一种变压吸附系统，包括：压力容器；喷嘴板，所述喷嘴板联接至容器上并且相对于压力容器密封；垫板，该垫板支撑喷嘴板；及歧管，所述歧管包括充气腔并且经由颈部联接至喷嘴板，从而充气腔与压力容器的内部流体连通。颈部经由可动密封表面相对于喷嘴板密封。提供一种方法，在该方法中，来自充气腔的压力帮助关闭阀，该阀联接至歧管上。将可移除插入件提供给歧管，以提供可移除密封表面，阀抵靠该可移除密封表面关闭。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用来制造和控制对于工业压力容器的连接的方法、装置以及系统。在一个例子中，本专利技术涉及一种用于阀歧管的可移除插入件，该阀歧管连接至压力容器。另一个例子涉及一种阀歧管，该阀歧管将压力施加到阀的关闭部分上，从而帮助阀抵靠基座关闭。另一个例子涉及一种歧管连接件，该歧管连接件减小压力容器的一部分或连接至压力容器的部分的尺寸变化，或者防止这些尺寸变化将力或力矩传递至喷嘴连接件。在某些例子中，以上提到的装置涉及在变压吸附(PSA)设备中的使用。
技术介绍
早期PSA系统通常使用并联操作的四个吸附剂容器。这种PSA系统的例子在授予Wagner的美国专利N0.3, 430, 418中描述。对于Wagner的过程的以后改进添加了辅助的压力平衡步骤，同时保持四个吸附剂床(参见授予Batta的美国专利N0.3，564，816)，并且随后将甚至更多的压力平衡步骤添加到七个或更多床上(参见授予Fuderer等人的美国专利N0.3，986，849)。压力平衡步骤的数目和吸附剂容器的数目的这些增加被实施以增大产品回收率和吸附剂生产率。性能的提高也典型地伴随有操作系统所需的阀的数目的一致性的增加。例如，Wagner的系统利用了至少三^ 个阀，Batta的系统利用了至少三十三个阀，而Fuderer等人的系统利用了至少四十四个阀。一些PSA系统常常是单失效点系统，值得注意的例外是在授予De Meyer等人的美国专利N0.4，234，322和授予Lomax Jr.的美国专利N0.6，699，307中揭示的过程，这些专利的每个的全部内容通过参引包括在这里。甚至在以上提到的过程中，PSA设备也典型地停机，以对于故障元件进行维修。这样的停机是不希望的，因为它们对于整个过程设施而言可引起生产时间的损失。`由授予Lomax Jr.等人的美国专利N0.6，918，953提出了一种变压吸附系统，该变压吸附系统在操作的同时可被修理，该专利的全部内容通过参引包括在这里。这种系统通过实施PSA模块解决了停机担忧，这些PSA模块提供多余的操作，从而允许为了维修而使单个的模块脱机，而不使整个PSA系统脱机。每个模块包括顶部和底部歧管，该顶部和底部歧管包含内部流动通路，该内部流动通路用于在进料、产品、提余液之间的连通以及用于歧管中的每个容器之间的平衡流动。另一种PSA模块的一个例子在授予Lomax Jr.等人的美国专利N0.6，755，895中描述，该专利的全部内容通过参引由此包括。尽管模块式PSA设计减小了传统PSA设计的单失效点性质，但它仍然具有大量的运动部件，这些运动部件可能需要维修。PSA阀典型地循环频繁，并因此这些阀可能发生磨损，该磨损可潜在地导致阀中的泄漏。当座或阀部件(也称作盘)损坏从而导致产生气体在两者之间流动路径时，发生内部泄漏。这可影响PSA分离的纯度，因而任何泄漏的阀需要被迅速修理。如图12所示，示出了传统变压吸附设备，该传统变压吸附设备具有压力容器和连接至压力容器的歧管。歧管经由刚性连接部分而连接至压力容器。在这个
技术介绍
图中，刚性连接部分是借助于颈部上的螺纹连接的部分，该颈部从连接至压力容器的底板突出。颈部使阀歧管中的充气腔与布置在压力容器内的喷嘴流体连通。因而，来自吸附材料的气体流动可经由喷嘴通到充气腔中，并且充气腔内的气体可在压力容器内通过，以便接触内部的吸附材料。通路将充气腔与各通道连接。通路可经由在阀歧管中的端口中布置的阀而打开或关闭。以上提到的布置之所以提供某些益处，是因为阀歧管减少了管路连接的总量，这些管路连接必须制成，以便正确地用管路来连接变压吸附系统。管路连接的上述减少降低了系统的重量、降低了系统的成本并提高了系统的可靠性。然而，关于在图12中描述的系统存在某些缺点。例如，当压力容器受压时，压力容器与阀歧管之间的刚性连接可导致应力从压力容器转移到阀歧管。换句话说，当压力容器受压时，板和因此板底部上的颈部将趋向于在朝阀歧管的方向上移动。在一些情况下，位移可达到0.20英寸。这种位移可引起制成给阀歧管的连接件的应力。在某些情况下，由于通过压力容器内的压力引起的位移，泄漏或裂纹可能发生在连接至阀歧管的管路连接中。另外，如图12所示，将阀直接连接至阀歧管，并且阀的密封件(例如垫片)将坐置在阀座上，该阀座布置在阀歧管本身上。对于以上提到布置的一个潜在问题是，如果阀座(该阀座是阀歧管的一部分)被划伤或损伤，则它难以重新加工或检修。在一些情况下，如果阀座大范围地损坏，则仅仅因为阀座泄漏就会使整个阀歧管不得不更换。对于在图12中描述的系统的另一个潜在缺点是，阀优选地偏压到常闭位置。换句话说，在没有其它因素的情况下，阀将默认设置成密封充气腔与通道之间的通路。这种优选设置部分地归因于安全担忧。在一些实例中，充气腔内的压力比在通道内的压力高。对于多个阀歧管，在阀中的偏压由诸如弹簧之类的偏压装置形成。当通路的整个敞开面积比较小时，暴露于压力的阀的密封组件部分的表面面积也比较小，并且偏压机构(例如弹簧)足够强以克服施加到阀的底部的压力。在这种情况下，阀由于由偏压装置产生的偏压力将保持关闭。然而，在足够大的阀歧管中 ，通路变得如此之大，从而提供当在充气腔内的压力比在通道内的压力高时将把阀保持在关闭状态下的偏压机构困难或者禁止地复杂。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供一种可插入阀座组件，即“插入件”，该可插入阀座组件可用在PSA阀歧管中，以简化阀的修理和更换。在本专利技术的一个方面中，PSA产品、平衡以及清洗流动控制阀在每个PSA容器的顶部处与歧管成一体。进给气体和废气流动控制阀在每个PSA容器的底部处与歧管成一体。插入件典型地包括阀座，因而如果阀座被损坏，则阀座可迅速地移除和更换，从而使包含损坏的阀的模块的停机时间最短。另外，插入件包括按如下方式将阀帽连接至插入件的装置，即，按允许阀体容易地移除以便修理盘或更换整个阀体的方式。在优选实施例中，将阀体拧入到插入件中。在优选实施例中使用柱塞阀，然而，可使用球型阀、针型阀或其它类型的阀。插入件通过形成相对于大气的可容易移除的密封的任何传统手段而直接附接至阀歧管。在优选实施例中，将插入件拧入到歧管中，并且相对于大气的密封由径向0形圈密封件、杯形密封件、唇形密封件或其它径向密封件形成。在另一个优选实施例中，使用用于形成径向密封件的两个O形圈来限制泄漏。有时也使用更多的O形圈、或在O形圈之间采用比过程压力小或比过程压力大的通气或清洗，以提高密封质量和降低将过程气体泄漏到大气的危险。歧管中的端口由任何传统手段分隔，这些传统手段允许除去插入件。在优选实施例中，分隔由径向O形圈密封件进行。在一个实施例中，当阀被关闭时，过程气体位于盘的顶部上并且起作用以便将盘压到座中并且形成更好的密封。这通过将在阀座与帽连接之间的插入件的分段进行开孔而实现。开孔可以成形为圆孔、成形为槽、或扩展的网眼。用于流动控制的开孔的某些例子在授予Lomax Jr.等人的美国专利申请n0.11/330，084中描绘,该专利申请的全部内容通过参引全部包括在这里。当致动阀时，盘提升到座上方，从而允许通过通路和开孔而在充气腔和通道之间形成流体连通。可控制孔的尺寸、形状及数量，以便影响通过阀端口的流量。这在平衡和清洗流动路径中是有帮助的，因为本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：F·D·洛马克斯，H·阿布拉莫维茨，E·T·麦卡洛，
申请(专利权)人：鲁姆斯技术公司，
类型：
国别省市：
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