CN1062063C

CN1062063C - 旋转阀装置

Info

Publication number: CN1062063C
Application number: CN94101211A
Authority: CN
Inventors: 小川高志; 吉本一男; 内山研辅; 伊部治重; 荒井良晴; 白石武利; 后藤善则
Original assignee: Japan Tobacco Inc; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Japan Tobacco Inc; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1993-01-22
Filing date: 1994-01-22
Publication date: 2001-02-14
Anticipated expiration: 2014-01-22
Also published as: KR0142040B1; EP0607964B1; JP3169463B2; JPH06221449A; EP0607964A1; DE69403818T2; CA2113962A1; US5544995A; DE69403818T3; KR940018592A; CN1098487A; DE69403818D1; RU2120080C1; EP0607964B2

Abstract

一种旋转阀装置包括：一个具有一进口和出口的一转子壳体，一个在转子壳体中转动配合的转子以及一压力平衡管道；在转子的外周表面上周向以一定间距设有多个凹穴，可在转子旋转时与所述进口和出口依次连接；两个连通口，分别布置在转子壳体的进口与出口之间的两分开区域内；所述压力平衡管道连接两区域内的相对应的通口。在转子旋转时，旋转阀经历两个压力平衡循环。

Description

旋转阀装置

本发明涉及一种旋转阀装置，其用途是，当在高压容器内加工一种材料时，可通过该阀将材料注入或排出该容器。

这种型式阀装置的一个例子发表在美国专利5，020，550上。这种传统的阀装置包括一转子壳体，该壳体内有一个特定的转子孔，与此相连有一个和例如大气相通的进口和一个和高压容器相通的出口。该进口和出口在转子孔的径向上分开设置。在转子壳体的转子孔内装有一个可以回转的转子。该转子在其外周表面上有多个凹穴。

另外，在转子壳体上对应于转子的旋转方向从进口向出口延伸的区域内，以一定间距排列有多个侧向增压通口，从出口向进口延伸的区域内以一定间距排列有侧向降压通口。在增压侧和降压侧上的这些相应的通口通过压力平衡管相互沟通。

当转子旋转时，转子的每个凹穴依次和进口、侧向增压通口、出口及侧向减压通口相连通。

另一方面，转子壳体上设置数个压力调整口，当转子上的每个凹穴到达进口和出口之前迅即和压力调整口接通。这些出口和进口侧的压力调整口分别与高压容器和大气侧相连接。

根据上述的阀装置，当一种材料引入转子壳体的进口后，它就由凹穴之一从该进口处予以接纳。此后，在转子旋转时，该材料就被送往转子壳体的出口。在转子旋转时，凹穴从进口向出口移动，它借助于增压减压通口和压力平衡管依次和从出口向进口移动的那些凹穴相接通。

每一次各个从进口向出口移动着的凹穴与从出口向进口移动着的凹穴中的一个相连接时，其内部压力便从大气压力开始逐级地增加。当该凹穴和出口侧的压力调整口相接通时，其内部压力就变成等于高压容器中的压力。每次各凹穴从出口向进口移动时，它就和从进口向出口移动的凹穴之一相连接，另一方面，其内部压力从高压容器的压力水平逐级地减小。当这凹穴和进口侧压力调整口接通时，其内部压力就变得等于进口内的压力，即大气压力。

这样，当各个凹穴和进口或出口接通时，其内部压力就处在与进口或出口的压力相同的水平上。因此，材料能够从进口顺畅地供向这些凹穴以及从这些凹穴顺畅地供向出口或高压容器。

因而，根据这种型式的阀装置，在高压容器中的压力损失，即当材料被连续供进容器时从该容器流过阀装置的气体流失速度将被抑制。

如果高压容器中的气体是一种不贵的气体，如空气或蒸气，则进口侧的压力调整口可以简单地开向大气。然而，如果被操作的气体是一种贵重或特殊的气体，则从进口侧压力调整口释放的这种气体就应被收集于一种回收箱中。一般，在回收箱内回收到的气体被送到一增压器，在那里其压力被增至高压容器中的压力水平。随后，这种气体返回到高压容器中，以供重新使用。

如果被使用的气体是一种如上所述的昂贵的或特殊气体，则为考虑经济性起见，它应在高压容器和回收箱之间进行循环。再有，为了减小这气体循环的操作成本，最好应使回收箱的容量和增压器的能力尽可能减小。

只有通过减小气体循环的速率，即减小通过该阀装置的气体流动速度围绕回收箱、增压器等设备上的负荷才能被减轻。为达到这一点，通过进口侧的压力调整口所释放的压力，即气体回收压力就必须降低。

每次当转子旋转时增压侧的凹穴之一从进口移向出口，以及降压侧凹穴之一从出口移向进口时，它们借助于相应的通口和压力平衡管而得以相互接通，而它们各自的内部压力，就如前所述逐级增加或减小，在各降压侧凹穴和出口侧压力调整口相接通时所产生的气体回收压力可通过增加压力平衡管和通口的数目来降低之。

然而，如果增加压力平衡管和通口的数目，则阀装置就变得在结构上更为错综复杂和体积庞大，并且压力平衡管的布置就显得复杂化。

美国专利2，858，212也揭示了一种旋转阀装置，它也包括一转子壳体以及可在该壳体内回转的转子。在转子的外周表面上借助若干个叶片密封件而分隔成多个凹穴。在转子壳体的增压侧和降压侧上分别设有若干个通口，这些通口每两个构成一组，每组两个通口的所在位置相差180°，并通过一压力平衡管相互沟通。在转子壳体上还设有分别与高压容器和大气侧相通的压力调整口。在这种布置下，通口及相应压力平衡管的数量较多，因而使装置显得复杂，而且仅能使回收压力减小到原来的三分之一，其效果并不理想。

本发明的目的是提供这样一种旋转阀，在这种阀中气体流动速度能被减小而并不增加压力平衡管道或通口的数目。

上述目的是通过本发明的一种阀装置来达到的，该旋转阀装置包括一个转子壳体，该壳体包括：一个在转子壳体中的转子孔；连接高压侧或低压侧其中之一的进口；在转子孔的圆周方向上与该进口分开设置的和适于连接高压侧或低压侧中另一个的出口；布置在从进口向出口延伸的第一区域中的第一通口和布置在相对转子孔的周向从出口向进口延伸的第二区域内的第二通口；每个通口有两个相对端；一个转子以转动配合安装在所述转子壳体的转子孔中，所述的转子包括一轴、一外周表面以及多个在该外周表面的圆周方向上以固定间距排列的凹穴；这些凹穴在转子旋转时适于移动以分别和进口、出口及每个通口的一端相连接；处在每两个相邻凹穴之间的多个叶片密封件；用于连接该第一和第二通口的另外各端的压力平衡管道；形成在所述转子壳体内的第一压力调节口，该第一压力调节口的一端与高压和低压侧中的一个相连接，而其另一端与所述转子凹穴相连接；形成在所述转子壳体内的第二压力调节口，该第二压力调节口的一端与高压或低压侧中的另一个相连接，而其另一端与所述转子凹穴相连接；其中：所述第一通口的开口端和所述第一压力调节口之间的距离以及所述第二通口的开口端和所述第二压力调节口之间的距离是每两个相邻叶片密封件之间距离的整数倍；所述第一和第二通口不是以通过转子轴线的平面为中心对称排列的。

根据上述的这种阀装置，在转子旋转时，当每个第一或第二凹穴和它的相应通口接通的同时，它通过该连接装置就依次地和在另一侧上的第二或第一凹穴相接通。这样，每个第一凹穴和各个第二凹穴相接通，而该第一和第二凹穴的各个内部压力随每个连接的循环而平衡。同样，每个第二凹穴和各个第一凹穴相连接，而该第一和第二凹穴的各内部压力也随每个连接的循环而平衡。

该连接装置具有压力平衡管道，在此情况下，借助一个压力平衡管道每个第一和第二凹穴可经历多个压力平衡循环。这样，在这些凹穴中压力的增加和减小的级数可增加而并不增加压力平衡管道。

压力平衡装置可以通过独特地排列所述第一和第二通口来获得。更具体说，这些通口可这样排列，使相邻的各第二凹穴依次地和这些通口之一相接通，同时，当转子旋转时，第一凹穴之一和另一通口相接通。

转子的每个凹穴的圆周可由密封装置气密密封。在此例中最好该转子壳体还具有：一对旁室，它们分别设置在转子轴向的两端侧，并承受一预定的压力。转子孔和转子成锥形，转子在支承中可有轴向位移，它具有一个小直径的端面，可承受来自旁室之一的压力。它还有一个大直径端面，具有比小直径端面更大的压力承受面积，并承受来自另一旁室的压力。

在此例中，该转子依靠小直径端面和大直径端面的各压力支承面积的不同被连续挤压或被推向该小直径端侧。因此，如果密封装置磨损，则转子就使其位置移向小直径端面，以使转子和转子壳体进入紧密地与在它们之间的密封装置相互接触。这样，该密封装置的密封性能就可保持一个较长时期。

再有，最好提供给这对旁室的压力调节到供给转子的凹穴的最大压力。在此例中，这对旁室配合密封装置有效地防止在各个凹穴中的压力损失。

在各个所述的通口内可以布置一种滤网。当第一和第二凹穴通过第一和第二通口及压力平衡管而相互接通时，该滤网用以防止材料流出这些凹穴。

除上述的第一和第二通口外，该转子壳体还可具有一对通口，该阀装置还具有用于将这对通口相互连接的第二连接装置以及第二压力平衡装置，该压力平衡装置可在转子旋转时使第二连接装置与相应于该第一凹穴或第二凹穴一侧上的每个凹穴依次和在另侧上的各相邻凹穴相接通。

因此，在本发明的这种阀装置的情况下，从第一和第二供给装置中在减压侧的一个供给装置供给各个凹穴的压力，即通过该减压侧供给装置从该凹穴释放的最后或回收压力就可得到减小。这样，通过该阀装置的气体流动量减少，从而作用在该阀装置外围设备上的负荷可大大减小。

进一步说，由于使用了较少的平衡管道使来自阀装置的回收压力降低的缘故，这些管道的布置就较容易，该阀装置的尺寸也可减小。

从下述的详细说明并结合参照附图便可更完整地理解本发明，这些说明和附图只是为了用于讲解清楚，因而并不对本发明具有限制性。

图1是本发明阀装置的一个实施例的切开的透视图；

图2是在图1中所示的阀装置的一个切开的纵向剖视图；

图3是图1中所示的阀装置的一个横剖视图；

图4是相应于图3的一部分的一个放大视图；

图5表示其转子处在一预定角度位置时该阀装置的一个示意图；

图6表示转子旋转从图5状态前进的一个状态简图；

图7表示转子旋转从图6状态前进的一个状态简图；

图8表示转子旋转从图7状态前进的一个状态简图；

图9是该阀装置排列成压缩侧凹穴和减压侧凹穴相互面对时的一个示意纵剖视图；

图10表示转子旋转从图9状态前进的一个状态剖视图；

图11表示转子旋转从图10状态前进的一个状态剖视图；

图12是本发明阀装置的另一实例的横剖视图。

参看图1，所示为包含一转子壳体2的旋转阀装置。该转子壳体2内部有一个转子孔、一个进口4和一个出口6。进口4和出口6分别位于其上、下部。出口6在图1中未示出。

在转子壳体2的转子孔内装有一旋转用的转子8。转子8有一转子轴10，其两端可支承于所述转子壳体2上转动。

参看图2，它进一步详细地图示出转子壳体2的结构。转子壳体2包括一围绕转子8的机体3及在机体3的两端上的一对端壁12。这两个端壁12构成一对旁室18和20，它们被局限于转子壳体2内的转子8的两端。

转子轴10的两相对端借助于相应的轴承14分别支承在两端壁12上，以供旋转和轴向位移。一密封件16被夹在各端壁12和转子轴10之间使之位于比其相应的轴承14更接近转子8的位置上。密封件16用作使其相应的旁室18和20保持气密。

转子轴10的一端连接于一个驱动源(未图示)，而转子8由该驱动源驱动，并在一个方向上以恒定速度旋转。

从图1和2看到，该转子8呈锥形，并在其外圆表面上形成多个凹穴22。这些凹穴22是在转子8的圆周方向上以一定间距排列。还有，转子8的外圆面上附有许多叶片密封件24，各个叶片密封件24位于每两个相邻凹穴22之间。在壳体机身3的内表面上装有衬套26。当转子8旋转时，这些叶片密封件24与该衬套26进行滑动接触运动。一对端面密封件28各自附着在转子8的大、小直径端面上。该密封件28各自和每个叶片密封件24的相对端面相联结，形成气密状态。而且，在转子旋转时，这些端面密封件28与壳体机身3内的衬套26进行气密滑动接触运动。这样，转子8的凹穴22由叶片密封件24、衬套26端面密封件28共同形成气体密封。

旁室18和20通过在转子壳体2内延伸的相应通道和压力源连结。这样，旁室18和20可从压力源提供压力。在每个旁室内的压力被调节到供向凹穴22的最大的压力。

转子8的大直径端有一个大于小直径端的有效压力承载面积。因而在旁室18和20中的压力作用到转子8的大、小直径端上时，该转子8就承受一个指向小直径端面的力。因此，即使该叶片密封件24和端面密封件磨损，由于可使转子8将其位置向着小直径端侧移动，其密封性能仍能被保持。

此外，由于该端面密封件28也承受在旁室18和20内的压力，因此在各凹穴22中的压力决不会泄漏到旁室18或20中。

从图3中看到，在转子8的外周周面上的凹穴22的数目例如为12。因此，在此例中，该各个凹穴22是以固定的30°间隔角排列在转子外表面上。

虽然在图3中所示的转子壳体2在形状方面和图1中所示的有所不同，但这仅仅是为了讲解容易而已。更具体说，该转子壳体2可以形成具有任何所要求的外形，而只期望具有一个能容纳转子8在内旋转的锥形孔即可。

如图3所示，转子壳体2的进口4和出口6是在转子的直径方向分开设置的。在本实例中，进口4是和低压侧或大气相通，而出口6则和高压侧或高压容器相通(未图示)。在此例中，转子8以箭头所示的顺时针方向旋转，见图3。

在转子壳体2的壁上，按转子8的旋转方向从进口4向出口6延伸的那部分上，依次置有两个通口30和32，及一个压力调节口34。同样，从出口6向进口4的那部分壳体壁上依次置有两个通口36和38以及一个压力调节口40。每个这些通口一端贯穿衬套26，并和转子壳体2开通。例如，如图4所示一个滤网41附设在各通口的开口端部分上。该滤网41具有一种网状结构，其网目尺寸要足够小于供给各凹穴22的材料粒子的尺寸。

各个通口开口端之间的距离，即通口30和32之间、通口32和压力调节口34之间、通口36和38之间以及通口38和压力调节口40之间的各个距离和按转子8的旋转方向每两个相邻叶片密封件24之间的距离是相等的。更具体地说，按照转子8的旋转方向位于进口4和出口6之间的增压侧通口30、32和34是在转子8的圆周方向上以30°的固定间隔角排列的。同样，位于出口6和进口4之间的减压侧通口36、38和40是在转子8的圆周方向上以30°的固定间隔角排列。

因此，在转子8旋转时，每个凹穴22，不可能和增压侧或减压侧上的两个相邻通口同时连接。

增压侧通口30、32和34以及它们相应的降压侧通口36、38和40是以连接转子壳体2的进口4和出口6的一个垂直平面为中心对称地布置的。然而，通口30到40的布置并不是以通过转子8轴线的水平面为中心而对称排列的。

具体地说，如图3所示通口32和38是从上述水平面向进口偏移一个预定角度α(例如5°)。因此，当转子8的这些叶片密封件24各自封闭住升压侧通口30、32和34时，降压侧通口36、38和40便和它对应的凹穴22接通。

这就表明，升压侧通口30、32和34分别和凹穴22接通时的转子8的各个角度位置和降压侧通口36、38和40分别和凹穴22接通时的转子各角度位置是不相同的。

如图3中的点划线所示，该通口30和38是由一压力平衡管42相互连接，而通口32和36也由一压力平衡管44相互连接。在进口侧的压力调节口40和回收箱连接，该回收箱通过连接管道46将压力分配给进口4，而在出口侧的压力调节口34通过一连接管48与上述的高压容器相连接。回收箱通过一增压装置(未图示)和高压容器相连接。

如从图1和2所见，通口30、32、34、36、38和40的每一个都成双配对，因此，每一个压力平衡管道42和44也相应成双配对。每一对通口在转子8的轴向位置上彼此隔开，并可与凹穴22连通。此外，如图2中的虚线所示，在转子壳体2的机体3上设有一个冷却通道5。

下面说明上述阀装置的运转情况。

如果在高压容器内的压力为P_H，以表压值表示，则该压力P_H连续供向出口6。由于进口4是通向大气(如前所述)，则在进口4处的压力表压值始终为0。因此，和出口6相接的凹穴22的内部压力是P_H，而和进口4相接的凹穴22的内部压力为0。

如前所述，该阀装置设有压力平衡管道42和44。因此在转子8旋转时，从出口6向进口4移动的某一凹穴22通过相应的压力平衡管道以及通口和从进口4移向出口6的另一个凹穴22相接通，因此该两个凹穴22的内部压力就变成相等。这样，从出口6移向进口4的凹穴22的内部压力逐级减小，而与此相反，从进口4移向出口6的凹穴22的内部压力则逐级增加。

如前所述，该升压侧通口30、32和34分别和凹穴22相接通时的转子8的各角度位置和降压侧通口36、38和40分别和凹穴22接通时的各转子角度位置是不相同的。因此，在转子8旋转时，从出口6移向进口4的各个降压侧凹穴22对每个压力平衡管而言经历了两个降压的循环，而从进口4移向出口6的各个升压侧凹穴22对每个压力平衡管而言要经历了两个升压的循环。

这样，在转子8旋转时，每个降压侧凹穴22通过一个同样的压力平衡管道连通两个升压侧凹穴22，而每个升压侧凹穴22通过同一的压力平衡管道也连通两个降压侧凹穴22。每个降压侧凹穴22在它接通进口4之前和压力调节口40接通，而每个升压侧凹穴22在它接通出口6之前和压力调节口34接通。

这样，在本例的阀装置中设置了两个压力平衡管道42和44，每个降压侧凹穴22当从出口6移向进口4时总共经历5个降压循环，而每个升压侧凹穴22当从进口4移向出口6时总共也经历了5个升压的循环。在这种情况下，在各降压侧凹穴22中的压力下降了5个降压级，而在每个升压倒凹穴22中的压力则上升了5个升压级。

因此，刚在一个降压侧凹穴22D₁接通压力调节口40之前，其内部压力已减小到出口6内的压力P_H的五分之一(如图5所示)。而随后在凹穴22D₁经通口40和连接管46接通时，其内部压力P_H便降到0。

另一方向，刚在一个升压侧凹穴22U₁接通压力调节口34之前，其内部压力已从0增加到4P_H/5。然后，在该凹穴22U₁经过通口34和连接管道48接通高压容器时，其内部压力增加了P_H/5，从P_H/5增加到P_H。

如图5所示的情况下，跟随凹穴22D₁之后的降压侧凹穴22D₂和22D₃，按转子8的旋转方向，分别和通口38和36接通。同样地，跟随凹穴22U₁之后的升压侧凹穴22U₂和22U₃分别和通口32和30接通。因而，该凹穴22D₂和22D₃通过压力平衡管道42和44分别连通凹穴22U₃和22U₂，致使降压侧和升压侧的凹穴22相互接通，而其内部压力被平衡。

假如在图5中所示状态的转子8转回一定角度，注意一下降压侧凹穴22D₂和升压侧凹穴22U₃，就能看到该凹穴22U₃刚将开始通过平衡管42和凹穴22D₂接通之前，就已通过该同一平衡管道42和凹穴22D₁相通。于是，该凹穴22U₃的内部压力从0增至P_H/5，这个压力是凹穴22D₁刚在凹穴22U₃和22D₂接通之前的压力水平。随后，凹穴22U₃通过同一压力平衡管道42再次连通凹穴22D₂时，其内部压力进一步增加。具体地说，该凹穴22U₃的内部压力从P_H/5增加到2P_H/5。这就表明该凹穴22₂的内部压力从3P_H/5降到2P_H/5。

这同样适用于降压侧凹穴22D₃和升压侧凹穴22U₂的组合情况。刚在凹穴22U₂开始通过压力平衡管道44连通凹穴22D₃之前，它就通过同一压力平衡管道44和凹穴22D₂相通，以使凹穴22U₂的内部压力处在如同22D₂的内部压力的相同水平上。这样，随后在凹穴22U₂通过压力平衡管道44再连通凹穴22D₃时，其内部压力便从3P_H/5增加到4P_H/5，而凹穴22D₃的内部压力便从P_H减小到4P_H/5。在转子8从图5的状态旋转到图6所示状态时，虽然降压侧通口36、38和40是打开的，但是升压侧通口30、32和34被转子8上相应的叶片密封件24封闭。因此在此刻，升压侧凹穴22D和降压侧凹穴22U之间的等压关系便终止。

随后，在转子8进一步从图6的状态转到图7所示的状态时，降压侧凹穴22D₃由压力平衡管道44连通升压侧凹穴22U₃，而凹穴22D₂通过压力平衡管道42和与直接跟随凹穴22U₃之后的升压侧凹穴22U₄连通。这样，凹穴22D₂和22D₃分别通过压力平衡管道42和44再次经历降压，而该凹穴22U3再次经历升压。

在降压侧上，如图7所示，凹穴22D₂和23D₃的各内部压力分别从2P_H/5降至P_H/5及从4P_H/5降至3P_H/5。在该升压侧，凹穴22U₃和22U₄的各个内部压力分别从2P_H/5升高至3P_H/5及从0升高到P_H/5。领先于凹穴22U₃的凹穴22U₂和压力调节口34接通，其内部压力从4P_H/5增加到P_H。

在转子8从图7的状态转向图8所示状态时，虽然加压侧通口30、32和34是打开的，但降压口36、38和40被转子8的相应叶片密封件24封闭。此时，加压侧的凹穴22D和降压侧凹穴22U之间的等压关系便终止。

此后，在转子8继续旋转时，各个凹穴22不断移动，使图5至图8中所示的各种状态或过程依次地重复出现或进行。因此，从进口4向出口6移动的加压侧凹穴22U的各内部压力依次地逐级增加，而从出口6向进口4移动的降压侧凹穴22D的各内部压力则依次地逐级减小。

为更好地理解上述的压力平衡问题，图9、10和11是以使加压侧凹穴分别面对降压侧凹穴的一种便利方式来图解该阀装置的。在这种情况下，当转子8旋转时加压侧和降压侧的凹穴被假定成相反方向直线移动。在图9至11，其中的点划线表示在转子8旋转时，这些凹穴反复地从加压侧移向降压侧以及从降压侧移向加压侧。

参阅图9，两个降压侧凹穴和两个加压侧凹穴两相对应，其压力平衡。在这种情况下，相邻的凹穴间的压力差为2P_H/5。这种状态等同于图7的状态。

当转子8从图9的状态经过如图10所示的压力平衡结束状态转向图11的状态时，处在3P_H/5压力的降压侧凹穴和处在P_H/5压力的加压侧凹穴彼此连通，这样使这些凹穴的各内部压力在2P_H/5压力值上达到平衡。另一方面，处在P_H压力下的降压侧凹穴和处在3P_H/5压力下的加压侧凹穴相互接通，使这些凹穴的各内部压力在4P_H/5压力值上达到平衡。

随后，当转子8继续旋转时，它从图11的状态通过压力平衡结束状态前进到如图8所示的等压状态。因此，前面提及的压力平衡过程在转子8旋转时重复地进行。

下面来说明上述阀装置的应用形式。

当转子8旋转时，通过转子壳体2的进口4供入的材料由和进口4接通的那个凹穴22所接受。由于和进口4接通的凹穴22的内部压力等于大气压力，因此材料能顺利地通过进口4供入该凹穴22中。

在转子8旋转时，由该凹穴22接受的材料被送往出口6。

在材料的输送过程中，各凹穴22的内部压力如前述那样逐级增加，并在到达出口前迅即变成等于出口6中的压力。所以，当已接受材料的凹穴22和出口6接通时，材料由于重力作用通过出口6便从凹穴22馈入高压容器。

随后，已通过出口6的空凹穴22移向进口4。在这个运动过程中，凹穴22的内部压力逐级地减小到大气压力水平并再次和进口4接通。这样，利用这种结构方式的旋转阀装置，高压容器能在材料连续供给它时仍在压力状态下密封。

如从参照图5至8和9至11的说明中所看到那样，该阀通过两个压力平衡管道42和44从进口4向出口6及从出口6向进口4的各运动过程中，每个凹穴22经历5个压力平衡的循环。因此，通过压力调节口40从每个降压侧凹穴22释放到回收箱侧的压力，即气体回收压力，如前所述，能从P_H减小到P_H/5。

在传统的阀装置中，在转子8旋转时其每个升压侧凹穴22U，通过每个压力平衡管道仅能接通一个降压侧凹穴22D，每个升压侧或降压侧通口总共只经历三个压力平衡循环。因此，在这种情况下，回收压力只能从P_H减小到P_H/3。

这样，根据本发明的阀装置，回收压力能减小到传统的阀装置的回收压力的3/5。同样，通过压力调节口34作用于每个凹穴22的供给压力可减小到传统装置的供给压力的3/5。

结果是，根据本发明的阀装置，从高压容器侧提供的压力损失，即通过该装置的气体流动速度，基本上能被减小，从而使作用在回收箱和增压器上的负荷能大大减轻。

此外，当通过每个平衡管道，将每个升压侧凹穴和每个降压侧凹穴接通时，或当每个升压侧凹穴和压力调节口34接通时，在这些被连接的通口之间的压力差能做得比传统的低。因此，当每个升压侧通口开放时，作用在每个对应的叶片密封件上的气流冲击力能减小。

在图5至11的每个附图中，在经历压力平衡的各个凹穴中的压力值是根据以下假定计算的，即假定每个平衡管道容积为0，以及假定高压容器中的气体是一种理想气体，其压力是在一种理想状态中平衡的。因此，考虑到压力平衡管道容积后所获得的实际压力值并不精确地与解释用值相一致。然而，通过考虑对压力平衡所需的时间来适当标定压力平衡管道的容积，则在各个凹穴22中的实际压力值能接近解释用值。

下面的表1显示平衡管道42和44中的压力变化，这些压力变化是在该阀装置用管道42和44对各个凹穴22之间的不同容积比进行运转时所观察到的。

表1

在表1中，V_K和V_P分别代表各压力平衡管道和各凹穴22的容积，而表中压力数值是根据表压给出的。

如从表1中看到，在连接管道48中的压力是15公斤/厘米2(kg/cm²)，这表明高压容器内的压力保持在此值上。

从上述说明可明显看出，每个升压侧或减压侧凹穴22分别利用平衡管42和44产生压力平衡二个循环，结果各个凹穴的内部压力变动了两个等级。这样，在表1中，管道42中的压力取P₁或P₂值，而在管道44中的压力取P₃或P₄值。

更具体说，如图9和11所示，压力值P_H/5和2P_H/5在压力平衡管道42内交替出现。在容积比V_K/V_P为0.5的情况下，则P_H/5为3.46公斤/厘米²，而2P_H/5是5.77公斤/厘米²。同样，压力值3P_H/5和4P_H/5交替地出现在压力平衡管道44中。在这种情况下，3P_H/5为9.23公斤/厘米²和4P_H/5为11.54公斤/厘米²。

表1还显示在传统技术情况下平衡管42和44内压力的变化，这些变化是在容积比V_K/V_P为0时观测的，也就是在各压力平衡管道的容积为0时，而压力平衡管内的压力是在每个压力平衡管用在对每个凹穴进行一次压力平衡循环时所观测到的。

如表1所示，当容积比V_K/V_P增加时，在压力平衡管42和44中的压力P₁和P₃趋向增大。而压力P₂和P₄向降低。无论如何，将容积比V_K/V_P限制到一个预定值或预定值以下能完全具有前面进述过的那些优点。

要理解到本发明并不限制于上述的实例，只要不脱离本发明的范围或精神，熟悉本技术的人对此可以作出各种变化和修改。例如，压力平衡管道的数目并不限于两个，可代之以一个或三个或更多个。

根据上述实例的这种阀装置用于把材料从低压侧，例如大气侧，供向高压容器。然而，与此相反，该装置可以用于把材料从高压容器排向低压侧。在此情况下，如图12所示，将图3的这种阀装置颠倒布置，这样，在底部的出口6与大气开通，而降压侧和升压侧通口38和32被偏置在通过转子8的轴线的水平面向出口6偏移的一个角度α。

Claims

1．一种旋转阀装置包括：

一个转子壳体，它包括：一个在转子壳体中的转子孔；连接高压侧或低压侧其中之一的进口；在转子孔的圆周方向上与该进口分开设置的和适于连接高压侧或低压侧中另一个的出口；布置在从进口向出口延伸的第一区域中的第一通口和布置在相对转子孔的周向从出口向进口延伸的第二区域内的第二通口；每个通口有两个相对端；

一个转子以转动配合安装在所述转子壳体的转子孔中，所述的转子包括一轴、一外周表面以及多个在该外周表面的圆周方向上以固定间距排列的凹穴；这些凹穴在转子旋转时适于移动以分别和进口、出口及每个通口的一端相连接；

处在每两个相邻凹穴之间的多个叶片密封件；

用于连接该第一和第二通口的另外各端的压力平衡管道；

形成在所述转子壳体内的第一压力调节口，该第一压力调节口的一端与高压和低压侧中的一个相连接，而其另一端与所述转子凹穴相连接；

形成在所述转子壳体内的第二压力调节口，该第二压力调节口的一端与高压或低压侧中的另一个相连接，而其另一端与所述转子凹穴相连接；其特征在于：

所述第一通口的开口端和所述第一压力调节口之间的距离以及所述第二通口的开口端和所述第二压力调节口之间的距离是每两个相邻叶片密封件之间距离的整数倍；

所述第一和第二通口不是以通过转子轴线的平面为中心对称排列的。

2．根据权利要求1的装置，其特征在于，它还包括用于将转子的各个凹穴的圆周加以密封的密封装置。

3．根据权利要求2的装置，其特征在于，所述的转子壳体还包括一对设置在所述转子轴向两端的旁室，它并承受一预定的压力；所述的转子孔和所述的转子呈锥形，所述转子的支承适于转子轴向位移，该转子具有一小直径端面，承受来自两旁室之一的压力，还有一个大直径端面，具有比小直径端面更大的压力承载面积，并承受来自另一旁室的压力。

4．根据权利要求3的装置，其特征在于，所述一对旁室被供给一个压力，它等于供向转子凹穴的最大压力。

5．根据权利要求1的装置，其特征在于，每个通口中装有一个滤网。

6．根据权利要求1的装置，其特征在于，所述转子壳体还包括被分别排列在转子壳体的第一和第二区域的第三和第四通口，它还包括：一将第三和第四通口相互连接的第二压力平衡管道；所述第一和第三通口之间的距离以及所述第二和第四通口之间的距离等于每两个相邻叶片密封件之间的距离。