本发明涉及流体控制和压力调节领域，具体为一种应用于超临界系统管道的背压阀及使用方法。
背景技术：
1、超临界系统一般指的是有效增殖系数大于1的系统，其中系统内的中子数将随时间的延续而不断增加，有效增殖系数大于1可导致链式反应加速，次临界系统则是有效增殖系数小于1的系统。而具体在工程上，特别是热力学和流体力学领域，超临界系统通常指的是某流体所处的压力和温度均超过其临界压力和临界温度的状态。
2、超临界流体作为一种特殊的物质状态，具有独特的物理化学性质，对高分子聚合物具有优异的增塑作用、优良的传递性能和参数可调节性，因而具有很高的应用价值，体现在提高溶解能力和增塑效果、环保和节能、提高产品质量和性能以及拓展应用领域等方面。这些增益使得超临界流体技术在高分子聚合物领域具有广泛的应用前景和潜力。同时，在使用超临界系统时要严格控制系统的温度、压力、流量等关键参数，确保它们在安全、合理的范围内波动。
3、背压阀，也称为反向阀、防逆流阀，是一种用于控制流体单向流动的阀门。它可以自动防止流体在管道系统中逆流，同时能有效地保持管道内的压力稳定。背压阀通常主要由阀体、阀芯和阀座组成，利用阀芯和阀座之间的相对运动来控制流体的通断。在超临界系统中，背压阀能够调节并稳定系统内的压力，确保超临界系统在高压力条件下稳定运行。
4、在超临界系统中，背压阀通过调节阀门的开度来控制系统的压力，以满足实验或生产的需求。除了控制压力外，背压阀还能在一定程度上调节流体流量。通过调整背压阀的开度，可以改变流体通过阀门的阻力，从而实现对流量的精确控制。在高压力环境下，背压阀能够防止流体倒流或压力过高对系统设备造成损害。它起到了保护设备、延长设备使用寿命的作用。
5、对于一般的背压阀，流体从背压阀的进口进入，首先被阀内的膜片阻挡。此时，流体对膜片产生向上的压力。当流体压力逐渐增大，对膜片的压力也随之增加。当压力达到足够大时，膜片受到的压力会压缩弹簧，使膜片向上移动，从而打开阀门通道。一旦膜片被顶起，流体便能通过形成的通道从背压阀的出口流出。如果流体压力不够大，不足以顶起膜片，就会形成憋压现象。这会导致进口压力上升，直到达到背压阀的额定压力。当压力达到额定值时，膜片被顶起，形成通路，流体得以流出。背压阀的额定压力是可调节的，通常通过调节弹簧上端的顶杆来改变弹簧的长度，从而实现对额定压力的调整。背压阀在管道中的主要作用是切断和节流。它能够控制流体在管道中的压力，防止流体倒流或回流，同时调节流体的流量。背压阀广泛应用于需要稳定流体压力的系统中，如给水系统、蒸汽系统、化工、石油、天然气、水处理等领域。
6、背压阀一般通过阀门开度来调节管道中的压力，为了使管道中的压力稳定，对背压阀压力控制精度要求比较高。申请号为202010809018.1、名称为《一种用于高压系统的可调背压阀装置及使用方法》的中国专利公开了一种用于高压系统的可调背压阀装置，其中包括相连的上阀体和下阀体，上阀体顶部设有接头，上阀体内设有阀座，阀座底部过盈配合有蓝宝石座，下阀体内顶部设有弹簧底座，弹簧底座顶面设置有阀芯底座，阀芯底座上设置有第一弹簧，第一弹簧顶部设置有宝石底座，宝石底座上方设置有宝石座，宝石底座为等高套筒，等高套筒上部位于宝石座空腔内，红宝石球位于等高套筒顶部。手柄内衬上设置有阀杆，阀杆顶部设置有第二弹簧，第二弹簧顶部设置有弹簧底座，阀芯底座设置在弹簧底座上。该可调背压阀装置虽然实现了背压范围可调和适用压力高的效果，但是由于弹簧底座直接接触阀芯底座，如果下阀体拧紧，则会和阀芯底座顶死，导致第二弹簧失效，如果下阀体过松下阀体和上阀体则连接不可靠，同时，蓝宝石座嵌入阀座，如果压力过大会导致蓝宝石座脱离阀座而导致整个背压阀失效。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种应用于超临界系统管道的背压阀及使用方法，弹簧底座的顶部顶紧在阀芯座底部，即使将下阀体拧紧，弹簧底座也不会和阀芯底座顶死，通过紧固螺母和压紧螺母对红宝石球的上端和下部的支撑结构做防护，即使压力很大也不会导致蓝宝石座脱离支撑座而导致整个背压阀失效。
2、本发明是通过以下技术方案来实现：
3、一种应用于超临界系统管道的背压阀，包括相互连接的上阀体和下阀体，以及布置在上阀体中的支撑座、阀芯底座和宝石座压盖；
4、所述上阀体一侧和顶部分别设有入口接头和出口接头，支撑座上端面与出口接头下端面连接，支撑座下端面位于上阀体的阀腔中，支撑座底部设有蓝宝石座；
5、所述下阀体内顶部设有弹簧底座，阀芯底座密封搭接在下阀体和上阀体的结合处，阀芯底座中设有阀芯座，弹簧底座的顶部顶紧在阀芯座底部，阀芯座中的底部支撑有呈压缩状态的第一弹簧，第一弹簧的顶部设有宝石底座，宝石底座上端面贴合设有红宝石球，红宝石球上端顶紧在蓝宝石座入口处；
6、所述宝石座压盖的下端固定插接在阀芯座中，宝石底座位于宝石座压盖中，宝石座压盖中设有宝石座，宝石底座固定插接在宝石座中，宝石座高于宝石底座和宝石座压盖，红宝石球位于宝石座上端的内侧，宝石座压盖的顶部外侧安装有紧固螺母，支撑座底部的外侧和宝石座顶部的外侧安装有压紧螺母，压紧螺母的开口与宝石座的外侧留有缝隙。
7、优选的，所述上阀体和下阀体通过螺纹连接，上阀体和入口接头通过螺纹连接，上阀体和出口接头通过螺纹连接。
8、优选的，所述支撑座上端面的中心开设有密封槽，出口接头的下端通过嵌于密封槽中的第一o型圈与支撑座的上端面密封连接。
9、优选的，所述支撑座与上阀体内腔通过上下贴合分布的第一支撑环和第二o型圈密封连接，支撑座的底部中心开设有与蓝宝石座外径相同的凹槽，蓝宝石座固定插接在所述凹槽中，蓝宝石座的上端与所述凹槽的顶部之间安装有第二支撑环。
10、优选的，所述蓝宝石座的下端伸出支撑座设置，压紧螺母与支撑座的下端面留有间隙。
11、优选的，所述的宝石座压盖、宝石座和宝石底座均为空心圆筒，宝石座压盖、宝石座和宝石底座的中心轴重合，宝石座压盖和宝石座的两端为开口，宝石座为t型且上窄下宽，宝石座压盖上端的开口处向内延伸处理，宝石座压盖的上端搭接在宝石座上下端的结合处。
12、优选的，所述的阀芯座位于阀芯底座的中心且上端伸出阀芯底座，阀芯座的上半部分与阀芯底座的内壁留有环形的间隙，所述间隙的底部沿周向密封设置有第四o型圈和第四支撑环，第四支撑环位于第四o型圈的底部，所述间隙的上端密封设有压紧盖。
13、优选的，所述下阀体的轴中心部位设置有阀杆，阀杆的底部设置有推力球轴承，推力球轴承的上端压紧在阀杆上，下端压紧在套设在阀杆上的压板，压板的下端自外向内设置有第一卡簧和第二卡簧，第二卡簧套设在阀杆上，第一卡簧卡在下阀体中，在阀杆上套设有第二弹簧，第二弹簧的下端远离推力球轴承，第二弹簧的上端套设在弹簧底座的底部。
14、优选的，还包括调节器，所述的下阀体侧壁上开设有键槽，调节器通过螺纹套设在阀杆上，第二弹簧下端与调节器相接触，调节器通过设置在所述键槽上的第一固定螺丝固定在下阀体上；
15、所述阀杆的底部与把手通过第二固定螺丝固定连接。
16、一种应用于超临界系统管道的背压阀的使用方法，基于上述任意一项所述的应用于超临界系统管道的背压阀，包括如下步骤：
17、s1，流体从入口接头进入上阀体的阀腔之后，此时红宝石球与蓝宝石座紧密接触，流体在上阀体的阀腔中不断积累后，由压紧螺母开口与宝石座外侧的缝隙进入蓝宝石座的下端，之后被红宝石球阻挡，流体对宝石座产生沿轴线的向下推力；
18、s2，当推力积累到极限后，流体推动宝石座和宝石底座整体向下移动，宝石底座压缩第一弹簧，流体顶起红宝石球形成通道，依次从蓝宝石座、支撑座和出口接头流出。
19、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
20、本发明一种应用于超临界系统管道的背压阀，流体可从入口接头进入上阀体的阀腔，阀芯底座密封搭接在下阀体和上阀体的结合处，可在上阀体的底部形成密封结构，此时红宝石球通过宝石底座施加的推力与蓝宝石座紧密接触，流体在上阀体的阀腔中不断积累后，由压紧螺母开口与宝石座外侧的缝隙进入蓝宝石座的下端，之后被红宝石球阻挡，流体对宝石座产生了沿轴线的向下推力；之后流体压力不断进行积累，在红宝石球未被顶开的这个阶段会在阀腔内形成憋压，使出口压力上升，紧固螺母和压紧螺母对红宝石球的上端和下部的支撑结构做防护，即使压力很大也不会导致蓝宝石座脱离阀座，当推力积累到一定程度达到极限后，流体推动宝石座和宝石底座整体向下移动，宝石底座压缩第一弹簧，流体顶起红宝石球形成通道，依次从蓝宝石座、支撑座和出口接头流出。在本发明中，弹簧底座的顶部顶紧在阀芯座底部，即使将下阀体拧紧，弹簧底座也不会和阀芯底座顶死，通过紧固螺母和压紧螺母对红宝石球的上端和下部的支撑结构做防护，即使压力很大也不会导致蓝宝石座脱离支撑座而导致整个背压阀失效。
1.一种应用于超临界系统管道的背压阀，其特征在于，包括相互连接的上阀体（3）和下阀体（26），以及布置在上阀体（3）中的支撑座（4）、阀芯底座（19）和宝石座压盖（20）；
2.根据权利要求1所述的应用于超临界系统管道的背压阀，其特征在于，所述上阀体（3）和下阀体（26）通过螺纹连接，上阀体（3）和入口接头（8）通过螺纹连接，上阀体（3）和出口接头（1）通过螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的应用于超临界系统管道的背压阀，其特征在于，所述支撑座（4）上端面的中心开设有密封槽，出口接头（1）的下端通过嵌于密封槽中的第一o型圈（2）与支撑座（4）的上端面密封连接。
4.根据权利要求1所述的应用于超临界系统管道的背压阀，其特征在于，所述支撑座（4）与上阀体（3）内腔通过上下贴合分布的第一支撑环（5）和第二o型圈（6）密封连接，支撑座（4）的底部中心开设有与蓝宝石座（10）外径相同的凹槽，蓝宝石座（10）固定插接在所述凹槽中，蓝宝石座（10）的上端与所述凹槽的顶部之间安装有第二支撑环（7）。
5.根据权利要求4所述的应用于超临界系统管道的背压阀，其特征在于，所述蓝宝石座（10）的下端伸出支撑座（4）设置，压紧螺母（9）与支撑座（4）的下端面留有间隙。
6.根据权利要求1所述的应用于超临界系统管道的背压阀，其特征在于，所述的宝石座压盖（20）、宝石座（11）和宝石底座（14）均为空心圆筒，宝石座压盖（20）、宝石座（11）和宝石底座（14）的中心轴重合，宝石座压盖（20）和宝石座（11）的两端为开口，宝石座（11）为t型且上窄下宽，宝石座压盖（20）上端的开口处向内延伸处理，宝石座压盖（20）的上端搭接在宝石座（11）上下端的结合处。
7.根据权利要求1所述的应用于超临界系统管道的背压阀，其特征在于，所述的阀芯座（23）位于阀芯底座（19）的中心且上端伸出阀芯底座（19），阀芯座（23）的上半部分与阀芯底座（19）的内壁留有环形的间隙，所述间隙的底部沿周向密封设置有第四o型圈（21）和第四支撑环（22），第四支撑环（22）位于第四o型圈（21）的底部，所述间隙的上端密封设有压紧盖（17）。
8.根据权利要求1所述的应用于超临界系统管道的背压阀，其特征在于，所述下阀体（26）的轴中心部位设置有阀杆（29），阀杆（29）的底部设置有推力球轴承（30），推力球轴承（30）的上端压紧在阀杆（29）上，下端压紧在套设在阀杆（29）上的压板（31），压板（31）的下端自外向内设置有第一卡簧（32）和第二卡簧（33），第二卡簧（33）套设在阀杆（29）上，第一卡簧（32）卡在下阀体（26）中，在阀杆（29）上套设有第二弹簧（25），第二弹簧（25）的下端远离推力球轴承（30），第二弹簧（25）的上端套设在弹簧底座（24）的底部。
9.根据权利要求8所述的应用于超临界系统管道的背压阀，其特征在于，还包括调节器（27），所述的下阀体（26）侧壁上开设有键槽，调节器（27）通过螺纹套设在阀杆（29）上，第二弹簧（25）下端与调节器（27）相接触，调节器（27）通过设置在所述键槽上的第一固定螺丝（28）固定在下阀体（26）上；
10.一种应用于超临界系统管道的背压阀的使用方法，其特征在于，基于权利要求1~9中任意一项所述的应用于超临界系统管道的背压阀，包括如下步骤：
