阀制造技术

一种切换阀以及一种包括该切换阀（２０）的再生热氧化装置（１０）。本发明专利技术的阀具有优良的密封特征并使磨损减至最小。阀（２０）具有限定两个室（２５）的密封板（１００），每个室作为通向氧化装置（１０）的两个再生床中的一个的流动口。该阀还包括切换流动的分配器（５０），其提供了通向密封板（１００）的每一半的流入或流出的过程气体的交替通道。该阀在两个模式之间进行操作：静止模式和阀移动模式。在静止模式中，使用紧密的气密封防止过程气体泄漏或使泄漏最小化。在阀移动期间，气密封还起到密封作用。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
再生热氧化装置通常用于销毁各种工业和发电厂排放的高流量、低浓度排出物中的挥发性有机化合物(VOC)。这样的氧化装置一般需要很高的氧化温度以便获得高的VOC去除率。为了达到高的热回收效率，待处理的“脏”的过程气体在氧化前要预热。一般装设热交换器柱来预热这些气体。通常用有良好的热和机械稳定性以及足够热质量的热交换材料装填该柱。在操作中，将过程气体输送通过预先加热的热交换器柱，该柱依次将该过程气体加热到接近或达到它的VOC氧化温度。然后将这种预热的过程气体引入到燃烧区中，在那里通常完成任何不完全的VOC氧化。接着将处理过的“干净”气体引出燃烧区并返回通过热交换器柱，或通过第二热交换器柱。当灼热的氧化气体连续通过这个柱时，气体把它的热量传给那个柱中的热交换介质，使气体冷却并预热热交换介质，从而使另一批过程气体可以在氧化处理前进行预热。通常，再生热氧化装置具有至少两个热交换器柱，它们交替接受过程气体和处理过的气体。这个过程是连续地执行，能有效地处理大量的过程气体。通过增加VOC去除效率和降低操作及成本可以优化再生热氧化装置的性能。在文献中已经提出增加VOC去除效率的技术，例如采用例如改进的氧化系统和吹扫系统(如收集室)的装置和三个或多个热交换器，以便在切换时处理氧化装置内未处理的气体。通过增加热回收效率和减小氧化装置两端的压力降，可以减小操作成本。通过适当设计氧化装置和选择合适的热传递充填材料可以减小操作成本和资金成本。高效的氧化装置的一个重要元件是用于将过程气体切换成从一个热交换器柱到另一个柱的阀。通过阀系统的未处理的过程气体的任何泄漏将减小设备的效率。此外，在阀切换时可能造成系统中的压力和/或流量的跳跃和波动，但这是不希望的。阀的磨损也是问题，特别是对于再生热氧化装置应用中阀的高频率的切换。一种常规的双柱设计采用一对提升阀，一个阀与第一热交换柱连接，而另一阀与第二热交换柱相连。尽管提升阀致动快，在循环中因为切换阀，经过阀的未处理的气体的泄漏是不可避免的。例如，在双室氧化装置中当循环时，存在有入口阀和出口阀两者都部分打开的时间点。在这个点，对过程气体流动没有阻力，从入口直接流到出口而没有进行处理。由于还存在有与阀系统相连的输送管道，在提升阀壳体内与相连输送管道内两部分的未处理气体体积是可能的泄漏体积。因为未处理的过程气体经阀泄漏，使气体未经处理而从装置中排出，这样的泄漏将大大降低设备的去除效率。此外，常规的阀设计在切换时造成压力波动，这更加剧了这种泄漏的可能性。同样的泄漏风险存在于常规的转动阀系统。还有，这样的转动阀系统一般包括许多内部的隔板，过一段时间之后隔板可能泄漏，转动阀系统构造和维修都很昂贵。例如，在美国专利5,871,349号中图1示出有12个室的氧化装置，其带有12个金属壁，每个壁都可能是泄漏的薄弱点。因此希望提供一种再生热氧化装置，其具有简单的和节省成本成的双室装置、平滑的控制以及高VOC去除率的转动阀系统，但没有它们每个的缺点。
技术实现思路
本专利技术已经克服了现有技术的各种问题，本专利技术提供一种单件的切换阀和一种包括该阀的再生热氧化装置。本专利技术的阀具有优良的密封特征并使磨损减至最小。该阀具有限定两个室的密封板，每个室作为通向氧化装置的两个再生床中的一个的流动口。该阀还包括切换流动的分配器，其提供了通向密封板的每一半的流入或流出的过程气体的交替通道。该阀操作在两种模式静止模式和阀移动模式。在静止模式，采用紧密的气密封使过程气体泄漏减至最小或防止该泄漏。在阀移动时气密封还起到密封作用。该阀为紧凑设计，因此取消了一般在常规设计中需要的管道。这在循环中容纳较小量的过程气体，从而导致在循环中留下较小量的脏的过程气体未处理。相关的隔板在切换时使经阀的未处理的过程气体泄漏减至最小或消除该泄漏。采用该单件阀，而不是常规使用的2个或4个阀，显著地减小了需要密封的区域。切换流动的分配器的几何形状减小了过程气体通过时转动的距离和次数，因为可以将流动分配器设置在接近热交换床。这就减小了在阀切换时收集的未处理气体的体积。由于在流入循环和流出循环中过程气体一样流经相同的阀口，改进了对热交换床的气体分配。在切换时阀的切换实现了最小的压力波动、优良的密封、以及最小的旁通或没有旁通。就在切换时消除旁通来说，可以取消用来在切换时用来存储系统中的未处理气体体积的常规的收集室，从而节省很多费用。附图说明图1是按照本专利技术一个实施例的再生热氧化装置的透视图，图2是按照本专利技术一个实施例的再生热氧化装置一部分的分解透视图；图3是按照本专利技术冷面压力通风室的透视图；图4是按照本专利技术的阀口的底透视图；图5是按照本专利技术的流动分配器切换阀的透视图；图5A是按照本专利技术的流动分配器切换阀的剖面图；图6是按照本专利技术的切换阀驱动机械的透视图；图7A、7B、7C和7D是按照本专利技术通过切换阀流动的示意图；图8是按照本专利技术的流动分配器一部分的透视图；图9是按照本专利技术的密封板的顶视图；图9A是图9的密封板一部分的剖面图；图10是按照本专利技术的流动分配器的轴的透视图；图11是按照本专利技术的转动口的剖面图；和图12是按照本专利技术的驱动轴下部分的剖面图。具体实施例方式首先参考图1和2，如图中所示双室再生热氧化装置10(催化或非催化的)支承在构架12上。氧化装置10包括壳体15，其中有第一和第二热交换器室与设置在中央的燃烧区连通。燃烧器(未示出)可与燃烧区相连，燃烧用鼓风机可以支承在构架12上以便向燃烧器供应燃烧用的空气。燃烧区包括旁通出口14，它通常与通向大气的排放烟囱16流体连通。控制柜11装有设备的各种控制。并且最好也设置在构架12上。与控制柜11相对的是支承在构架12上的风扇(未示出)，其用于驱动过程气体进入氧化装置10。壳体15包括顶室或顶17，其具有一个或多个检修门18给操作者提供进出壳体15的通道。对本专利技术所属
的普通技术人员来说，很显然上面氧化装置的描述仅为了说明的目的；其它的设计也完全在本专利技术的范畴内，其包括多于或小于两个室的氧化装置、水平取向的氧化装置、和催化氧化装置。如在图2中清楚可见，冷面压力通风室20形成壳体15的底座。如下面详细讨论的那样，在冷面压力通风室20上设置合适的支承格栅19，以支承在每个热交换柱中的热交换基体。在所示的实施例中，热交换室被分隔壁21分离，该壁最好是绝热的。在所示的实施例中还有，通过热交换床的流动是垂直的；过程气体从位于冷面压力通风室20中的阀口进入床内，向上流动(朝向顶17)进入第一床，进入与第一床连通的燃烧区，流出燃烧区并进入第二室，在那里它向下流动通过第二床流向冷面压力通风室20。但是，对本专利技术所属
的普通技术人员来说，将很清楚其它的取向也是合适的，例如包括水平布置，如热交换柱互相面对并被位于中央的燃烧区隔开。现在转到图3，将讨论冷面压力通风室20的细节。压力通风室20具有底板23，其最好是从外侧壁20A、20B朝向阀口25向下倾斜，以便帮助气体流的分配。在底板23上支承了多个隔板24和室分隔板124。隔板24分隔阀口25，并在阀切换时帮助减小压力波动。室分隔板124分隔热交换室。室分隔板124A和124D以及124E和124H可以各自互相连接或分离。在室分隔板124A和隔板24B之间限定阀口2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阀，其包括： 第一阀口和与所述第一阀口分隔开的第二阀口； 具有入口通道和出口通道的流动分配器，所述流动分配器相对于所述的第一和第二阀口可在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置时所述第一阀口与所述入口通道流体连通并且所述第二阀口与所述出口通道流体连通，在所述第二位置时所述第一阀口与所述出口通道流体连通并且所述第二阀口与所述入口通道流体连通；所述流动分配器包括阻挡表面，当所述流动分配器在所述第一和第二位置之间时该阻挡表面阻挡经所述第一阀口的第一部分和经所述第二阀口的第二部分的流动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JT卡斯，
申请(专利权)人：美格特克系统公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]