接方法焊接爆破片。而且不能使用商售的爆破片。此外不能實現絕對無死區的目的，因為平坦的爆破片及其固定件在彎曲的管道內腔中突出，並且在流出側留下不能被流體環繞沖刷的區域。
本發明的目的是提供可供選擇的泄壓裝置，所述泄壓裝置克服現有裝置的缺點。
泄壓裝置可以對反應容器中的受壓介質的產品品質產生巨大影響，因為即使是例如通過死區形成的介質中的輕微差別也可以造成產品變化。例如，當造成沉積或阻塞時，溶解的纖維素聚合物料可高度變色。在這種敏感性聚合物的輸送管道中，必須在所有設備段中注意相同的熱條件和時間進程(停留時間)。通過泄壓裝置的有缺陷的內部幾何形狀會造成不同，其中會在一定的區域中形成產物堆積。由於不受控制的產物堆積和由此造成的聚合物溶液的品質受損，會導致加工機器的生產力下降。因此，必須在這些關鍵的全套設備和設備部件中使用特定的泄壓裝置。
本發明涉及一種用於輸送粘性流體的管道，所述管道具有帶密封元件的超壓閥，所述密封元件使所述管道的內部與排出管道分離並且在預定的超壓下開啟所述排出管道，其中所述管道的所述密封元件設置有面向所述管道或設備部件的內腔的平面，使得所述平面在操作時被通過所述管道的粘性流體流環繞沖刷，並且其中所述密封元件通過連杆固定在關閉位置，所述連杆可通過預定的超壓而移動，使得與其連接的密封元件開啟所述排出管道。
所述管道可以以連接件(“配件”)的方式實現從而連接管道或其他管道元件，如換熱器。在所述管道內可設置有混合元件，所述混合元件在超壓閥的區域中混合流體流。根據本發明的管道或根據本發明的管道部件較佳選擇安 裝在換熱器管道中，在所述換熱器管道中調溫地輸送流體。輸送特別通過1至250 bar範圍內的升高的壓力完成，其中一旦壓力超過臨界值，根據本發明的超壓閥用於泄放超壓。這樣選擇超壓閥，使其在正常操作壓力下使排出管道與輸送流體的管道內部分離，並且在選定的壓力下開啟排出管道，使得流體可以排出。進一步通過權利要求描述具體的發明。
根據本發明，閥的密封元件不是直接固定在管壁上，而是通過支架和固定在密封元件和閥套上的連杆形成密閉固定，其在預定的壓力下造成開口。該固定可分離或不可分離。密封元件可通過密封件與閥壁密封。通過精確的閉鎖式設計也可免除密封件。
在不可分離的固定的情況下，連杆本身在超壓下特別是通過連杆的變形而造成移動。這種實施方案例如為連杆的扭曲或彎曲。連杆較佳選擇為在預定的超壓下遭受歐拉扭曲或彎曲變形的彎曲棒。連杆也可鉸接固定在支架中。
可以使連杆可分離地固定至閥的支架上，其中在預定的超壓下連杆與支架分離。可以例如通過剪切連接件或者通過預定斷裂點實現可分離的固定。通過剪切連接件，在操作壓力下，連杆通過剪切元件的摩擦阻力或剪切阻力得以固定，當在預定的超壓下超過所述摩擦阻力或剪切阻力時，連杆可移動或運動。在預定斷裂點的情況下，連杆固定在支架上，其中該固定在預定的超壓下斷裂並使得連杆可移動或運動。連杆的移動或運動可以在作為導向件的支架中進行。可分離的固定還可通過移動阻力元件進行。在 正常壓力下該阻力阻止連杆或密封元件的移動，在預定的超壓下超過該移動阻力並使得連杆例如在作為導向元件的支架中移動或運動。這種阻力元件例如為彈簧。移動阻力元件是除了支架之外的額外元件並且不是支架本身，所述支架例如也可以用於其他可分離的固定。也有可能設置此處描述的不可分離和可分離固定的結合，例如可分離地固定在支架中的可變形的連杆，或者具有預定斷裂點和/或剪切連接件與額外的移動阻力元件(如彈簧)的支架。
連杆可具有各種適合移動或彎曲的形狀。其在橫截面上可以是圓形、環形、正方形、矩形、狹長型、多角形，特別是5角、6角、7角或8角形。其在縱軸上可以尺寸均勻或者可以變窄或變寬，例如成圓錐形。特別有利的是，當連杆從操作位置或操作形狀移動或運動之後，其容易例如通過更低的壓力進一步移動或運動。在超壓閥的情況下，當達到超壓時密封元件首先略微移動，使得流體能夠排出。因此壓力降低。合意的是，即使在降低的壓力下超壓閥在首次達到預定的超壓之後仍繼續打開。因此較佳選擇這樣固定連杆，使得連杆在達到預定的超壓之後可以在更低的壓力下保持移動。這可例如通過不同的連杆尺寸實現。因此有可能選擇的是介於支架和密封元件之間的連杆的直徑比支架中的連杆的直徑更小。當通過預定的超壓使得支架中的連杆部分從支架中移動出來之後(例如通過克服剪切阻力)，由於具有更小直徑的部分在支架中不造成剪切阻力，連杆保持自由或可容易地移動。因此，密封元件可進一步移動從而形成大面積的開口。在可變形的連杆(如 彎曲棒)的情況下，當連杆遭受首次變形(例如初步扭曲)之後有可能容易進一步變形或扭曲，直至達到最大變形或彎曲。
根據本發明的密封元件不直接與管道壁連接，從而維持抗壓強度直至達到預定的超壓。這通過連杆實現。因此相對於如US 5,337,776中所述的基於直接固定的爆破片的其他超壓泄放裝置產生若干優點。
密封元件面向管道內腔的平面在操作中被通過管道的粘性流體流環繞沖刷。這在輸送不穩定粘性流體，特別是熱不穩定流體(其可在溫度波動時固化或甚至反應直至爆炸)時是必要的。因此避免了例如可在死區中產生的和在閥配件中出現的不可避免的堆積。因此，根據本發明所述密封元件直接設置在管內壁上，使其被流體環繞沖刷。有可能的是，密封元件面向管道內腔的平面從管道內腔略微後退。僅可略微後退，使得所述平面始終保持被粘性流體環繞沖刷。
較佳選擇地，密封元件面向管道內腔的平面與管壁的內側齊平。因此可以避免管內壁和密封元件之間的過渡區域處的角和棱，從而防止流體的淤積。
根據本發明的閥的特別的優點在於，密封元件面向管道內腔的平面可以與管壁的內側輪廓一致。密封元件的平面的輪廓與管內壁的輪廓不可區分，因此即使在密封元件之後的流出區域中也不產生無流動的區域。爆破片的一個顯著的缺點在於，爆破片或其必須焊接在管內壁上的周圍區域必須始終平坦，並且形狀完全匹配(彎曲的)管內壁 是不可能的。平坦爆破片在圓形管道中總是造成在管道中突出(或者在不齊平的佈置下造成死區)，因此在爆破片之後形成差的環繞沖刷區域。根據本發明的閥和密封元件可以根據本發明精確地匹配管道的輪廓，從而可以克服這些缺點。
爆破片的另一缺點在於，其相對迅速地遭受材料疲勞。因此，爆破片必須經受定期控制，並且為謹慎起見必須在一定的維修週期中進行更換。
爆破片的工作壓力或開口壓力不能通過製備精確和精准地確定。此外，爆破片始終暴露於流體中，因此由於可能的腐蝕而導致影響爆破膜的材料品質。爆破片的安裝難以進行，因此在更換時造成長的維修時間或停頓。
根據本發明，接觸元件朝向管道內腔，密封元件不作為超壓調節器使用。該功能由不暴露於管道內腔的連杆或其支架執行。因此敏感部分產生較少的材料疲勞和腐蝕。此外，這些零件的更換更加簡單，所述零件不與流體接觸而不被污染或受到損害。
這些優點在根據本發明的所有實施方案中是常見的。根據本發明提供一種用於輸送粘性流體的管道，所述管道具有帶密封元件的超壓閥，所述密封元件使所述管道的內部與排出管道分離並且在預定的超壓下開啟所述排出管道，其中所述管道的所述密封元件在流體流經的管道中設置有平面，其中所述平面在操作時被所述管道的粘性流體環繞沖刷，並且其中所述密封元件通過連杆固定在關閉位置，所述連杆可通過預定的超壓而移動或運動，使得與其 連接的密封元件開啟所述排出管道。
較佳選擇使用可變形的連杆，例如彎曲棒，其相對於其他實施方案被證明是更有利的。
密封元件可以通過連杆與處於水準位置的剪切銷連接，或者連杆本身可以通過剪切連接件可分離地固定在支架中。當達到或超過預定的超壓時，密封元件經受壓力，所述壓力通過連杆傳遞到閥中並切斷所述銷，由此使得連杆與密封元件暴露在開放位置，並開啟排出管道。
在配備有剪切銷或剪切支架的超壓閥的情況下不利的是，管道中的壓力波動擠壓密封元件，並且可以損壞剪切銷或連杆的固定。該缺點在不可分離地固定安裝的彎曲棒的情況下不會出現。
控制超壓調節的另一種可能性是彈簧載入式密封元件。彈簧的一個問題是“回座”以及設定預定超壓的精度。通常在90%的設定壓力下已經開始泄壓。彈簧載入式閥也必須每年至少重新檢修一次。在較低的超壓下，精度不足且可靠性限制在200 bar以上。
與此相比，帶有可變形連杆(此處也稱作“彎曲棒”)的超壓閥具有極小的公差。壓力公差為3至5%，使得彎曲棒閥可以在設計的開關壓力的95至97%的範圍內工作。
彎曲棒的超壓泄放基於連杆，所述連杆在超壓的情況下以軸向力的形式彎曲並通過變形使密封元件移動，並因此開啟排出管道。可以根據歐拉定律或借助于歐拉壓曲情況(受壓彎曲)確定尺寸。考慮作用在密封元件和連杆中心的壓力(=安全壓力)通過彎曲棒的幾何形狀以及負載的 超壓閥的機械參數和材料參數從而確定彎曲棒的尺寸。
彎曲棒通過變形失去穩定性直至其在壓力(壓力的作用線位於連杆的軸線上)的作用下突然彎曲並因此使得超壓開口或安裝在連杆上的密封元件後退至移動的位置，並開啟排出管道。連杆的形狀穩定性的損失表現為連杆隨著載荷迅速增大的形狀變化，也就是說，從符合預定超壓的一定載荷(壓曲載荷)起，具有離開彎曲棒軸線的側面縱向彎曲。該彎曲在數毫秒中進行。
“彎曲棒開關載荷”(在分離壓力時)取決於通過在棒長度上作用於彎曲棒的壓力而造成的應變的種類。彎曲棒的橫截面形狀也影響彎曲棒的尺寸確定以及在彎曲棒軸線上保持恒定的或變化的平面慣性矩。確定彎曲棒尺寸時的一個主要的影響因素是所使用的彎曲棒的材料性質(彎曲棒材料的彈性模量和屈服極限)。為了計算彎曲棒，也考慮固定的方式或彎曲棒的載荷性質。
彎曲棒的一個優點在於，其對管道中的壓力波動沒有反應，因此也不會發生如爆破片情況下的材料疲勞。棒的彎曲可以精確確定。可達到額定值(超壓)的2-5%的精度偏差或尺寸偏差。
彎曲棒不暴露於侵蝕性流體，因為其位於管道內腔的外部。此外，在彎曲棒佈局上無需溫度校正，因為通過彎曲棒材料的彈性模量在系統溫度下確定尺寸。彎曲棒閥在超壓下的打開比爆破片快約10倍，並且在1.5至2微秒中進行。
具有彎曲棒(可變形的連杆)的超壓閥的優點在於： 彎曲棒不疲勞；彎曲棒不與介質接觸並且因此不被介質侵蝕；彎曲棒在一定的超壓(=最大值)下精確彎曲；可以達到直至額定值的95%的最大操作壓力；接近額定值時無洩漏(明顯打開/關閉而無部分縫隙)；彎曲棒的錯誤安裝不太可能，但是在爆破片中有可能；具有彎曲棒的超壓閥可以容易地控制或更換；通過密封元件的精確製造能夠實現管道內腔相對於排出管道100%無死區的密封；配備有彎曲棒的超壓閥在全部壓力範圍上精確。
彎曲棒可以與支架和/或密封元件夾緊(即非鉸接，參見例如第6圖)，或鉸接(參見例如第17b圖)固定。也有可能保持一個端部在支架處或密封元件處自由移動，即該端部可以在彎曲棒載荷時側面脫離。較佳選擇保證彎曲棒的兩個端部免受側面脫離，即夾緊或鉸接固定。
較佳選擇地，連杆以彎曲棒的形式一端鉸接固定在密封元件處和/或另一端鉸接固定在超壓閥的支架處，使得鉸鏈在彎曲移動的過程中能夠轉動。
彎曲力(以及相關的分離壓力)取決於彎曲棒的固定方式及其幾何形狀。通常適用歐拉方程：F=π2EI/s2，其中F表示彎曲力，π表示圓周率Pi，E表示彈性模量，I表示彎曲棒橫截面的軸向平面慣性矩，且s表示屈折長度。屈折長度s與彎曲棒長度L符合如下關係式s=βL，其中屈折長度係數β適用如下：對於一端夾緊一端自由移動的彎曲棒，β=2；對於兩端鉸接固定的彎曲棒，β=1；對於一端鉸接另一端夾緊(非鉸接)的彎曲棒，β=0.699；對於兩端夾緊(非鉸接)的彎曲棒，β=0.5。
彎曲棒橫截面的形狀的特徵在於橫截面寬度(b)和彎曲棒高度(h)，其中b被理解為更大的尺寸(bh)。b和h相互垂直。在正方形或圓形橫截面的情況下，b=h(=d，圓形橫截面的直徑)。在矩形或橢圓形橫截面的情況下，b>h。多角形也是有可能的，包括2角形、4角形、5角形、6角形、7角形、8角形或多角形的彎曲棒。彎曲棒可為空心或實心(全部幾何形狀，這對於上述實施方案中的具有例如彈簧支架或剪切支架的剛性連杆也是可選擇的)。對於任何橫截面幾何形狀，b表示最寬的面，h表示與其垂直的高度。
通過本領域技術人員已知的用於彈性彎曲的上述歐拉方程(F=π2EI/s2且s=βL)，可以在給定的分離壓力p[bar]和已知的密封元件的泄放直徑D[mm]下，通過彎曲棒的夾緊情況(β)，以及彎曲棒材料的彈性模量E[N/mm2]迭代地確定彎曲棒的幾何形狀(b...橫截面寬度[mm]、h...橫截面高度[mm]、彎曲棒長度L[mm])。
當長細比λ=βL 達到>105的值時，適合根據歐拉方程計算，其中A表示彎曲棒的橫截面積[mm2]且I表示最小平面慣性矩[mm4]且L表示彎曲棒長度[mm]。通過改變彎曲棒的橫截面可以在盡可能短的棒長度方面尋找彎曲棒長度的最佳值，並且針對彈性彎曲尋找所需的最小長細比λ。
在較佳選擇的實施方案中，選擇h為1 mm至20 mm，較佳選擇1.5 mm至15 mm，特別較佳選擇2 mm至10 mm的彎曲棒或一般的連杆。
在較佳選擇的實施方案中，選擇b為4 mm至50 mm，較佳選擇6 mm至40 mm，特別較佳選擇8 mm至30 mm的彎曲棒或一般的連杆。
b/h的比例較佳選擇為1至20，特別較佳選擇1至12，尤其較佳選擇1.2至10，例如1.5至8。特別較佳選擇b>h，使得彎曲棒通過在狹窄側(h)的方向上的彎曲移動而受控地進行偏移。在設定的偏移方向上可以考慮閥體相應的幾何形狀，從而為偏移運動提供足夠的空間。
較佳選擇選擇30 mm至600 mm，特別較佳選擇40 mm至500 mm，例如50 mm至400 mm，60 mm至300 mm或70 mm至250 mm的彎曲棒長度L。為了彎曲，L應大於b，特別是大於2xb。
密封元件的泄放直徑D較佳選擇為10 mm至200 mm，特別較佳選擇15 mm至150 mm，例如20 mm至130 mm，或25 mm至110 mm，30 mm至100 mm，35 mm至85 mm或40 mm至70 mm。
D比b(D/b)較佳選擇大於1.2，特別較佳選擇大於1.3或大於1.4。
根據本發明，通過如下關係式確定矩形橫截面的最佳範圍(也參見第2第3圖)：D/b=0.0182x(p/E)-0.652。D/b較佳選擇小於等於該最佳值。在根據本發明的實施方案中，D/b較佳選擇大於0.009x(p/E)-0.652，特別是大於0.013x(p/E)-0.652。特別對於矩形彎曲棒，D/b小於等於0.11 x(p/E)-0.5。較佳選擇地，D/b=M x(p/E)-0.652，其中M在0.003和0.0182之間，較佳選擇在0.005和0.017之間或者在0.007 和0.016之間。通過關係式D/b=0.11 x(p/E)-0.5確定正方形橫截面的最佳值。D/b較佳選擇小於等於該最佳值。較佳選擇地，D/b=N x(p/E)-0.5，其中N在0.02和0.11之間，例如在0.035和0.10之間或者在0.05和0.09之間。在所有這些關係式中，有利的是D/b大於或等於1。
較佳選擇選擇E-模量為50000 N/mm2至500000 N/mm2，較佳選擇60000 N/mm2至400000 N/mm2，150000至300000 N/mm2的彎曲棒。
根據本發明的連杆或密封元件較佳選擇與感測器功能性地連接，所述感測器檢測偏移或移動，從而提供區分閥的打開狀態和關閉狀態的信號。所述感測器也可檢測關閉狀態和打開狀態之間的轉變，並且提供相應的信號。根據本發明的彎曲棒裝置的實施方案，可以這樣形成彎曲棒，所述彎曲棒由於在打開情況下的偏移和與此相連的偏移角的產生而可以與一個或多個彎曲感測器連接從而檢測偏移，其中所述彎曲感測器(例如壓力感測器、壓力變換器、應變儀)在彎曲的情況下產生信號。
彎曲感測器可以為下述已知的感測器類型，例如長度感測器或膨脹感測器、距離感測器或間距感測器、角度感測器或其組合。
感測器可以傳遞控制位置並接收控制位置，因此可以採用相應的操作反應。在一個實施方案中可例如設置彎曲感測器，所述彎曲感測器安裝在彎曲棒本身中並且充當彎曲棒的一部分。在彎曲感測器的整體形狀的情況下，彎曲感測器較佳選擇安裝在彎曲棒裝置的上方部分或下方部分 (例如在密封元件處)中。
可以使用一個或多個彎曲感測器來檢測彎曲，從而能夠及時地顯示彎曲跡象和彎曲檢測。
配備有彎曲棒保護裝置的設備的操作人員可以通過彎曲感測器自動確定超壓閥是否處於泄壓狀態。
密封元件較佳選擇通過導向件設置在閥中，從而在閥打開的過程中以連杆的方向移動。密封元件可以以片和/或滑塊(例如具有密封片)的形式形成。
密封元件和/或閥體面向管道或設備部件的內腔的平面(“泄放平面”)可以在結構上根據相應的設備元件確定尺寸。該平面可呈現環形、正方形、矩形、四角形、圓形、非圓形或與管道或設備部件相符的泄放表面。可以這樣確定泄放平面的尺寸和設置泄放平面，使得可以在出現低壓或超壓的情況下開啟整個泄放橫截面，並且可以從管道或設備部件中整體拆卸和更換閥或密封元件連同連杆。因此簡單的更換是有利的，因為在更換或控制可能的徑向或軸向安裝的密封件和連杆之後，超壓閥又可以迅速運轉，而無需拆卸管道或管道的設備零件或超壓閥。
超壓閥或其基本零件，例如密封元件、連杆、支架、可能的密封件，可以容納在位於管壁中的套管中。套管的壁可以通過密封件密封至密封元件。套管可以通過密封件密封至管壁。
密封元件面向管道內腔的平面或密封元件總體可形成為圓形、環形、正方形、矩形、狹長形、多角形，特別是5角形、6角形、7角形或8角形。其在縱軸上可以尺寸 均勻或者可以變窄或變寬，例如成圓錐形。也可以根據這些形狀確定套管或超壓閥的尺寸。
管道內腔較佳選擇具有10 mm至1000 mm，特別較佳選擇30 mm至800 mm、40 mm至700 mm、50 mm至600 mm、60 mm至500 mm、70 mm至400 mm、80 mm至350 mm、90 mm至300 mm、100 mm至250 mm的直徑。排出管道較佳選擇具有10 mm至800 mm，特別較佳選擇20 mm至700 mm、30 mm至600 mm、40 mm至500 mm、50 mm至400 mm、60 mm至300 mm、70 mm至200 mm、80 mm至100 mm的內徑。
在超壓閥內部可以安裝感測器，所述感測器顯示彎曲，並因此可以更好地定位設備系統中的泄壓位置。
根據本發明的管道特別用於輸送高粘性和/或熱不穩定的流體。可以在換熱器管道中輸送這種流體，從而能夠調節流體的溫度。在根據本發明的管道中也可以實現溫度調節。根據本發明的管道可以是換熱器管道。可以通過管道的隔熱體和/或通過加熱元件或冷卻元件(8)進行溫度調節。當流體本身攜帶期望的熱量或由於摩擦損耗而產生熱量時，簡單的隔熱體足以將流體維持在期望的溫度下。管道較佳選擇為具有足夠熱容量的導熱材料的實心塊體，使得在外部隔熱的情況下在管道內壁處產生均勻的熱量分佈。管道或超壓閥也可以採取連接件(“配件”)的形式從而連結管道。在較佳選擇的實施方案中設置加熱元件或冷卻元件，例如換熱器管道，其將內部維持在期望的溫度下。
在管道中較佳選擇在超壓閥或密封元件的區域中設置加熱元件。通過這種元件可以調節超壓閥區域中的流體的溫度，因此避免可硬化材料的硬化，或者降低流體的粘度，並且通過流體在管道中的流通造成沖刷。通過加熱可以避免在超壓閥之前的區域中在流體中產生粘度差別或者避免流體淤積，因此在使用熱不穩定的流體時，在超壓閥之前不會產生放熱反應區域。
加熱元件可以具有電加熱元件、感應線圈或其中可以流動加熱介質的加熱通道。或者，當所選擇的流體在超壓閥區域中應被冷卻時，可以使用這種通道以流動冷卻流體。
較佳選擇這樣調節管道的溫度，使得當在90℃下輸送如纖維素/NMMO/水的流體時，在管道內部、管道的壁截面處(包括超壓閥)產生至多10℃，較佳選擇至多8℃、至多6℃、至多5℃、至多4℃、至多3℃、至多2℃、至多1℃的溫度差(溫差)。
管道可以具有例如US 7,841,765中所描述的混合元件。本發明並不限於特定的混合元件，而是可以選擇能夠容納在管道中的各種混合元件。較佳選擇使用靜態混合元件。混合元件應特別混合管道內部，特別是超壓閥區域中的流體流。由於流體被不斷混合和均質化，因此避免了流體的溫度不均勻、粘度不均勻和壓力不均勻。可以通過調節管道的溫度排出由混合元件產生的摩擦熱。常用的混合元件為例如WO 2009/000642中所描述的靜態混合器或內部調溫的靜態混合器。由於難以調節密封元件的溫度，當高 粘性流體在超壓閥的區域中冷卻之後，產生不同的溫度情況和粘度情況，再次導致不同的流動情況。因此，根據本發明混合元件插入管道或超壓閥區域上方，從而在超壓閥的區域中或在整個管道中保證良好的流通。
根據本發明發現特別有利的是，構造管道和進行靜態混合元件的安裝，使得在超壓閥的區域中產生或強迫產生積極的流動影響。
作為連接件的管道可以通過不同的連接方式(例如通過凸緣連接、螺旋連接、螺紋連接、焊接)安裝在流體管道，特別是換熱器管道中，從而可以在管道或管段之間提供連接。連接件可以充當不同形狀(T形件、L形件、Y形件)的流體分配件。管道或連接件可以由相應的不銹鋼、標準鋼、高合金化的耐化學鋼、其他金屬和金屬合金，以及耐處理(即耐化學、耐溫和耐壓)的高強度塑膠製成。本領域技術人員能夠根據溫度和壓力設計管道並進行構造和製造。
較佳選擇使用隔離元件，所述隔離元件在預定的超壓下大面積地開啟開口，從而保證大量的流體排出。因此可以例如將超壓閥固定(例如夾緊，較佳選擇凸緣安裝)在管道內壁中的相應尺寸的支架中。超壓閥也可以以部分穿孔的形式作為壁元件用在排出管道的壁中。
在較佳選擇的實施方案中使用隔離元件，所述隔離元件在預定的超壓下至少在約70%的面向管道內部的平面，即暴露平面(“泄放平面”)上開啟開口。在其他實施方案或特別較佳選擇的實施方案中，隔離元件可以在超壓下開 啟至少約20%、30%、40%、50%、55%、60%、65%、70%、72%、74%、76%、78%、80%、82%、84%、86%、88%、90%、92%、94%、96%、98%或100%，即由隔離元件隔離的整個平面。
與管道的橫截面相比，排出管道的橫截面和/或隔離元件的分離平面的橫截面較佳選擇相當於至少20%、至少25%、至少30%、至少35%、至少40%、至少50%、至少55%、至少60%、至少65%、至少70%、至少75%，或至少80%。
隔離元件可為平坦的或拱形的。在特定的實施方案中，隔離元件朝向或面向管道內部的平面中心成拱形，即朝著管道內部的方向成凹形或凸形。特別較佳選擇地，隔離元件面向內腔的平面與管壁的內側輪廓一致而形成或者成拱形。
可以在隔離元件的區域中在管道內壁中設置孔。該孔可以用於控制內腔的泄壓或者控制溫度或壓力。根據本發明的特別是作為連接件或分配件的管道可以設置有相應的孔，從而可以檢測、控制和監視壓力和溫度。在輸送高敏性聚合物料(例如由纖維素、氧化胺和水組成的纖維素溶液)時，根據本發明還被證明有利的是，可以安裝孔，從而能夠在從製備溶液開始直到加工的過程中，在紡絲料的品質方面根據溶液的粘度和紡絲料的組成以及分解情況逐步地控制聚合物料的品質。因此所述孔可為取樣孔。當設置取樣點時，可以實現特別構造的取樣閥，使得在取樣之後取樣通道中不存在剩餘物料，因為剩餘物料被推回主流 體中。
在特定的實施方案中，該孔設置在緊鄰隔離元件之前。該孔可被用於在隔離元件之前排出(例如取樣)淤積的粘性流體，或者用於測量粘性流體的溫度或壓力。因此，在較佳選擇的實施方案中，該孔具有溫度感測器和/或壓力感測器。可以使用溫度感測器或壓力感測器，從而在偏離目標溫度或目標壓力時通過該孔排出流體。該排出可以連續進行或偶爾進行。為此，泄放孔較佳選擇具有可關閉的閥。
連杆可以設置在排出管道中或排出管道旁邊。較佳選擇設置排出管道，使得隔離元件本身在超壓下移動，從而雖然開啟排出管道，但是閥內腔與連杆保持隔離。閥內腔的排出管道較佳選擇與連杆垂直，例如90°。
根據本發明的管道可較佳選擇地以連接元件的形式提供從而連接管道，特別是以完整裝配的實心塊的形式提供。管道或連接件可以用在例如反應器、泵、壓力容器、篩檢程式、換熱器管道、換熱器和/或擠出機的聯合裝置中。
超壓閥或其各個零件(例如隔離元件)可以彼此獨立地由不同材料製成，例如鋼、不銹鋼、陶瓷、燒結金屬、鋁、塑膠、有色金屬、貴金屬。較佳選擇的材料為所有的鐵、鐵合金、鉻鎳鋼、鎳鋼(例如哈氏合金材料)、鈦、鉭、碳化矽、玻璃、陶瓷、金、鉑和塑膠。特別的材料為耐點狀腐蝕和裂隙腐蝕的具有高鉬含量的合金或鎳、鉻和鉬合金，具有高抗張強度的鎳-銅-合金。材料例子為哈氏合 金C(高耐腐蝕性)、哈氏合金B(沉澱硬化的高溫合金)、因科乃爾(Inconel)(耐石油化工應用中的應力腐蝕開裂性)、因科羅伊(Incoloy)(高強度和耐高溫性、耐氧化性、耐碳化性)、蒙乃爾(Monel)(高抗張強度，耐腐蝕)。
在較佳選擇的實施方案中，例如通過選擇合適的材料或材料強度和尺寸，用於通過管道輸送流體的超壓閥設置在至少40 bar至1000 bar，較佳選擇至少50 bar、至少70 bar、至少100 bar、至少200 bar、至少300 bar、至少400 bar、至少500 bar、至少600 bar、至少700 bar、至少800 bar的高壓下。在其他實施方案中，用於通過連接元件輸送流體的超壓閥設置在至多1000 bar，較佳選擇至多60 bar、至多80 bar、至多120 bar、至多250 bar、至多350 bar、至多450 bar、至多550 bar、至多650 bar、至多750 bar、至多900 bar的高壓(分離壓力)下。特別針對15 bar至500 bar，較佳選擇20 bar至400 bar，特別較佳選擇25 bar至300 bar，特別是30 bar至250 bar的分離壓力設置所述閥。
本發明還提供一種通過管道輸送粘性流體的方法，所述管道中設置有根據本發明的超壓閥。本發明涉及根據本發明的管道或根據本發明的超壓閥在管道中特別用於通過管道輸送粘性流體的用途或者在通過管道輸送粘性流體的過程中的用途。連接元件可以例如安裝在管道的各個元件之間從而輸送粘性流體。
所述粘性流體較佳選擇是熱不穩定的。熱不穩定的流體例如為纖維素溶液，例如纖維素的氧化胺溶液，特別是 氧化叔胺和水的溶液。這種溶液除了穩定劑(例如棓酸丙酯)之外還可包含有機或無機堿(例如氫氧化鈉溶液)。這種纖維素/氧化胺和水的溶液還可包含改變產物的添加劑，所謂的引入介質。在氧化胺體系中製備的纖維素溶液的特徵在於，其在冷卻時結晶但是可以在約72-75℃的溫度下熔化。一個例子是纖維素-NMMO-溶液，如EP 789 822中所述。流體可以是不同濃度的氧化胺水溶液。熱不穩定的流體在通過連接件或換熱器管道輸送的過程中產生溫度升高的危險。溫度升高可以例如由於放熱反應，特別是化學反應，或者由於輸送高粘性流體時的摩擦熱而產生。其他流體特別是可硬化的流體，特別是“熱熔體”，如聚合物、聚碳酸酯、聚酯、聚醯胺、聚乳酸、聚丙烯等。較佳選擇的聚合物為生物聚合物如蛋白質、碳水化合物、核酸或其混合物。流體可以是觸變流體，特別是紡絲溶液。特別地，流體具有至少約40℃、至少50℃、至少55℃、至少60℃、至少65℃、至少70℃、至少75℃的熔化溫度。流體可例如在至少約40℃、至少50℃、至少55℃、至少60℃、至少65℃、至少70℃、至少75℃、至少約80℃、至少85℃、至少90℃、至少95℃的溫度下流動。例如根據所選擇的調溫方法鋪設連接件從而在熔化溫度以上輸送流體。流體的零剪切粘度較佳選擇在100至15000 Pas，特別是500至10000 Pas的範圍內。
較佳選擇針對相應的流體流(或壓力)確定超壓閥或隔離元件的尺寸。超壓閥或隔離元件的面積較佳選擇為0.01至0.4 mm2/kg輸送的流體，特別是0.02至0.3 mm2/kg 。
進一步通過如下附圖和實施例說明本發明，而不將本發明限制於這些特定的實施方案。
為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
實施例1：
根據該實施例，使用如第5圖中所示的具有帶彎曲棒的超壓閥的管道。
在操作中用纖維素-NMMO-水溶液(纖維素：12.9%，NMMO76.3%，水10.8%，全部%為重量%)在90℃的溫度下和30 bar的壓力下測試所述管道。在第一個換熱器中通過泵對所述溶液加壓。在第二個換熱器的端部存在篩檢程式，從而維持管道中的壓力。兩個換熱器與根據本發明的管道連接，所述管道具有連接件形式的超壓閥。
在取樣操作的過程中，沒有發現不均勻的溫度和壓力。在100bar的模擬超壓下，超壓閥打開，由此使得壓力降低至低於正常工作壓力。
以規則間距抽取流體樣本，借助DSC-分析研究其熱穩定性，並與“新鮮”纖維素-NMMO-水溶液的穩定性對比。在數天的運轉時間之後，與“新鮮”溶液相比，在超壓閥區域中沒有發現纖維素-NMMO-水溶液的熱穩定性的下降。
實施例2：
從紡絲溶液的製備開始直至在紡絲機上加工，通過換熱器管道系統輸送聚合物溶液，所述換熱器管道系統由換熱器和根據本發明的分配件形式的管道組成，所述聚合物溶液用作紡絲溶液且具有如下組成。
以如下組成連續地製備由MoDoCrownDissolving-DP 510-550和Sappi Saiccor DP 560-580類型的紙漿混合物組成的紡絲料：纖維素12.9%；氧化胺(NMMO-N-甲基-嗎啉-N-氧化物)76.3%；水10.8%。
在進行水酶預處理和懸浮體製備之後，通過在真空下在連續穿流的反應容器中在97至103℃的溫度下蒸發過量的水從而進行溶液的製備。為了使溶劑穩定，向NMMO/水中加入已知的穩定劑。如已知的，用棓酸丙酯穩定纖維素溶液。為了安全地製備溶液，控制重金屬離子含量並且總參數(由金屬離子和有色金屬離子組成)不超過10 ppm的值。
所製備的溶液的密度在室溫下為1200 kg/m3。通過紙漿混合組分調節的紡絲料的零剪切粘度(在75℃下測量)可直至15000 Pas。根據紡絲過程中選擇的加工溫度，零剪切粘度可以在500至15000 Pas的範圍內變化。由於紡絲溶液的擬塑性性質，根據所選擇的加工溫度，紡絲剪切速率下的粘度下降至低於100 Pas的範圍，並且也強烈取決於紡絲溶液中的纖維素濃度。
雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神 和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧連接件
2‧‧‧輸送管道
3‧‧‧隔離體
4‧‧‧載熱介質孔
5‧‧‧載熱介質
6‧‧‧孔
7‧‧‧超壓閥
8‧‧‧密封件
9‧‧‧管道內腔
10‧‧‧凸緣
11‧‧‧螺栓
12‧‧‧蓋板
13‧‧‧支架
14‧‧‧連杆
15‧‧‧螺栓
16‧‧‧結合和保護平面
17‧‧‧泄壓彈簧
18‧‧‧結合和保護平面
19‧‧‧密封元件
20‧‧‧密封件
21‧‧‧超壓閥內腔
22‧‧‧凸緣
23‧‧‧排出管道
24‧‧‧剪切銷
25‧‧‧標記
26‧‧‧彎曲棒
27‧‧‧鉸鏈
28‧‧‧導向元件
b‧‧‧橫截面寬度
h‧‧‧橫截面高度
p‧‧‧分離壓力
D‧‧‧泄放直徑
E‧‧‧E-模量
L‧‧‧長度
第1圖：顯示了連接件(1)形式的管道，流體可以流過所述連接件(1)。顯示了輸送管道(2)通過隔離體(3)形式的雙層夾套調節溫度，從而可以將流體維持于恒定溫度和恒定粘度。位於輸送管道(2)周圍的雙層夾套(3)可以與連接件的載熱介質孔(4)連接，從而可以使相同的載熱介質(5)在輸送管道(2)的雙層夾套(3)和分配件(1)之間流動。
在連接件(1)中設置有用於從超壓閥(7)取樣的孔(6)。圓柱形超壓閥(7)在密封件(8)之上且相對於管道內腔(9)密封，所述密封件(8)在外周處嵌入凹槽。在各個應用情況下，密封件(8)可以以不同的形狀和規格居中地形成。圓柱形超壓閥(7)在上方端部處配置有凸緣(10)並且通過螺釘和螺栓(11)與連接件(1)連接。上方凸緣(10)這樣形成，使得蓋板(12)嵌入超壓閥(7)中，其中在蓋板(12)處安裝導向套管(13)形式的支架。所述支架(13)用於引導和容納連杆(14)，其中連杆(14)通過螺栓(15)與支架(13)閉鎖式連接。支架(13)這樣形成，使得在支架(13)的下方端部處形成結合和保護平面(16)。在所述結合和保護平面(16)處存在泄壓彈 簧(17)，所述泄壓彈簧(17)安裝在連杆(14)的外周。為了支撐泄壓彈簧，連杆(14)根據泄壓彈簧的長度尺寸配置有結合和保護平面(18)。在連杆(14)的下方端部處存在片狀密封元件(19)，其中在所述片(19)的周圍安裝密封件(20)從而相對於管道內腔(9)密封。密封件(20)可以安裝在密封件(20)的外周或者安裝在所述片的平坦表面上。在這種情況下，這樣實現超壓閥(7)，使得密封件相對於內腔密封。在出現超壓的情況下，超壓閥(7)內側的片(19)向上擠壓，其中泄壓彈簧(17)根據確定尺寸的彈簧常量壓縮，且內腔(9)中的超壓通過超壓閥內腔(21)和凸緣(22)及其排出管道(23)向外排出。
第2圖：顯示了在泄壓打開的情況下的第1圖的管道。
第3圖：顯示了根據第1圖和第2圖的超壓閥(7)，其中連杆(14)通過對應於開口壓力的確定尺寸的剪切銷(24)連接在支架(13)中。當在流體內部出現超壓時，剪切銷(24)剪斷，連杆(14)撞擊導向套管(13)的下方端部處，並且通過連杆(14)的上升在內腔(9)中開啟開口用於降低超壓，並且連杆的上方部分穿過超壓閥(7)的蓋板(12)(顯示在第4圖中-附圖標記25)。
第4圖：顯示了在泄壓打開的情況下的第3圖的管道。
第5圖：顯示了根據第1圖和第2圖的超壓閥(7)，其中在支架(13)中，連杆(14)以彎曲棒(26)的形式形成並且不可分離地與支架(13)連接。彎曲棒(26)與支架(13)也可鉸接。
當在管道內腔(9)中出現超壓時，根據開口壓力確定 尺寸的彎曲棒(26)變形。通過變形的彎曲棒(26)使得與彎曲棒(26)固定連接的片式密封元件(19)後退，並且開啟管道內腔(9)從而排出超壓下的流體。
第6圖：顯示了在泄壓打開的情況下的第5圖的管道。
第7圖：顯示了彈簧載入式連杆(14)在超壓閥(7)的關閉狀態下的細節。
第8圖：顯示了在泄壓情況下的第7圖的連杆。
第9圖：顯示了連杆(14)在超壓閥(7)的關閉狀態下的細節，所述連杆(14)與剪切銷(24)連接。
第10圖：顯示了在泄壓情況下的第9圖的連杆和剪斷的剪切銷(24)。
第11圖：顯示了彎曲棒(26)在超壓閥(7)的關閉狀態下的細節，所述彎曲棒(26)與支架(13)連接。
第12圖：顯示了在泄壓情況下的第11圖的連杆和彎曲的彎曲棒(26)。
第13a圖及第13b圖：顯示了具有帶彎曲棒的超壓閥的管道在關閉位置下的兩個彼此正交的側視圖。密封元件的輪廓與管道內壁的輪廓一致，從而達到絕對無死區。
第14a圖及第14b圖：顯示了在泄壓打開的情況下圖13的管道。
第15a圖及第15b圖：顯示了具有帶彎曲棒的超壓閥的管道在關閉位置下的兩個彼此正交的側視圖。
第16圖：顯示了打開的位置。密封元件的輪廓與管道內壁的輪廓一致，從而達到絕對無死區。此外，排出管道設置在側面，使得在第16圖的打開的狀態下，具有連杆的 閥內腔被密封元件密封並且保持無流體。
圖17：顯示了具有超壓閥(7)的管道，所述超壓閥(7)具有彎曲棒形式的連杆(14)，所述連杆(14)通過鉸鏈(27)與支架(13)和密封元件(19)鉸接。第17a圖顯示了管道的密封狀態，第17b圖顯示了具有彎曲連杆的打開狀態。密封元件為滑塊的形式，在打開過程中，通過閥(7)中用於導向的導向元件(28)額外保證所述滑塊沒有側面移動。
第18圖：以側視圖顯示了具有根據圖17的超壓閥的管道。彎曲棒連杆在橫截面上的結構為矩形，並且在第18圖的視圖中比在圖17中更寬。在彎曲過程中，彎曲沿著橫截面的狹窄側(第17b圖)進行。
第19圖：為具有超壓閥的管道的另一個側視圖，其與第18圖的不同之處在於排出管道(23)安裝在側面。
圖20：顯示了彎曲棒，所述彎曲棒在上方端部處具有鉸鏈(27)且在下方端部處具有拱形，從而鉸接地容納在支架中或密封元件中。所述彎曲棒的特徵在於長度(L)、橫截面高度(h)和橫截面寬度(b)。顯示了兩個彼此90°旋轉的側視圖(第20a圖及第20b圖)。
圖21：顯示了鉸鏈的放大圖及其在閥或密封元件中的設置，如圖17和18中所示。
第22圖：顯示了管道通過密封元件(19)密封，所述密封元件(19)與圓形管壁內側的輪廓一致。閥(7)也被設計成一致。顯示了密封元件與閥之間或閥與管壁之間的密封元件(20和8)。標明了通過密封元件開啟的平面的泄 放直徑(D)。除了第22圖中顯示的徑向密封方式之外，也有可能以軸向密封的方式進行密封。
第23圖：顯示了在對於正方形、圓形和矩形連杆橫截面的最佳條件下，參數D(泄放直徑)/b(連杆的橫截面寬度)與p(分離壓力)/E(連杆材料的E-模量)的關係，並且顯示了D/b的最小值。
1‧‧‧連接件
2‧‧‧輸送管道
3‧‧‧隔離體
4‧‧‧載熱介質孔
5‧‧‧載熱介質
6‧‧‧孔
7‧‧‧超壓閥
8‧‧‧密封件
9‧‧‧管道內腔
10‧‧‧凸緣
11‧‧‧螺栓
12‧‧‧蓋板
13‧‧‧支架
14‧‧‧連杆
15‧‧‧螺栓
16‧‧‧結合和保護平面
17‧‧‧泄壓彈簧
18‧‧‧結合和保護平面
19‧‧‧密封元件
20‧‧‧密封件
21‧‧‧超壓閥內腔
22‧‧‧凸緣
23‧‧‧排出管道

Claims (18)

  1. 一種用於輸送粘性流體的管道，所述管道具有帶密封元件的超壓閥，所述密封元件使所述管道的內部與排出管道分離並且在預定的超壓下開啟所述排出管道，其特徵在於，所述管道的所述密封元件在流體流經的管道中設置有平面，其中所述平面在操作時被所述管道的粘性流體環繞沖刷，並且其中所述密封元件通過連杆固定在關閉位置，所述連杆可通過預定的超壓而移動，使得與其連接的密封元件開啟所述排出管道。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的管道，其特徵在於，所述密封元件面向所述管道內腔的平面從所述管道內腔略微後退。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的管道，其特徵在於，所述密封元件面向所述管道內腔的平面與管壁的內側齊平。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的管道，其特徵在於，所述密封元件面向所述管道內腔的平面與管壁的內側輪廓一致。
  5. 如申請專利範圍第1至4任一項所述的管道，其特徵在於，所述連杆為在超壓下遭受扭曲或彎曲的彎曲棒。
  6. 如申請專利範圍第1至4任一項所述的管道，其特徵在於，所述連杆通過剪切元件固定，其中所述剪切元件在超過剪切阻力的超壓下釋放所述連杆使其移動。
  7. 如申請專利範圍第1至4任一項所述的管道，其特徵在於，所述連杆通過彈簧固定。
  8. 如申請專利範圍第1至4任一項所述的管道，其特徵在於，所述管道可通過隔熱體和/或通過加熱元件或載熱體通道進行調溫。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的管道，其特徵在於，在超壓閥的區域中設置有至少一個載熱體通道。
  10. 如申請專利範圍第1至4任一項所述的管道，其特徵在於，所述超壓閥通過凸緣安裝且夾在所述排出管道內壁的支架中。
  11. 如申請專利範圍第1至4任一項所述的管道，其特徵在於，所述管道為換熱器。
  12. 如申請專利範圍第1至4任一項所述的管道，其特徵在於，根據公式D/b=Mx(p/E)-0.652基於所述連杆的彈性模量E和預定的超壓p選擇所述密封元件的泄放直徑D和所述連杆的橫截面寬度b，其中M在0.003和0.0182之間。
  13. 如申請專利範圍第1至4任一項所述的管道，其特徵在於，所述連杆在密封元件處的端部和/或在超壓閥的支架處的另一端部鉸接固定。
  14. 如申請專利範圍第1至4任一項所述的管道，其特徵在於，所述連杆或所述密封元件與感測器功能性地連接，所述感測器檢測所述連杆或密封元件的偏移或移動，其中所述感測器係提供區分閥的打開狀態和關閉狀態的信號，或者提供在所述狀態之間轉變的信號。
  15. 一種通過管道輸送粘性流體的方法，所述管道包含如申請專利範圍第1至14任一項所述的超壓閥。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的方法，其特徵在於，所述粘性流體是熱不穩定的。
  17. 如申請專利範圍第15或16項所述的方法，其特徵在於，所述粘性流體是纖維素溶液。
  18. 如申請專利範圍第15或16任一項所述的方法，其特徵在於，所述粘性流體是纖維素在含水氧化叔胺中的溶液。
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