CN1628227A - 开关阀密封装置 - Google Patents

Abstract

适用于再生性热氧化器(10)上的采用了旋转密封装置的开关阀，以及包括所述开关阀(20)的氧化器(10)。本发明的开关阀(20)具有良好的密封性能，并且降低了磨损。阀(20)具有一个密封板(100)，由该密封板形成两个腔室，每一个腔室是一个通向氧化器的两个再生床之一的流端口(25)，阀(20)还包括一个切换流分配器(50)，由它交替提供通向所述密封板每一半的输入或输出处理气体通道。所述阀以两种模式工作：一种静态模式和一种阀运动模式。在静态模式下，利用严密的气体密封降低或防止处理气体泄露。所述气体密封装置在阀运动期间也是密封的。

Description

开关阀密封装置

技术领域和背景技术

再生性热氧化器通常被用于分解来自工业和发电厂的大流量、低浓度的排放物中的挥发性有机化合物(VOC’s)。所述氧化器通常需要高的氧化温度，以便获得高的VOC分解作用。为了获得高的热回收效率，在氧化之前对要处理的“脏的”处理气体进行预热。通常，提供一个热交换柱，以便预热所述气体。通常用一种具有良好的热和机械稳定性，以及足够的热质量的热交换材料填充所述柱。在工作时，通过一个预先加热的热交换柱输送处理气体，由热交换柱将所述处理气体加热到接近或达到其VOC氧化温度的温度。然后将该预热的处理气体导入燃烧区，在这里，任何未完成的VOC氧化通常都能完成。处理过的现在已经“清洁”的气体随后被导出所述燃烧区，并且通过所述热交换柱返回，或通过第二个热交换柱返回。当所述热氧化气体连续通过该柱时，所述气体将它的热量传给所述柱中的热交换介质，冷却所述气体，并且预热热交换介质，以便在氧化处理之前，对另一批处加工体进行预热。通常，一个再生性热氧化器具有至少两个交换柱，它们交替接受处理气体和处理过的气体。这一过程是连续进行的，可以对大量的处理气体进行有效处理。

通过提高VOC分解效率，和通过降低操作和资金费用，可以优化再生性氧化器的性能。在文献中已经提到过提高VOC分解效率的技术，例如，使用如改进的氧化系统和净化系统(例如，限制腔室)的装置，以及用三个或三个以上热交换器，在切换期间控制氧化器中未处理气体的体积。通过提高热回收效率，和通过降低通过氧化器的压力降，可以降低运行成本。通过适当设计氧化器以及通过选择合适的传热填充材料，可以降低运行和资金成本。

有效氧化器的一个重要因素是用于将处理气体流从一个热交换柱切换到另一个热交换柱的阀。未处理过的处理气体通过所述阀系统的任何泄露，都会降低该装置的效率。另外，在阀切换期间可能在该系统中引起的压力和/或气流的紊乱和波动是不理想的。阀磨损也会造成问题，特别是对于在再生性热氧化器用途中的高频率的阀切换来说更是如此。

一种常规的双柱设计，使用一对提升阀，一个阀与第一个热交换柱连接，而另一个阀与第二个热交换柱连接。尽管提升阀具有快速启动的能力，但是，由于这种阀是在一个循环期间切换的，会不可避免地出现通过该阀的未处理气体泄露。例如，在双腔室氧化器中，在一个循环期间，存在这样一个时间点：此时，入口阀和出口阀都是部分开放的。在该点上，对处理气体流没有阻力，并且处理气体能不经处理地直接从入口流向出口。由于还有与所述阀系统连接的导管，提升阀外壳内的和相关导管内的未处理过的气体的体积代表了潜在的泄露体积。由于未处理过的处理气体通过阀的泄露，使得所述气体未经处理就从该装置中排出，这种泄露会显著降低该装置的分解效率。另外，传统阀设计导致了在切换期间的压力波动，它增加了这种泄露的可能性。

在传统旋转阀系统存在类似的泄露可能。另外，这种旋转阀系统通常包括多个内部分隔器，这些分隔器在长时间使用后会泄露，并且，其制造和保养都很昂贵。例如，在美国专利5871349中，图1表示具有12个腔室的氧化器，这些腔室具有12个金属壁，其中每一个金属壁都可能是一个泄露的薄弱点。

因此，需要提供一种再生性热氧化器，它具有双腔室装置的简单性和节省成本的优点，并且具有旋转阀系统的顺畅控制和高VOC清除能力的优点，而没有它们各自的缺陷。

还需要提供一种具有改善了的密封特征以便降低磨损的阀。

发明内容

本发明已经克服了现有技术的上述问题，本发明提供了用于单一开关阀的改进的密封装置，以及包括所述开关阀的再生性热氧化器。本发明的阀具有良好的密封特征，并且降低了磨损。所述阀具有一个密封板，由它限定两个腔室，每一个腔室是一个通向所述氧化器的两个再生床之一的流端口。所述阀还包括一个切换流分配器，由它交替提供通向所述密封板每一半的输入或输出处理气体的通道。所述阀在两种模式之间工作：一种静态模式和一种阀运动模式。在静态模式下，采用紧密的气体密封，减少或防止处理气体泄露。所述气体密封装置在阀运动期间也是密封的。所述阀是一种紧凑设计，以便消除在常规设计中通常需要的导管。这样提供了在循环期间处理气体所占据的较小的体积，这会导致在循环期间留下较少的未经处理的脏的处理气体。相关的挡板降低或消除了在切换期间未处理过的处理气体通过所述阀的泄露。单一阀的使用，而不是常规使用的两个或四个阀的使用显著降低了需要密封的面积。所述切换流分配器的几何形状，减少了处理气体通过的距离和圈数，因为所述流分配器可以靠近所述热交换床安装。这样降低了在阀切换期间滞留的、未经处理的气体的体积。由于处理气体在输入循环和输出循环中通过相同的阀口，改善了通向热交换床的气体分配。

在再生性热氧化用途中获得了在切换期间具有最低的压力波动，良好的密封，和最低或没有旁路的阀切换。就在切换期间旁路的消除而言，可以消除用于在切换期间在该系统中储存的未经处理的气体的体积的常规限制腔室，从而显著节省了成本。

附图说明

图1是根据本发明的一种实施方案的再生性热氧化器的透视图；

图2是根据本发明的一种实施方案的再生性热氧化器的一部分的透视分解图；

图3是本发明的冷面通风系统的透视图；

图4是本发明阀口的仰视透视图；

图5是本发明流分配器开关阀的透视图；

图5A是本发明流分配器开关阀的剖视图；

图6是本发明开关阀驱动机构的透视图；

图7A，7B，7C和7D是流体通过本发明开关阀的示意图；

图8是本发明流分配器的一部分的透视图；

图9是本发明密封板的俯视图；

图9A是图9的密封板的一部分的剖视图；

图10是本发明流分配器轴的透视图；

图11是本发明旋转口的剖视图；

图11A是本发明保持环的透视图；

图11B是本发明保持环的剖视图；

图11C是本发明安装环的透视图；

图11D是本发明安装环的剖视图；

图11E是本发明板式承载弧形件的透视图；

图11F是本发明板式承载弧形件的剖视图；

图11G是本发明密封环的透视图；

图11H是本发明密封环的剖视图；

图11I是本发明密封环上的凹槽的剖视图；

图12是本发明驱动轴下部的剖视图；

图13是本发明改进密封装置上的保持和安装环的剖视图；

图14是本发明改进密封装置上的保持和安装环的透视图；

图14A是本发明另一种实施方案的旋转口的剖视图；和

图14B是根据本发明另一种实施方案的旋转口的剖视图。

具体实施方式

首先参见图1和2，图中示出了支承在一个支架12上的双腔室再生性热氧化器10(催化或非催化氧化器)。氧化器10包括一个外壳15，在它里面有与一个居中安装的燃烧区连通的第一和第二热交换腔室，一个燃烧器(未示出)可以与所述燃烧区连接，并且可以将一个燃烧鼓风机支承在支架12上，以便向所述燃烧器输送燃烧空气。所述燃烧区包括一个旁路出口14，它与排气烟囱16形成流体连通，该烟囱通常是通向大气的。一个控制室11容纳用于该装置的控制装置，并且优选也安装在支架12上。与控制室11相对的是一个支承在支架12上的风扇(未示出)，以便将处理气体输送到氧化器10中。外壳15包括一个上部腔室或顶部17，它具有一个或多个入口舱门18，使操作者可以进入外壳15。本领域技术人员可以理解的是，对氧化器的以上说明仅仅是用于说明目的的；其他设计也属于本发明的范围，包括具有多于或少于两个腔室的氧化器，具有水平取向腔室的氧化器，和催化氧化器。

如图2所示，由一个冷面通风系统20构成了外壳15的底面。正如在下面将要更详细讨论的，在冷面通风系统20上提供合适的支承格栅19，并且该格栅支承每一个热交换柱中的热交换基质。在所述实施方案中，通过分隔板21分隔所述热交换腔室，所述分隔板优选是绝缘的。同样，在所述实施方案中，通过热交换床的流体是垂直的；处理气体从位于冷面通风系统20上的阀口进入所述床，向上(朝着顶部17)流入第一个床，进入与第一个床连通的燃烧区，流出燃烧区，并且进入第二个腔室，在这里它通过第二个床向下流向冷面通风系统20。不过，本领域技术人员可以理解的是，其他取向也是合适的，包括水平排列，如热交换柱是彼此相对的，并且是通过居中安装的燃烧区隔开的。

参见图3，下面将说明冷面通风系统20的细节。通风系统20具有一个底板，它优选是从外侧壁20A，20B向下朝向阀口25倾斜的，以便有助于气体流分配。在底板23上支承了多个分隔板24和腔室分隔器124。由分隔板24分隔阀口25，并且有助于在阀切换期间降低压力波动。腔室分隔器124分隔热交换腔室。腔室分隔器124A和124D，和124E和124H可分别彼此相连或者分开。阀口25A是在腔室分隔器124A和挡板24B之间形成的；阀口25B是在挡板24B和24C之间形成的；阀口25C是在挡板24C和腔室分隔器124D之间形成的；阀口25D是在腔室分隔器124E和挡板24F之间形成的；阀口25E是在挡板24F和24G之间形成的；阀口25F是在挡板24G和腔室分隔器124H之间形成的。分隔器挡板24的数量受阀口25数量的影响。在所示优选实施方案中，有六个阀口25，不过，可以使用更多或更少的阀口。例如，在仅使用四个阀口的实施方案中，只需要一个分隔器挡板。无论阀口和相应的分隔器挡板的数量是多少，所述阀口优选是形状一致的，以便对称。

所述挡板的高度优选是这样的，以便挡板的上表面共同形成一个水平的水平面。在所示实施方案中，所述挡板距离阀口最远的部分是最短的，以便容纳冷面通风系统的底板23，它如上文所述是倾斜的。由此形成的水平面适合支承每一个热交换柱中的热交换介质，正如在下文将要更详细地讨论的。在所示的六个阀口的实施方案中，挡板24B、24C、24F和24G优选在它们从阀口25上延伸出来时，相对冷面通风系统20的纵向中线L-L倾斜大约45度，然后大体上平行于所述纵向中线L-L连续分别向外壁板20A和20B延伸。挡板24A、24D、24E和24H优选在它们从阀口25上延伸出来时，相对冷面通风系统20的横向中线H-H倾斜大约22.5度，然后大体上平行于所述横向中线H-H连续分别延伸向外壁板20C和20D。

挡板24B、24C、24F和24G以及冷面通风系统20的壁板20A、20B、20C和20D优选包括一个凸缘26，该凸缘的分布略低于由挡板25的上表面形成的水平面。凸缘26容纳并且支承一个选择性的冷面支承格栅19(图2)，该格栅又支承着每一个柱中的热交换介质。当热交换介质包括随机填充的诸如陶瓷鞍形填料、球或其他形状的介质时，挡板24可以延伸的更高一些，以便分隔所述介质。不过，与常规旋转阀设计一样，挡板之间的完美密封是不必要的。

图4是阀口25的仰视图。板28具有两个相反对称的开口29A和29B，通过挡板26形成阀口25。在每一个阀口25中有一个选择性的旋转叶片27。每一个旋转叶片27具有一个固定在板28上的第一端，和与所述第一端间隔，并且固定在每一侧的挡板24上的第二端(从图3中看得更清楚)。每一个旋转叶片27从它的第一端向它的第二端变宽，并且以一定的角度向上倾斜，然后在27A处变平成水平，如图3和4所示。旋转叶片27起着引导从阀口中流出的处理气体离开阀口的作用，以便在工作期间协助通过冷面通风系统的分配。均匀分配到冷面通风系统20中，有助于确保通过热交换介质的均匀分配，从而获得最佳热交换效率。

图5和5A表示容纳在歧管51中的流分配器50，它具有一个处理气体入口48和一个处理气体出口49(不过，部件48可以是出口，49可以是入口，为了说明前面的实施方案可以这样使用)。流分配器50优选包括一个空心筒状驱动轴52(图5A，10)，它与一个将在下文更详细地讨论的驱动机构连接。一个部分截头锥形部件53与驱动轴52连接。部件53包括一个由两个相对的饼形状密封表面55，56构成的配合板，它们分别通过圆形外侧边缘54连接，并且从驱动轴52以45度的角度向外延伸，以便由两个密封表面55，56和外侧边缘54形成的间隙构成了第一气体通道或路径60。类似地，由与第一个通道相对的密封表面55，56和三个倾斜的侧面板，即相对的倾斜侧面板57A，57B，和中央倾斜侧面板57C形成了第二气体路径或通道61。倾斜的侧面板57将通道60与通道61隔开。将通道60，61的顶部设计成与板28上的对称开口29A，29B的形状匹配，并且在组装状态下，每一个通道60，61与一个相应的开口29A，29B对齐。通道61仅与入口48形成流体连通，而通道60仅通过通风系统47与出口49形成流体连通，而与流分配器50在任何时间的取向无关。因此，通过入口48进入歧管51的处理气体仅流过通道61，而从阀口25进入通道60的处理气体仅通过通风系统47流过出口49。

密封板100(图9)与限定阀口25(图4)的板28连接。正如在下文将要更详细地讨论的，优选在流分配器50的上表面和密封板100之间使用空气密封装置。流分配器可以通过驱动轴52绕垂直轴线相对静止板28旋转。这种旋转将密封表面55，56移动到与开口29A，29B的部分对齐形成阻挡，和离开该部分，如下面所讨论的。

参见图6，图中示出了用于驱动流分配器50的合适的驱动机构。驱动机构70包括一个底座71，它被支承在支架12上(图1)。与底座71连接的是一对齿条支承装置73A，73B，和一个缸体支承装置74。缸体75A，75B是由缸体支承装置74支承的，并且启动相应的齿条76A，76B。每一个齿条具有多个槽，这些槽的形状相应于齿轮77上的齿77A。流分配器50的驱动轴52与齿轮77连接。缸体75A，75B的启动，导致了与它连接的相应齿条76的运动。齿条的运动又导致了齿轮77的旋转运动，由它旋转驱动轴52，并且使与驱动轴连接的流分配器50绕垂直轴旋转。所述齿条和小齿轮设计优选被设计成导致驱动轴52向后和向前旋转180度。不过，本领域技术人员可以理解的是，其他设计也属于本发明的范围，包括实现流分配器整个旋转360度的驱动装置。其他合适的驱动机构包括液压致动器和分度器。

图7A-7D示意性地表示在具有两个入口和两个出口的阀的典型的切换周期期间的流体方向。在所述附图中，腔室A是双柱氧化器的入口腔室，而腔室B是出口腔室。图7A表示阀处在其完全开放的静止状态。因此，阀口25A和25B处在完全开放的输入模式，而阀口25C和25D处在完全开放的输出模式。处理气体通过阀口25A和25B进入腔室A，流经腔室A中的热交换介质，在这里对它进行加热。流经与腔室A连通的燃烧区，在这里将所有未氧化的挥发性成分氧化，它在流经与燃烧区连通的腔室B时冷却，然后流出阀口25C和25D，例如进入通向大气的排气烟囱。这种工作模式的典型的持续时间为大约1-4分钟，优选大约3分钟。

图7B表示一种模式改变的开始，其中，发生了阀旋转60度，这一动作通常花费大约0.5-大约2秒钟。在图中所示状态下，阀口25B是闭合的，因此阻止了通过该阀口流入或流出腔室A，并且阀口25C是闭合的，因此阻止了通过该阀口流入或流出腔室B。阀口25A和25D保持开放。

随着流分配器继续旋转另一个60度，图7C表示阀口25A和25D现在是闭合的。不过，阀口25B现在是开放的，但是，它是处在输出模式下，只允许处理气体从腔室A中通过口25B流出，并且进入排气烟囱等。类似地，阀口25C现在是开放的，但是，处在输入模式下，只允许处理气体流入腔室B(而不是流出腔室B，在图7A所示的输出模式下是流出该腔室)。

在图7D中示出了流分配器的最后60度的旋转。腔室A现在处在完全开放的输出模式下，并且腔室B处在完全开放的输入模式下。因此，阀口25A，25B，25C和25D都是完全开放的，并且流分配器是静止的。当流体再次反向时，流分配器优选通过从它所到达的方向往回旋转180度返回到图7A所示的位置，不过，沿与以前旋转方向相同的方向继续旋转180度也属于本发明的范围。

图3所示的六个阀口的系统是以类似方式工作的。因此，每一个阀口为45度而不是60度。假设图3中的阀口25A，25B和25C处在输入模式下，并且是完全开放的，阀口25D，25E和25F处在输出模式下，并且是完全开放的，该循环的第一个步骤是将一个阀旋转45度(顺时针)，阻止流向阀口25C的流体和流出阀口25F的流体。阀口25A和25B保持输入开放状态，而阀口25D和25E保持输出开放状态。随着流分配器沿顺时针方向再旋转45度，阀口25C现在处在开放输出状态，阀口25B被阻止，而阀口25A保持开放输入状态。类似地，阀口25F现在处于开放输入状态，阀口25E被阻止，并且阀口25D保持开放输出状态。随着流分配器继续旋转另一个45度，阀口25C和25B现在处在开放输出状态，而阀口25A被阻止。类似地，阀口25F和25E现在处在开放输入状态，而阀口25F被阻止。在最终状态下，流分配器已经又旋转了一个45度，并且到达一个停止状态，其中，所有阀口25A，25B和25C都是处在开放输出状态下的，并且所有阀口25D，25E和25F都处在开放输入状态下。

通过以上说明可以看出，本发明与常规旋转阀相比的一个显著优点是，本发明的流分配器在大多数时间里是静止的。它仅在输入至输出循环切换期间运动，并且这种运动仅持续数秒钟(通常一共为大约0.5-大约4秒钟)，形成对比的是，它有数分钟的时间是静止的，而腔室A或腔室B中的一个处在输入模式下，而另一个处在输出模式下。相反，很多常规旋转阀是恒定运动的，这加速了该装置各种部件的磨损，并且可能导致泄露。本发明的另一个优点是分隔气体的大的物理空间，该气体是由尚未净化的处理气体进行清洁而得到的，该空间在阀本身内部和腔室里(腔室分隔器124E和124D和分隔器124H和124A之间的空间80(图3))，以及通过腔室分隔器124E，124H和124A，124D形成的双壁。另外，由于该阀仅具有一个驱动系统，与现有技术不同，如果它快速或缓慢运动的话，该阀能成功地发挥作用，在现有技术中，必须有多个驱动系统同时工作。更具体地讲，例如，在现有技术中，如果一个提升阀相对另一个提升阀而言运动缓慢的话，就会出现泄露或处理流体的损失或可能产生大的压力脉冲。

本发明的另一个优点是在切换操作期间出现的阻力。在诸如上文提到的提升阀的常规阀上，对流体的阻力接近于零，因为两个阀都是部分开放的(即当一个关闭时另一个开放)。结果，可以显著提高每单位时间的气体流量，进一步加剧了在切换期间气体通过部分开放的阀的泄露。相反，由于本发明的流体导向器是通过每次仅关闭一部分来逐渐关闭一个入口(或出口)的，在切换期间阻力不会降低为零，并且是有效提高的。因此，限制了在切换期间处理气体通过阀口的流动，并且减少了泄露。

下面，首先结合图5，8和9说明用于密封所述阀的优选方法。流分配器50置于空气缓冲层上，以便在流分配器运动时降低或消除磨损。本领域技术人员可以理解的是，可以使用除了空气以外的其他气体，不过，空气是优选的，并且在对本发明进行说明时会提到它。空气缓冲层不仅密封所述阀，而且还导致了流分配器无摩擦或基本上无摩擦的运动。由一个诸如风扇等的加压输送系统通过合适的导管(未示出)和通风系统64将空气输送到流分配器50的驱动轴52中，所述风扇可以与用于向燃烧区燃烧器中输送燃烧空气的风扇相同或不同。另外，可以使用负压。如图8所示(表示一种正压力系统)，空气通过位于驱动轴52底座82上方的驱动轴52主体上设置的一个或多个孔81从所述导管进入驱动轴52，该驱动轴与驱动机构70连接。所述孔81的确切位置没有具体限制，不过所述孔18优选是环绕轴52对称分布的，并且具有相同的大小以便具有一致性。如图8中的箭头所示，加压空气向上流入所述轴，并且一部分进入一个或多个径向导管83，这些导管与位于环状旋转口90上的环状密封装置连通并且在这里输送空气，正如在下面将要进一步讨论的。没有进入径向导管83的一部分空气继续向驱动轴52上面运动，直到它到达通道94，由它在一个具有半圆形部分95和一个由饼形楔状件55，56形成的部分的通道中分配所述空气。在负压系统中的流动正好相反。

如图5所示，流分配器50的配合表面，特别是饼形楔状件55，56和外侧环形边缘54的配合表面上设有多个孔96。如图8中的箭头所示，来自通道95的加压空气通过孔96从通道95中排出，并且在流分配器50的上表面和静止密封板100之间形成一个空气缓冲层，如图9所示。密封板100包括一个环状外侧边缘102，它的宽度相当于流分配器50上表面54的宽度，以及一对在形状上与流分配器50的饼形楔状件55，56相当的饼形部件105，106。它与阀口的板28(图4)配合(并与之连接)。孔104容纳与流分配器50连接的轴销59(图8)。所述环状外侧边缘102的朝向流分配器的底面包括一个或多个环形槽99(图9A)，这些槽与流分配器50的配合表面上的孔96对齐。优选具有两排同心槽99，以及两排相应的孔96。因此，槽99有助于导致空气从上表面54上的孔96中排出，以便在配合表面54和密封板100的环状外侧边缘102之间形成一个空气缓冲层。另外，从饼形部分55，56上的孔96中排出的空气在饼形部分55，56和密封板100的饼形部分105，106之间形成一个空气缓冲层。所述空气缓冲层减少或避免了尚未净化过的处理气体泄露到净化的处理气体流中。流分配器50和密封板100的较大的饼形楔状件提供了一个跨越流分配器50顶部的长的路径，未净化过的气体必须通过该路径才能导致泄露。由于流分配器在工作的大部分时间是静止的，在所有的阀配合表面之间形成了一个不可穿透的空气缓冲层。在需要移动所述流分配器时，用于密封所述阀的空气缓冲层还能起到消除任何高的接触压力，避免在流分配器50和密封板100之间产生磨损的作用。

所述加压空气优选是通过一个风扇输送的，该风扇不同于将处理气体输送到采用了所述阀的装置中的风扇，以便密封空气的压力高于输入或输出处理气体的压力，从而提供一种正压密封。不过，正如上文所指出的，可以使用一种负压系统。

如图10和11所示，流分配器50包括一个旋转口90。流分配器50的截头锥形部分53绕一个环状壁或环状密封外壳659旋转，所述外壳起着外部环状密封装置的作用。外壳659包括一个外部环形凸缘111，它被用于使外壳659居中定位，并且将它固定在歧管51上(还可参见图5A)。

参见图11，示出了本发明改进密封系统的一种实施方案的细节。所示出的保持环密封装置664，优选是用碳钢制成的，它被连接在旋转组件53上。保持密封环664优选是一个如图11A中的透视图所示的开口环，并且具有如图11B所示的截面。开口环有利于安装和拆卸。图13表示通过一个有头螺钉140连接在旋转组件53上的保持密封环664。可以使用其他合适方式连接环664。所述旋转组件优选包括一个槽700(图13)，用于将保持环密封装置适当定位。

如图11C，11D，13和14所示，相对的保持密封环664是安装环091。同样通过一个有头螺钉140’将安装环091安装在旋转组件53上，并且在所述旋转组件上设置了一个用于正确定位安装环091的槽。

在所示出的实施方案中，当旋转组件绕垂直轴线旋转时，当它在安装环091上滑动时，密封环658的重量会导致磨损。如图11D所示，为了减少或消除这种磨损，沿安装环663的周围形成一个突舌部分401，该部分优选是居中定位的。如图11所示，选择性的板式承载弧形件663具有一个在形状和位置上与突舌部分401对应的槽402(图11E，11F)，并且在组装之后位于安装环091上方。板式承载弧形件663优选是用不同于密封环658的材料制成的，以便它发挥承载件的作用。合适的材料包括铜、陶瓷、或其他不同于用作密封环658的材料的金属的金属。

在保持密封环664和承载弧形件663之间安装了一个密封环658。如图11G和11H所示，密封环658具有一个通过它的周围形成的径向槽403。在密封环658的一个边缘上，径向槽403止于周向半圆形结构，以便当密封环658与环密封壳659贴靠时形成一个分配槽145，如图11所示。另外，可以使用一个以上的径向槽403。在所示出的实施方案中，环状密封装置658还具有一个孔404，它与径向槽403连通并且与其垂直。通过对孔404加压，产生了一种平衡力，以便抑制密封环658因为它的重量而向下运动。如果所述阀的取向不同的话，如旋转180度，可以将孔404设置在密封环658的上部。另外，可以在上部或下部或同时在上部和下部使用一个以上的孔404。例如，如果所述取向被旋转90度的话，就不需要平衡力。由于密封环658保持静止，并且所述外壳是静止的，密封装置658不必是圆的；包括椭圆和八边形的其他形状也是适合的。环状密封装置658可以由一个部分组成，或者可以由两个或两个以上部分组成。

环状密封装置658偏压在环状密封外壳659上，并且即使在流分配器50(以及密封环664，板承载件663和安装环091)旋转时也能保持静止。如图11的箭头所示，加压空气(或气体)通过径向导管83流入径向槽403和孔404，以及流入环状密封装置658和外壳659之间的分配槽145，保持环密封装置664和外壳659之间的间隙，以及承载弧形件663和外壳659之间的间隙和安装环091和外壳659之间的间隙。当流分配器相对静止的外壳659(和静止的密封环658)旋转时，上述间隙中的空气对所述空间加压，产生一种连续的和无摩擦的密封。分配槽145将环状密封装置658的外表面划分成3个区，其中的两个区与外侧孔接触，以及一个中央压力区。

通过使用单一密封环组件，消除了推或拉两个活塞环状密封装置并使之分开的力。另外，由于部件的数量减少，实现了费用的节省，并且可以将一个环制成具有较大的截面，因此，可以用在尺寸上更稳定的部件制成。可以将所述环分割成两半，以便于安装和更换。可以将压缩弹簧或其他偏压装置放置在所述切口的凹陷孔405中(图11I)，以便提供所述环的朝向所述孔的向外的力。

图12表示为轴52输送加压空气的通风系统64是如何与驱动轴52密封的。这种密封的方式类似于上面所讨论的旋转口，所不同的是，所述密封装置是不加压的，并且仅需要一个活塞环，用于上面和下面通风系统64的每一个密封装置。采用图中所示出的通风系统64上方的密封装置，通过在它上面开一个中央槽，形成C形内部环状密封装置216。起着外部环状密封装置作用的静止环状筒形壁210包括一个外侧环状凸缘211，用于使壁210居中，并且将它固定在通风系统64上。将一个静止活塞环212放置在形成于C形内部环状密封装置216上的槽中，并且偏压在壁210上。活塞环212和C形内部密封装置216的孔之间的间隙，以及C形内部密封装置216和外部筒形壁210之间的间隙，可容纳驱动轴52因为热膨胀等所造成的任何运动。如图12所示，在通风系统64的相反一侧使用了类似的筒形壁310，C形内部密封装置316和活塞环312。

图14A表示另一种实施方案，它包括安装在旋转组件或静止密封环上的其他柔性密封装置710，711，该实施方案减少了密封该组件所需要的密封气体的数量。

图14B表示另一种实施方案，其中，消除了该密封装置后面的密封气体，取而代之的是通过歧管720从该组件的外面导入，所述歧管安装在静止外壳的外部孔的周围，如图中所示。在工作时，在第一种模式下，未处理过的(脏的)处理气体通过流分配器50的通道61流进入口48，并且流入在这种模式下与通道61连通的相应的阀口25。未处理过的处理气体可以向上通过由冷面通风系统20支承的热的热交换介质，并且通过燃烧区，在这里对它进行处理，然后已经净化的气体在向下通过第二个柱中的冷的热交换介质时冷却，通过与通道60连通的阀口25，并且通过通风系统47和出口49排出。一旦冷的热交换介质变得较热，所述热的热交换介质就变得较冷，通过启动驱动机构70旋转驱动轴52和流分配器50反转所述循环。在第二种模式下，未处理过的处理气体再次流入入口48，通过流分配器50的通道61，该通道现在与另一个不同的阀口25连通，该阀口以前只与通道60形成流体连通，因此引导未处理过的处理气体通过现在的热的热交换柱中，并且随后通过燃烧区，在这里对处理气体进行处理。然后，当净化的气体向下通过其他柱中的现在的冷的热交换介质时冷却，通过现在与通道60流通的阀口25，并且通过通风系统47和出口49排出。根据需要重复上述循环，通常每0.5-7分钟重复一次。

Claims (14)

1.一种阀，包括：

一个可旋转的外壳，它具有一个适合接收气体的导管；

一个外壳环状密封装置；

一个位于所述可旋转外壳和所述外壳环状密封装置之间的环状密封装置，所述环状密封装置具有一个适用于让气体流入或流出所述导管的孔。

2.如权利要求1所述的阀，还包括用于使气体流过径向导管并流过所述环状密封装置和所述外壳环状密封装置之间的装置。

3.如权利要求1所述的阀，其中，所述阀还包括一个与所述可旋转外壳连接的安装环，和一个与所述安装环隔开并且与所述可旋转外壳连接的保持环，其中，所述环状密封装置位于所述安装环和所述保持环之间。

4.如权利要求3所述的阀，还包括一个位于所述环状密封装置和所述安装环之间的承载件。

5.如权利要求4所述的阀，其中，所述环状密封装置包括适合接收来自所述径向导管的气体的第二孔，以便偏压所述环状密封装置向所述承载件运动。

6.如权利要求1所述的阀，还包括：

第一阀口，和与所述第一阀口分离的第二阀口；和

一个具有入口通道和出口通道的流分配器，所述流分配器可以相对所述第一和第二阀口在第一位置和第二位置之间运动，在第一位置上，所述第一阀口与所述入口通道形成流体连通，而所述第二阀口与所述出口通道形成流体连通，而在第二位置上，所述第一阀口与所述出口通道形成流体连通，而所述第二阀口与所述入口通道形成流体连通；所述流分配器包括一个阻止表面，当所述流分配器位于所述第一和第二位置之间时，该阻止表面能阻止流通过所述第一阀口的第一部分和通过所述第二阀口的第二部分。

7.一种阀，包括：

一可旋转的外壳；

一个外壳环状密封装置；

位于所述可旋转外壳和所述外壳环状密封装置之间的环状密封装置；和

一个位于所述外壳环状密封装置周围的围绕所述环状密封装置输送加压气体的歧管。

8.一种用于处理气体的再生性热氧化器，包括：

一个燃烧区；

含有热交换介质并且与所述燃烧区连通的第一热交换床；

含有热交换介质并且与所述燃烧区连通的第二热交换床；

一个可旋转的开关阀，用于使所述气体交替在所述第一和第二热交换床之间流动，所述可旋转的开关阀包括一个径向导管，一个外壳，和一个与所述径向导管形成流体连通的环状密封装置，所述环状密封装置具有一个适合让气体流入或流出所述径向导管的孔，并且与所述外壳形成加压的密封。

9.如权利要求8所述的再生性热氧化器，其中，所述可旋转的开关阀还包括与所述第一热交换床形成流体连通的第一阀口，和与所述第一阀口分开的第二阀口，所述再生性热氧化器还包括一个冷面通风系统，该系统包括至少一个挡板，用于将所述第一和第二阀口划分成多个腔室。

10.如权利要求9所述的再生性热氧化器，其中，每一个所述腔室是一致的。

11.如权利要求8所述的再生性热氧化器，其中，所述可旋转的开关阀装纳在一个具有歧管入口和歧管出口的歧管内，并且所述可旋转的开关阀包括一个入口通道和一个出口通道，并且其中，所述歧管入口与所述旋转阀的所述入口通道形成流体连通，所述歧管出口与所述可旋转的开关阀的所述出口通道形成流体连通。

12.如权利要求8所述的再生性热氧化器，还包括用于使气体流入所述径向导管并流入所述环状密封装置和所述外壳环状密封装置之间的装置。

13.如权利要求8所述的再生性氧化器，还包括用于旋转所述开关阀的驱动装置。

14.一种用于引导流体流的旋转阀，包括：

一个可旋转的外壳；

一个静止壁，该静止壁与所述可旋转的外壳分离，并且与所述外壳一起限定一个密封空间；

在所述密封空间内定位于所述可旋转外壳和所述静止壁之间的密封装置，所述密封装置适合接收所述密封空间内的气体，并且偏压靠着所述壁。

Images