KR100846412B1

KR100846412B1 - 밸브, 재생 열 산화 장치 및 회전 가능한 밸브

Info

Publication number: KR100846412B1
Application number: KR1020037014245A
Authority: KR
Inventors: 캐시제임스티.
Original assignee: 메그텍 시스템즈 인코포레이티드
Priority date: 2001-05-04
Filing date: 2002-03-11
Publication date: 2008-07-16
Also published as: CA2444636A1; DE60235657D1; CN101004269B; PL367309A1; PL200788B1; HK1110646A1; ES2342838T3; EP1386112B1; JP2004532960A; CN1628227A; KR20040005941A; ATE460626T1; WO2002090830A1; NO20034889L; RU2285880C2; US6899121B2; EP1780467B1; MXPA03009976A; CN100408919C; ES2312566T3

Abstract

스위치 밸브는 재생 열 산화장치(10)에 사용되는 회전 가능한 시일을 이용하며, 상기 산화장치(10)는 스위치 밸브(20)를 포함한다. 본 발명의 밸브(20)는 우수한 밀봉 특성을 나타내며 마모를 최소화한다. 상기 밸브(20)는 2개의 쳄버를 형성하는 밀봉 판(100)을 가지며, 각 쳄버는 산화장치(10)의 2개의 재생 베드 중 하나로 인도되는 유동 포트(25)로 되어 있다. 또한, 상기 밸브(20)는 상기 밀봉 판의 각 절반부에 처리 가스 입구 또는 출구로의 채널을 교대로 제공하는 유동 스위치 분배기(50)를 포함한다. 상기 밸브는 고정 모드 및 밸브 이동 모드의 2개의 모드 사이에서 작동한다. 고정 모드에서는, 처리 가스 누출을 최소화 또는 방지하도록 기밀 시일이 사용된다. 또한, 기밀 시일은 밸브 이동 중에 밀봉하도록 작용한다.

Description

밸브, 재생 열 산화 장치 및 회전 가능한 밸브{VALVE, THE REGENERATIVE THERMAL OXIDIZER, AND THE ROTATABLE VALVE}

본 발명은 절환 밸브 시일에 관한 것이다.

재생 열 산화장치는 통상적으로 산업 및 동력 장치에서의 고 유동, 저 농도 배출물의 휘발성 유기 화합물(VOC)을 파괴하도록 사용된다. 이러한 산화장치는 통상 높은 VOC 파괴율을 달성하도록 높은 산화 온도를 필요로 한다. 높은 열 회수율을 얻도록, 처리되어질 "오염된" 처리 가스는 산화 전에 예열된다. 그 가스들을 예열하도록 열 교환기 칼럼이 제공된다. 상기 칼럼은 통상적으로 양호한 기계적 및 열적 안정성 및 충분한 열량을 가진 열 교환 재료로 채워진다. 작동 시에, 처리 가스는 이미 가열된 열 교환기 칼럼을 통해 공급되며, 그 처리 가스는 VOC 산화 온도에 근접하거나 또는 그 온도까지 가열된다. 이 예열된 처리 가스는 연소 영역으로 향하게 되어 그곳에서 불완전한 VOC 산화를 완전하게 한다. 이제 처리된 "청정" 가스는 연소 영역 밖으로 열 교환기 칼럼 또는 제2 열 교환 칼럼을 통해 복귀되도록 배향된다. 고온의 산화된 가스는 계속 이 칼럼을 통과하면서, 가스는 그의 열을 그 칼럼의 열 교환 매체에 전달하여, 가스는 냉각되고 열 교환 매체는 예열되어 다른 배치(batch)의 처리 가스를 산화 처리 전에 예열시키도록 할 수 있다. 일반적으로, 재생 열 산화장치는 교대로 처리 가스 및 처리된 가스를 수용하는 적어도 두 개의 열 교환기 칼럼을 가진다. 이 처리는 큰 체적의 처리 가스를 효율적으로 처리할 수 있도록 연속적으로 실행된다.

재생 산화장치의 성능은 VOC 파괴 효율을 증가시키고 작동 및 초기 자본 비용을 감소시킴에 의해 최적화된다. VOC 파괴 효율 증가 기술은, 예컨대 개선된 산화 시스템 및 퍼지 시스템(즉, 포획 쳄버), 및 절환 중에 산화장치 내의 미처리된 가스 체적을 처리하기 위한 3개 이상의 열 교환기 등의 수단을 이용하여 행해지고 있다. 작동 비용은 열 회수율을 증가시키고, 산화장치에 걸친 압력 강하를 감소시킴에 의해 절감될 수 있다. 작동 및 초기 자본 비용은 산화장치를 적절하게 설계하고 적절한 열 전달 패킹 재료를 선택함에 의해 감소될 수 있다.

효율적인 산화장치의 중요한 요소는 하나의 열 교환 칼럼에서 다른 칼럼으로 처리 가스의 유동을 절환하도록 사용되는 밸브이다. 밸브 시스템을 통해 미처리된 처리 가스의 어떠한 누출이 생기게 되면 장치의 효율을 감소시키게 된다. 또한, 밸브 절환 중에 시스템의 압력 및/또는 유동에서의 교란 및 변동이 야기될 수 있으며 이는 바람직하지 않다. 또한, 밸브 마모가 문제이며, 특히 재생 열 산화장치 응용에서의 밸브 절환의 높은 빈도의 면에서 문제가 있다.

종래의 2칼럼 설계에서는 한 쌍의 포펫 밸브를 이용하며, 그중 하나는 제1 열 교환 칼럼과 연계되고, 다른 하나는 제2 열 교환 칼럼과 연계된다. 포펫 밸브는 신속한 작용을 나타내지만, 사이클 중에 그 밸브들이 절환될 때, 불가피하게 그 밸브들에 걸친 미처리된 처리 가스의 누출이 발생된다. 예컨대, 2쳄버 산화장치의 사이클 중에, 입구 밸브 및 출구 밸브 모두가 부분적으로 개방되는 시점이 있다. 이 시점에서, 처리 가스 유동에 대한 저항이 없게 되며, 그때의 유동은 처리되지 않고 입구에서 출구로 직접 진행된다. 또한, 밸브 시스템과 덕트가 연계되어 있기 때문에, 포펫 밸브 하우징 및 연계된 덕트 내의 미처리된 가스의 체적은 잠재적인 누출 체적으로 된다. 밸브들에 걸친 미처리된 처리 가스의 누출로 인해 장치에서 배출될 가스가 미처리된 채 남겨질 수 있기 때문에, 이러한 누출은 장치의 파괴 효율을 크게 감소시키게 된다. 또한, 종래의 밸브 설계에서는 절환 중에 압력 변동을 야기하게 되어, 누출 가능성을 악화시키게 된다.

종래의 로터리 벨브 시스템에도 유사한 누출 가능성이 존재한다. 또한, 이러한 로터리 밸브 시스템은, 시간 경과에 따라 누출을 야기할 수 있고, 제조 및 유지에 고비용이 드는 많은 내부 디바이더를 포함한다. 예컨대, 미국 특허 제5,871,349호의 도1에서는, 12개의 금속 벽을 가진 12개의 쳄버들을 포함하는 산화장치를 나타내고 있는데, 이들은 각각 누출의 취약점으로 될 수 있다.

따라서, 상기한 각각의 단점을 갖지 않고, 2쳄버 장치의 간단성 및 비용 효율성, 및 로터리 밸브 시스템의 높은 VOC 제거 효율 및 원활한 제어성을 가진, 재생 열 산화장치를 제공하는 것이 바람직하다.

또한, 마모를 최소화하도록 개선된 밀봉 특성을 가진 밸브를 제공하는 것이 더 바람직하다.

상기 종래 기술의 문제점은, 단일 절환 밸브용의 개선된 시일, 및 그 절환 밸브를 포함하는 재생 열 산화장치를 제공하는 본 발명에 의해 극복될 수 있다. 본 발명의 밸브는 우수한 밀봉 특성을 나타내며 마모를 최소화한다. 상기 밸브는 2개의 쳄버를 형성하는 밀봉 판을 가지며, 각 쳄버는 산화장치의 2개의 재생 베드 중 하나로 인도되는 유동 포트로 되어 있다. 또한, 상기 밸브는 상기 밀봉 판의 각 절반부에 처리 가스 입구 또는 출구로의 채널을 교대로 제공하는 유동 절환 분배기를 포함한다. 상기 밸브는 고정 모드 및 밸브 이동 모드의 2개의 모드 사이에서 작동한다. 고정 모드에서는, 처리 가스 누출을 최소화 또는 방지하도록 기밀 시일이 사용된다. 또한, 기밀 시일은 밸브 이동 중에 밀봉하도록 작용한다. 상기 밸브는 컴팩트한 설계로 되어, 종래의 설계에 필요했던 덕트를 소거하게 된다. 이로써, 사이클 중에 채워지게 되는 처리 가스의 체적이 작게되며, 따라서 사이클 중에 미처리된 채 남아있는 오염된 처리 가스를 감소시키게 된다. 연계된 배플들은 절환 중에 밸브에 걸친 미처리된 처리 가스의 누출을 최소화 또는 소거하게 된다. 종래 사용되던 2개 또는 4개가 아닌, 단일 밸브의 사용으로 인해, 밀봉을 필요로 하는 영역이 크게 감소된다. 유동 절환 분배기의 구조도, 그 유동 분배기가 열 교환 베드에 가깝게 배치될 수 있기 때문에 진행하는 처리 가스의 회전 거리 및 개소를 감소시키게 된다. 이로써, 밸브 절환 중에 갇혀 있는, 미처리된 가스의 체적을 감소시킨다. 흡입 사이클에서 토출 사이클에서와 같은 밸브 포트를 통해 처리 가스가 진행되므로, 열 교환 베드로의 가스 분포가 개선된다.

최소의 압력 변동, 우수한 밀봉, 및 절환 중에 바이패스가 최소한으로 또는 전무한 밸브 절환은 재생 열 산화 응용에서 얻어지게 된다. 절환 중의 바이패스의 소거로 인해, 절환 중에 시스템의 미처리된 가스의 체적을 저장하도록 사용되는 종 래의 포획 쳄버가 필요없게 되어, 비용을 크게 절감할 수 있게 된다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 열 산화장치의 사시도,

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 열 산화장치의 일 부분의 확대 사시도,

도3은 본 발명에 따른 콜드 페이스 플리넘의 사시도,

도4는 본 발명에 따른 밸브 포트의 하부 사시도,

도5는 본 발명에 따른 유동 분배기 절환 밸브의 사시도,

도5a는 본 발명에 따른 유동 분배기 절환 밸브의 단면도,

도6은 본 발명에 따른 절환 밸브 구동 메카니즘의 사시도,

도7a, 7b, 7c 및 7d는 본 발명에 따른 절환 밸브를 통한 유동을 나타낸 개략적인 다이어그램,

도8은 본 발명에 따른 유동 분배기의 일부분의 사시도,

도9는 본 발명에 따른 밀봉 판의 평면도,

도9a는 도9의 밀봉 판의 일 부분의 단면도,

도10은 본 발명에 따른 유동 분배기의 축의 사시도,

도11은 본 발명에 따른 회전하는 포트의 단면도,

도11a는 본 발명에 따른 리테이닝 링의 사시도,

도11b는 본 발명에 따른 리테이닝 링의 단면도,

도11c는 본 발명에 따른 장착 링의 사시도,

도11d는 본 발명에 따른 장착 링의 단면도,

도11e는 본 발명에 따른 판 베어링 아크의 사시도,

도11f는 본 발명에 따른 판 베어링 아크의 단면도,

도11g는 본 발명에 따른 시일 링의 사시도,

도11h는 본 발명에 따른 시일 링의 단면도,

도11i는 본 발명에 따른 시일 링의 홈의 단면도,

도12는 본 발명에 따른 구동 축의 하부 단면도,

도13은 본 발명에 따른 개선된 시일의 리테이닝 링 및 장착 링의 단면도,

도14는 본 발명에 따른 개선된 시일의 리테이닝 링 및 장착 링의 사시도,

도14a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전하는 포트의 단면도, 및

도14b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전하는 포트의 단면도이다.

먼저 도1 및 도2를 참조하면, 프레임(12)상에 지지된 2쳄버 재생 열 산화장치(10)(촉매 또는 비촉매)가 도시되어 있다. 상기 산화장치(10)는 중앙에 배치된 연소 영역과 소통하는 제1 및 제2 열 교환기 쳄버가 있는 하우징(15)을 포함한다. 버너(도시 안됨)는 상기 연소 영역과 연계되어 있으며, 연소 송풍기는 버너에 연소 공기를 공급하도록 프레임(12)상에 지지되어 있다. 상기 연소 영역은 통상적으로 대기로 인도하는 배기 스택(16)과 유체 소통하는 바이패스 출구(14)를 포함한다. 제어 캐비닛(11)은 상기 장치에 대한 제어부를 내장하고 있으며 역시 프레임(12)상에 지지되어 있는 것이 바람직하다. 제어 캐비닛(11) 반대편에 상기 지지 프레임(12)상에 지지된 팬(도시 안됨)이 제공되어 처리 가스를 산화장치(10)내로 이동시킨다. 상기 하우징(15)은 조작자가 하우징(15)으로 접근할 수 있게 하는 하나 이상의 접근 도어(18)를 가진 상부 쳄버 또는 루프(17)를 포함한다. 당업자들은 산화장치에 대한 상기 설명이 단지 예시적인 것이며, 2쳄버 보다 많거나 또는 작은 수의 쳄버를 가진 산화장치, 수평 배향 쳄버를 가진 산화장치, 및 촉매 산화장치 등의 다른 설계들도 본 발명의 범위 내에 있는 것임을 이해할 수 있을 것이다.

콜드 페이스 플리넘(20)은 도2에 도시된 바와 같이 하우징(15)의 기부를 형성한다. 상기 플리넘(20)상에 적절한 지지 격자(19)가 제공되어 상세하게 후술하는 바와 같이 각각의 열 교환 칼럼에 열 교환 매트릭스를 지지한다. 도시된 실시예에서, 열 교환 쳄버들은 절연된 분리 벽(21)에 의해 분리된다. 상기 실시예에서, 열 교환 베드를 통한 유동은 수직으로 되며, 처리 가스는 상기 플리넘(20)에 배치된 밸브 포트로부터 상기 베드로 진입하여, 제1 베드로 상방으로(루프(17)를 향해) 유동하여, 상기 제1 베드와 소통하는 연소 영역으로 진입하며, 연소 영역 외측으로 제2 쳄버로 유동하여, 그곳에서 상기 플리넘(20)을 향해 제2 베드를 통해 하방으로 유동한다. 그러나, 당업자들은 열 교환 칼럼이 서로 대향하고 중앙에 배치된 연소 영역에 의해 분리되어 있는 바와 같은, 수평 배열을 포함하는 다른 방위도 가능하게 됨을 이해할 수 있을 것이다.

도3을 참조하여, 상기 콜드 페이스 플리넘(20)에 대해 상세하게 설명한다. 상기 플리넘(20)은 외측 벽(20A,20B)으로부터 밸브 포트(25A-25F)를 향해 하방으로 경사져 있음으로써 가스 유동 분포에 도움이 되는 플로어(23)를 가진다. 상기 플로어(23)상에 다수의 디바이더 배플(24), 및 쳄버 디바이더(124A,124D,124E,124H)가 지지되어 있다. 상기 디바이더 배플(24)은 밸브 포트(25A-25F)를 분리하여, 밸브 절환 중에 압력 변동을 감소시키도록 작용한다. 상기 쳄버 디바이더는 열 교환 쳄버들을 분리한다. 쳄버 디바이더(124A,124D,124E,124H)는 각각 서로 분리되거나 또는 접속되어 있다. 밸브 포트(25A)는 쳄버 디바이더(124A)와 배플(24B) 사이에 형성되고, 밸브 포트(25B)는 배플들(24B,24C) 사이에 형성되고, 밸브 포트(25C)는 배플(24C)과 쳄버 디바이더(124D) 사이에 형성되고, 밸브 포트(25D)는 쳄버 디바이더(124E)와 배플(24F) 사이에 형성되고, 밸브 포트(25E)는 배플들(24F,24G) 사이에 형성되며, 밸브 포트(25F)는 배플(24G)과 쳄버 디바이더(124H) 사이에 형성된다. 디바이더 배플(24)의 수는 밸브 포트(25)의 수의 함수이다. 도시된 바람직한 실시예에서, 6개의 밸브 포트(25A~25F)가 있지만, 더 많거나 또는 작은 수가 사용될 수 있다. 예컨대, 4개의 밸브 포트만이 사용되는 실시예에서는, 단지 하나의 디바이더 배플만이 필요하다. 밸브 포트 및 대응하는 디바이더 배플의 수에 관계없이, 밸브 포트는 대칭으로 동일한 형상으로 됨이 바람직하다.

배플의 높이는 배플들의 상부면이 수평 레벨의 평면을 형성하게 됨이 바람직하다. 도시된 실시예에서, 밸브 포트들에서 가장 먼 배플의 부분이 가장 짧게 되어, 상기한 바와 같이 경사진 콜드 페이스 플리넘의 플로어(23)를 수용한다. 이와 같이 형성된 수평 레벨 평면은 상세하게 후술되는 바와 같이 각 열 교환 칼럼의 열 교환 매체를 지지하기에 적합하게 된다. 도시된 바와 같이 6개의 밸브 포트를 가진 실시예에서, 배플들(24B,24C,24F,24G)은 밸브 포트들(25)에서 연장될 때 상기 플리 넘(20)의 길이방향 중앙선 L-L에 대해 약 45°로 각을 이루며, 그 후 계속하여 외측 벽(20A,20B)을 향해 연장될 때 상기 길이방향 중앙선 L-L에 대해 대략 평행하게 된다. 배플들(24A,24D,24E,24H)은 밸브 포트들(25)에서 연장될 때 상기 플리넘(20)의 길이방향 중앙선 H-H에 대해 약 22.5°로 각을 이루며, 그 후 계속하여 외측 벽(20C,20D)을 향해 연장될 때 상기 길이방향 중앙선 H-H에 대해 대략 평행하게 된다.

상기 콜드 페이스 플리넘(20)의 벽(20A,20B,20C,20D) 및 배플들(24B,24C,24F,24G)은 배플(25)의 상부 면에 의해 형성된 상기 수평한 평면 보다 약간 아래쪽으로 연장하는 립(26)을 포함한다. 상기 립(26)은 선택적으로 제공되는 콜드 페이스 지지 격자(19)(도2)를 수용하여 지지하며, 또한 각 칼럼의 열 교환 매체를 지지한다. 열 교환 매체가 세라믹 안장 형태, 구형, 또는 다른 형상 등의 랜덤하게 포장된 매체를 포함하는 경우에, 상기 배플(24)은 그 매체를 분리하도록 더 높게 연장할 수 있다. 그러나, 종래의 로터리 밸브 설계에서와 같이 배플들 사이의 완전한 밀봉을 필요로 하는 것은 아니다.

도4는 밸브 포트(25A, 25B, 25C)의 저면도이다. 플레이트(28)는, 배플들(24)과 함께, 밸브 포트(25)를 정의하는 2개의 대향하는 대칭의 구멍들(29A,29B)을 가진다. 각 밸브 포트(25)에 선택적으로 회전 베인(27)이 배치된다. 각 회전 베인(27)은 플레이트(28)에 고정된 제1 단부, 및 각 측면의 배플(24)에 고정된(도3에 도시됨) 제1 단부에서 떨어져 배치된 제2 단부를 가진다. 각 회전 베인(27)은 제1 단부에서 제2 단부를 향해 폭이 넓어지며, 도3 및 도4에 도시된 바와 같이 상방으로 비스듬하게 각을 이루며 그 후 27A에서 수평으로 편평하게 된다. 상기 회전 베인(27)은 밸브 포트에서 배출된 처리 가스의 유동을 밸브 포트에서 멀어지게 배향시키어 작동 중에 상기 플리넘에 걸친 분포에 도움을 주도록 작용한다. 상기 플리넘(20)으로의 균일한 분포는 최적의 열 교환 효율을 위해 열 교환 매체를 통한 균일한 분포를 보장하도록 작용한다.

도5 및 도5a는 처리 가스 입구(48) 및 처리 가스 출구(49)(상기 요소(48)가 출구로 되고 요소(49)가 입구로 될 수 있지만, 앞의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 본 명세서에서 상기한 바와 같이 사용되고 있음)를 가진 매니폴드(51)에 포함된 유동 분배기(50)를 나타낸다. 상기 유동 분배기(50)는 상세하게 후술되는 구동 메카니즘에 결합된 중공 원통형 구동 축(52)(도5a, 도10)을 포함한다. 상기 구동 축(52)에 부분적으로 절두된 원추형 부재 또는 원추형 단편(53)이 결합된다. 상기 부재(53)는 2개의 대향하는 파이형 실링 면(55,56)으로 형성되어, 각각 원형의 외측 에지(54)에 의해 연결되며 구동 축(52)에서 바깥쪽으로 45°의 각도로 연장됨으로써, 상기 2개의 실링 면(55,56) 및 외측 에지(54)에 의해 형성된 공간이 제1 가스 경로 또는 통로(60)를 형성하는 결합 판을 포함한다. 유사하게, 제2 가스 경로 또는 통로(61)는 대향하는 각진 측판(57A,57B)과 중앙의 각진 측판(57C)으로 된 3개의 각진 측판, 및 상기 제1 통로와 대향하는 실링 면(55,56)에 의해 형성된다. 상기 각진 측판(57A,57B)은 통로(60)를 통로(61)로부터 분리한다. 이 통로들(60,61)의 상부는 결합 판(28)의 대칭 구멍(29A,29B)의 형태와 매칭되도록 설계되며, 조립된 상태에서, 각 통로(60,61)는 각각의 구멍(29A,29B)과 정렬되게 된다. 임의의 주어진 시간에서 유동 분배기(50)의 방위와 관계없이, 통로(61)는 입구(48)와만 유체 소통되며, 통로(60)는 플리넘(47)을 통해 출구(49)와만 유체 소통한다. 따라서, 입구(48)를 통해 매니폴드(51)로 진입하는 처리 가스는 통로(61)를 통해서만 유동하며, 밸브 포트(25)에서 통로(60)로 진입한 처리 가스는 플리넘(47)을 통해 출구(49)를 통해서만 유동한다.

밸브 포트(25)(도4)를 한정하는 결합 판(28)에 밀봉 판(100)(도9)이 결합된다. 상세하게 후술되는 바와 같이, 유동 분배기(50)의 상부 면과 밀봉 판(100) 사이에 공기 시일이 사용된다. 상기 유동 분배기는, 구동 축(52)을 통해, 고정 판(28)에 대해 수직 축을 중심으로 회전 가능하다. 이러한 회전은 후술하는 바와 같이 실링 면(55,56)을 구멍(29A,29B) 부분과 차단 및 비차단 상태로 정렬되도록 이동시킨다.

도6을 참조하면, 유동 분배기(50)를 구동하기 위한 적절한 구동 메카니즘이 도시되어 있다. 상기 구동 메카니즘(70)은 기부(71)를 포함하며 프레임(12)(도1)에 지지된다. 상기 기부(71)에 한 쌍의 랙 지지부(73A,73B) 및 실린더 지지부(74)가 결합된다. 실린더(75A,75B)는 실린더 지지부(74)에 의해 지지되어, 각각의 랙(76A,76B)을 작용시킨다. 각 랙은 스퍼(77A) 또는 스퍼 기어(77)의 형상과 대응하는 다수의 홈을 가진다. 유동 분배기(50)의 구동 축(52)은 스퍼 기어(77)에 결합된다. 실린더(75A,75B)의 작용에 의해 그에 결합된 각 랙(76A,76B)이 이동되며, 이에 따라 스퍼 기어(77)가 회전 운동하게 되어, 구동 축(52) 및 그에 결합된 유동 분배기(50)를 수직 축을 중심으로 회전시킨다. 상기 랙과 피니언의 설계는 구동 축(52)의 전후로의 180°회전을 야기하는 형태로 됨이 바람직하다. 그러나, 당업자들은 유동 분배기의 360°의 완전한 회전이 실행되는 구동을 포함한 다른 설계들이 본 발명의 범위 내에 있는 것임을 이해할 수 있을 것이다. 다른 적절한 구동 메카니즘으로는 유압 엑튜에이터 및 인덱서 등이 있다.

도7a 내지 도7d는 2개의 입구 포트 및 2개의 출구 포트를 가진 밸브의 통상의 절환 사이클 중의 유동 방향을 개략적으로 나타낸다. 이들 도면에서, 쳄버 A는 입구 쳄버이고 쳄버 B는 2칼럼 산화장치의 출구 쳄버이다. 도7a는 밸브의 완전 개방된 고정 위치를 나타낸다. 따라서, 밸브 포트(25A,25B)는 완전 개방 흡입 모드이고, 밸브 포트(25C,25D)는 완전 개방 토출 모드이다. 처리 가스는 밸브 포트(25A,25B)를 통해 쳄버 A로 진입하여, 가열된 쳄버 A의 열 교환 매체를 통해 유동하고, 산화되지 않은 임의의 휘발성 성분들이 산화되는 쳄버 A와 소통하는 연소 영역을 통해 유동하여, 상기 연소 영역과 소통하는 쳄버 B를 통해 유동하면서 냉각된 후, 예컨대 대기로 개방된 배기 스택으로 밸브 포트(25C,25D)를 통해 유동한다. 이러한 작동 모드의 통상의 기간은 약 1 내지 4분이고, 약 3분이 바람직하다.

도7b는 상기 모드 변화의 초기를 나타내며, 밸브의 60°회전이 발생되며, 약 0.5 내지 2초간 걸리게 된다. 이 위치에서, 밸브 포트(25B)는 폐쇄되고, 따라서 쳄버 A로 또는 쳄버 A로부터의 유동은 상기 포트에 의해 차단되며, 밸브 포트(25C)는 폐쇄되고, 따라서 상기 포트에 의해 쳄버 B로 또는 쳄버 B로부터의 유동이 차단된다. 밸브 포트(25A,25D)는 개방된 채 유지된다.

유동 분배기가 계속해서 60°더 회전한 경우를 도7c에 나타내며, 이제 밸브 포트(25A,25D)가 차단된다. 그러나, 밸브 포트(25B)는 현재 개방되어 있지만, 토출 모드이고, 처리 가스가 쳄버 A에서 포트(25B)를 통해 유동하여 배기 스택 등으로 배출되는 것만을 허용한다. 유사하게, 현재 밸브 포트(25C)는 개방되어 있지만, 흡입 모드이고, 처리 가스가 쳄버 B로 유동하는 것만을 허용한다(도7a의 토출 모드일 때의 경우에서와 같이 쳄버 B 밖으로의 유동이 아니다).

유동 분배기가 최종으로 60°회전된 상태를 도7d에 나타낸다. 현재 쳄버 A는 완전 개방 토출 모드이고, 쳄버 B는 완전 개방 흡입 모드이다. 따라서, 밸브 포트(25A,25B,25C,25D)는 모두 완전 개방되고, 유동 분배기는 휴지된다. 상기 유동이 다시 반전될 때, 유동 분배기는 오던 방향으로부터 180°뒤로 회전시킴에 의해 도7a의 위치로 복귀하며, 전의 회전과 동일한 방향으로 180°계속하여 회전하는 것도 본 발명의 범위 내에 속하는 것이다.

도3의 6개의 밸브 포트 시스템은 아날로그 형태로 작동하게 된다. 따라서, 각 밸브 포트는 60°가 아닌 45°로 회전하게 된다. 도3의 밸브 포트(25A,25B,25C)가 완전 개방 흡입 모드이고, 밸브 포트(25D,25E,25F)가 완전 개방 토출 모드라 하면, 사이클의 제1 단계는 벨브의 45°회전(시계 방향)이고, 밸브 포트(25C)로 그리고 밸브 포트(25F)에서의 유동을 차단하게 된다. 벨브 포트(25A,25B)는 흡입 개방 위치에 유지되고, 밸브 포트(25D,25E)는 토출 개방 위치에 유지된다. 유동 분배기가 시계방향으로 45°더 회전되면, 밸브 포트(25C)는 현재 토출 개방 위치이고, 밸브 포트(25B)는 차단되며, 밸브 포트(25A)는 개방 흡입 위치를 유지한다. 유사하 게, 밸브 포트(25F)는 현재 흡입 개방 위치이고, 밸브 포트(25E)는 차단되며, 밸브 포트(25D)는 개방 흡입 위치를 유지한다. 유동 분배기가 계속하여 45°더 회전되면, 밸브 포트(25C,25B)는 현재 토출 개방 위치이고, 밸브 포트(25A)는 차단된다. 유사하게, 밸브 포트(25D,25E)는 현재 개방 흡입 위치이고, 밸브 포트(25F)는 차단된다. 최종 위치에서, 유동 분배기는 45°더 회전되어 정지하게 되며, 모든 밸브 포트(25A,25B,25C)는 토출 개방 위치이고, 모든 밸브 포트(25D,25E,25F)는 개방 흡입 위치에 있게 된다.

상기한 바로부터 알 수 있는 바와 같이, 종래의 로터리 밸브에 대한 본 발명의 일 장점은 상기 유동 분배기가 대부분 시간 동안 정지되어 있는 것이다. 상기 유동 분배기는 흡입-토출 사이클 절환 중에만 이동하며, 그 이동은 쳄버 A 또는 쳄버 B 중 하나가 흡입 모드이고 다른 하나가 토출 모드인 동안 고정되어 있는 수 분에 비해 단지 수 초 동안이다(일반적으로 전체 약 0.5 내지 4초). 대조적으로, 종래의 로터리 밸브의 대부분은 일정하게 이동하여, 장치의 여러 부분들의 마모를 가속화하고 누출에 이르게 한다. 본 발명의 다른 장점은, 밸브 자체와 쳄버(쳄버 디바이더(124E,124D) 및 디바이더(124H,124A) 사이의 공간(80)(도3)), 및 쳄버 디바이더(124E,124H,124A,124D)에 의해 형성된 이중 벽 모두에서, 청정화되지 않은 처리 가스로부터 청정화된 가스를 분리하는 물리적 공간이 크다는 것이다. 또한, 상기 밸브는 단지 하나의 작용 시스템을 갖기 때문에, 상기 밸브는 다수의 작용 시스템들이 함께 작동되어야 하는 종래 기술에서와 다르게, 빠르거나 또는 느리게 이동하는 경우 성공적으로 기능하게 된다. 더 구체적으로, 종래 기술에서는, 하나의 포 펫 밸브가 다른 것에 대해 느린 경우에, 예컨대 처리 유동의 누출 또는 손실 또는 큰 압력 펄스가 생성될 수 있었던 것이다.

본 발명의 또 다른 장점은 절환 작동 중에 존재하는 저항이다. 상기한 포펫 밸브와 같은 종래의 밸브에서는, 두 밸브가 부분 개방되어 있을 때(즉, 하나는 폐쇄되고 하나는 개방되어 있을 때) 유동에 대한 저항이 영에 접근하게 된다. 그 결과, 단위 시간 당 가스의 유동이 실제로 증가하게 되고, 절환 중에 부분 개방된 두 밸브들에 걸쳐 가스의 누출이 더욱 악화된다. 대조적으로, 본 발명의 유동 분배기는 동시에 부분적으로만 폐쇄함에 의해 입구(또는 출구)를 점진적으로 폐쇄하기 때문에, 절환 중에 저항이 영으로 감소되지 않고, 실제로 증가함으로써, 절환 중에 밸브 포트들에 걸친 처리 가스의 유동을 제한하여 누출을 최소화한다.

이제 밸브를 밀봉하는 바람직한 방법에 대해 먼저 도5, 도8 및 도9를 참조하여 설명한다. 유동 분배기(50)는 그 분배기가 이동함에 따른 마모를 최소화 또는 제거하기 위해, 공기의 쿠션 위에 얹혀 있다. 당업자들은 설명의 목적으로 본 명세서에서는 공기가 바람직하다고 하였지만, 공기 이외의 가스가 사용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 공기의 쿠션은 밸브를 밀봉할 뿐만 아니라, 유동 분배기 이동 시에 마찰이 없거나 또는 거의 마찰이 없는 상태로 되게 한다. 연소 영역의 버너에 연소 공기를 공급하도록 이용되는 팬과 같거나 또는 다른 것으로 될 수 있는 팬 등의 가압 배출 시스템이 유동 분배기(50)의 구동 축(52)에 적절한 덕트(도시 안됨) 및 플리넘(64)을 통해 공기를 공급한다. 이와 다르게, 부압이 사용될 수 있다. 도8에 도시된 바와 같이(정압 시스템을 도시하고 있음), 공기는 구동 메카니즘(70)에 결합된 구동 축(52)의 기부(82) 위의 구동 축(52) 부분에 형성된 하나 이상의 구멍들(81)을 통해 덕트에서 구동 축(52)으로 이동한다. 구멍(81)의 정확한 위치는 특히 제한되지는 않지만, 상기 구멍(81)은 구동 축(52)을 중심으로 대칭으로 배치되어 균일한 크기로 형성되어 있음이 바람직하다. 도8에 화살표로 나타낸 바와 같이 가압 공기는 축 위로 유동하며, 상세하게 후술되는 바와 같이 환형 회전 포트(90)에 배치된 링 시일을 제공하며 그 시일과 소통하는 하나 이상의 반경방향 덕트(83)로 가압 공기 중 일부가 진입한다. 상기 반경방향 덕트(83)로 진입하지 않은 공기는 통로(94)에 도달할 때까지 계속하여 구동 축(52) 위로 유동하며, 상기 통로에 의해 반환형 부분(95) 및 파이형 웨지 또는 실링 면(55,56)에 의해 형성된 부분을 가진 채널로 공기를 분포시키게 된다. 부압 시스템에서의 유동은 이와 반대로 된다.

유동 분배기(50)의 결합면, 특히 파이형 웨지(55,56) 및 외측 환형 에지(54)의 결합 면에는 도5에 도시된 바와 같이, 다수의 구멍(96)이 형성된다. 채널(95)에서의 가압 공기는 도8에 화살표로 나타낸 바와 같이 구멍들(96)을 통해 채널(95)에서 배기되어, 유동 분배기(50)의 상부 면과 도9에 도시된 고정 밀봉 판(100) 사이에 공기 쿠션을 형성한다. 상기 밀봉 판(100)은 유동 분배기(50)의 상부 면 또는 외측 환형 에지(54)의 폭에 대응하는 폭을 가진 환형 외측 에지(102), 및 유동 분배기(50)의 파이형 웨지(55,56)의 형상에 대응하는 한 쌍의 파이 형 요소(105,106)를 포함한다. 상기 밀봉 판은 밸브 포트의 판(28)(도4)과 매칭된다(그 판에 결합된다). 구멍(104)은 유동 분배기(50)에 결합된 축 핀(59)(도8)을 수용한다. 유동 분배기와 대향하는 환형 외측 에지(102)의 하면은 유동 분배기(50)의 결합 면의 구멍(96)과 정렬된 하나 이상의 환형 홈(99)(도9a)을 포함한다. 바람직하게도 홈(99)의 2개의 동심의 열, 및 대응하는 2열의 구멍(96)을 포함한다. 따라서, 상기 홈(99)은 상부 면 또는 외측 환형 에지(54)의 구멍(96)으로부터 공기를 배출시켜 밀봉 판(100)의 환형 외측 에지(102)와 결합 면(54) 사이에 공기의 쿠션을 형성한다. 또한, 파이형 부분 또는 실링 면(55,56)의 구멍(96)으로 공기를 배출시켜 밀봉 판(100)의 파이형 부분 또는 구성요소들(105,106)과 파이형 부분(55,56) 사이에 공기 쿠션을 형성한다. 이들 공기 쿠션은 청정화되지 않은 처리 가스가 청정화된 처리 가스의 유동으로 누출됨을 최소화 또는 방지한다. 유동 분배기(50) 및 밀봉 판(100)의 비교적 큰 파이형 웨지는 미처리된 가스가 횡단하여야 함으로써 누출되게 하는 유동 분배기(50)의 상부에 걸쳐 긴 경로를 제공한다. 상기 유동 분배기가 작동 중에 대부분 시간에 고정되어 있기 때문에, 모든 밸브 결합면들 사이에 꿰뚫을 수 없는 공기 쿠션이 형성된다. 유동 분배기가 이동되도록 요구될 때, 밸브를 밀봉하도록 사용된 공기 쿠션이 이제는 유동 분배기(50)와 밀봉 판(100) 사이에 마모를 야기하는 임의의 높은 접촉 압력을 제거하도록 작용한다.

가압 공기는 밸브가 사용되고 있는 장치로 처리 가스를 배출하는 팬과 다른 팬으로부터 배출됨으로써, 밀봉 공기의 압력이 입구 또는 출구 처리 가스 압력 보다 높게 되어, 포지티브 시일을 제공한다. 그러나, 상기한 바와 같이, 부압 시스템도 사용될 수 있다.

유동 분배기(50)는 도10 및 도11에 도시된 바와 같이 회전 포트(90)를 포함한다. 유동 분배기(50)의 절두 원추형 부분(53)은 외부 링 시일로서 기능하는 환형 벽 또는 링 시일 하우징(659)을 중심으로 회전한다. 상기 하우징(659)은 그 하우징의 중심을 잡아서 하우징을 매니폴드(51)에 고정하도록 이용되는 외측 환형 플랜지(111)를 포함한다(도5a 참조).

이제 도11을 참조하면, 본 발명에 따른 개선된 밀봉 시스템의 일 실시예를 나타내고 있다. 탄소강으로 된 리테이닝 링 시일(664)은 회전하는 조립체 또는 절두 원추형 부분(53)에 결합된다. 상기 시일 링(664)은 도11a에 사시도로 나타낸바와 같이 분할 링이며, 도11b에 도시된 횡단면을 가진다. 상기 링을 분할하면 설치 및 제거가 용이하게 된다. 도13은 캡 나사(140)로 회전하는 조립체 또는 절두 원추형 부분(53)에 결합된 리테이닝 시일 링(664)을 나타낸다. 상기 링(664)을 부착하도록 다른 적절한 수단이 사용될 수 있다. 상기 회전하는 조립체는 상기 리테이닝 링 시일을 제 위치에 적절하게 배치시키도록 홈(700)(도13)을 포함한다.

도11c, 도11d, 도13 및 도14에 도시된 바와 같이, 리테이닝 시일 링(664)에 대향하게 장착 링(091)이 제공된다. 상기 장착 링(091)도 캡 나사(140')로 회전하는 조립체(53)에 결합되며, 상기 장착 링(091)을 적절하게 배치하기 위한 홈이 상기 회전하는 조립체에 형성된다.

도시된 실시예에서, 회전하는 조립체는 수직 축을 중심으로 회전하며, 시일 링(658)의 웨이트는 상기 시일 링이 장착 링(091)에 대해 미끄럼 이동할 때 마모될 수 있다. 이 마모를 감소 또는 제거하도록, 장착 링(091)에는 그의 외주를 따라 형성되어 도11d에 도시된 바와 같이 중앙에 배치되는 텅(tongue)(401)이 형성되어 있다. 임의로 제공되는 판 베어링 아크(663)는 상기 텅(401)의 형상과 위치에 대응하는 홈(402)(도11e 및 도11f)을 가지며, 도11에 도시된 바와 같이 조립될 때 장착 링(091) 위에 위치하게 된다. 상기 판 베어링 아크(663)는 베어링으로서의 그의 기능을 발휘하도록 시일 링(658)과 다른 재료로 제조된다. 그에 적절한 재료는 청동, 세라믹, 또는 시일 링(658)의 재료로서 사용된 금속과 다른 금속 등이 있다.

리테이닝 시일 링(664)과 아크(663) 사이에 시일 링(658)이 배치된다. 도11g 및 도11h에 도시된 바와 같이, 시일 링(658)은 그의 외주에 걸쳐 형성된 반경방향 슬롯(403)을 가진다. 상기 시일 링(658)의 일 에지에서, 상기 반경방향 슬롯(403)이 반원형 형태로 종결함으로써, 상기 시일 링(658)이 도11에 도시된 바와 같이 링 시일 하우징(659)에 접촉할 때 분배 홈(145)이 생성된다. 이와 다르게, 하나 이상의 반경방향 슬롯(403)이 사용될 수 있다. 도시된 실시예에서, 링 시일(658)은 또한 반경방향 슬롯(403)과 소통하게 형성되어 상기 슬롯에 직교하는 보어(404)를 가진다. 이 보어(404)를 가압함에 의해, 시일 링(658)이 그 자신의 중량으로 인해 하방으로 이동됨이 금지됨으로써 평형이 이루어진다. 밸브의 방위가 180°회전되는 등으로 다르게 되는 경우, 상기 보어(404)는 시일 링(658)의 상부에 형성될 수 있다. 이와 다르게, 하나 이상의 보어(404)가 상부 또는 하부, 또는 둘다에서 사용될 수 있다. 상기 방위가 예컨대 90° 회전된 경우, 평형은 불필요하다. 링 시일(658)은 고정된 채 유지되고 하우징은 고정되어 있기 때문에, 링 시일(658)은 둥그렇게 될 필요가 없으며, 타원 및 8변형 등의 다른 형상으로 될 수 있다. 상기 링 시일(658)은 단일 피스로 되거나, 또는 2개 이상의 피스들로 될 수 있다.

상기 링 시일(658)은 링 시일 하우징(659)에 대해 바이어스되어, 유동 분배기(50)(및 시일 링(664), 판 베어링 아아크(arc)(663) 및 장착 링(091))이 회전하더라도 고정된 채 유지된다. 가압된 공기(또는 가스)는 도11에 화살표로 나타낸 바와 같이 반경방향 덕트(83)를 통해, 반경방향 슬롯(403)과 보어(404)는 물론, 링 시일(658)과 하우징(659) 사이의 분배 홈(145), 리테이닝 링 시일(664)과 하우징(659) 사이의 갭 및 상기 아크(663)와 하우징(659)과 장착 링(091)과 하우징(659) 사이의 갭으로 유동한다. 유동 분배기가 고정 하우징(659)( 및 고정 시일 링(658))에 대해 회전할 때, 상기 갭들 내의 공기는 연속적인 비마찰 시일을 형성하도록 그 공간들을 가압한다. 상기 분배 홈(145)은 링 시일(658)의 외측 면을, 외측 보어와 접촉하는 2개의 영역 및 중앙의 가압 영역으로 3개의 영역들로 분할한다.

단일 밀봉 링 조립체를 이용함에 의해, 듀얼 피스톤 링 시일을 밀거나 또는 당기는 힘이 소거된다. 또한, 부품 수가 감소됨으로써 비용 절감이 실현되며, 단일의 링이 보다 큰 단면으로 형성되어 더욱 치수 안정성이 있는 부품들로 제조될 수 있다. 상기 링은 2개의 절반부로 분할되어 설치 및 교체를 용이하게 할 수 있다. 분할에 있어서 보어에 대한 링의 바깥쪽으로의 힘을 제공하도록 오목한 구멍(405)(도11i)에 압축 스프링 또는 다른 바이어싱 수단이 배치될 수 있다.

도12는 구동 축(52)에 대해 가압된 공기가 밀봉되어 있는 상태에서 플리넘(64)이 어떻게 상기 축(52)에 공급하는 것인 가를 나타내고 있다. 상기 밀봉은, 시일들이 가압되지 않고 플리넘(64) 상하의 각 시일에 대해 단지 하나의 피스톤 링만이 필요한 것을 제외하면 상기한 회전하는 포트와 유사한 방식으로 된다. 일례로서 플리넘(64)상에 시일을 사용하는 경우, C자형 내측 링 시일(216)이 그 내 부에 중앙의 홈이 뚫린 상태로 형성된다. 외측 링 시일로서 작용하는 고정된 환형의 원통형 벽(210)은 그 벽(210)의 중심을 잡아서 플리넘(64)에 고정시키도록 사용되는 외측 환형 플랜지(211)를 포함한다. 고정 피스톤 링(212)은 C자형 내측 링 시일(216)에 형성된 홈에 위치하여 벽(210)에 대해 바이어스된다. 피스톤 링(212)과 C자형 내측 시일(216)의 보어 사이의 갭, 및 C자형 내측 시일(216)과 외측의 원통형 벽(210) 사이의 갭은 열 팽창 등으로 인한 구동 축(52)의 어떠한 이동도 수용하게 된다. 유사한 원통형 벽(310), C자형 내측 시일(316) 및 피스톤 링(312)이 도12에 도시된 바와 같이 플리넘(64)의 대향 측면 상에서 사용된다.

도14a는 회전하는 조립체 또는 고정 시일 링에 장착된 가요성 시일(710,711)이 추가된 다른 실시예를 나타낸다. 이 실시예는 조립체를 밀봉하도록 필요한 시일 가스량을 감소시킨다.

도14b는 시일 뒤의 시일 가스가 소거되고, 그 대신에 도시된 바와 같이 고정 하우징의 외측 보어 주위에 위치된 매니폴드(720)에 의해 조립체의 외측으로부터 배향되고 있는 또 다른 실시예를 나타내고 있다. 작동 시에, 제1 모드에서, 미처리된("오염된") 처리 가스는 유동 분배기(50)의 통로(61)를 통해 입구(48)로 유동하여, 이 모드에서 통로(61)와 소통하며 개방되어 있는 각 밸브 포트(25)로 유동한다. 그 후, 상기 미처리된 처리 가스는 콜드 페이스 플리넘(20)에 의해 지지된 고온 열 교환 매체 및 상기 미처리된 가스가 처리되는 연소 영역을 통해 상방으로 유동하며, 이제 청정화된 가스는 제2 칼럼의 차거운 열 교환 매체, 통로(60)와 소통하는 밸브 포트(25), 및 플리넘(47)과 출구(49)를 향해 하방으로 유동되면서 냉각 된다. 일단 냉각된 상기 열 교환 매체는 비교적 고온으로 되고 고온 열 교환 매체는 비교적 저온으로 되면, 사이클은 유동 분배기(50)와 구동 축(52)을 회전시키도록 구동 메카니즘(70)을 작용시킴에 의해 반전된다. 제2 모드에서, 미처리된 처리 가스는 다시 유동 분배기(50)의 통로(61)를 통해 입구(48)로 유동하여, 이제 통로는 이미 통로(60)와만 유체 소통하고 있는 다른 밸브 포트(25)와 소통하게 되어, 미처리된 처리 가스를 고온 열 교환 칼럼으로 향하게 하여 처리 가스를 처리하는 연소 영역으로 통과시킨다. 그 후 처리된 청정 가스는 다른 칼럼의 새로운 차가운 열 교환 매체, 현재 통로(60)와 소통하고 있는 밸브 포트(25), 및 플리넘(47)과 출구(49)를 향하여 하방으로 유동되면서 냉각되게 한다. 이 사이클은 필요하다면 0.5 내지 7분 마다 되풀이된다.

Claims

외측에 고정된 하우징 링 시일(659)과;

회전 가능한 하우징(53)과 상기 외측 하우징 링 시일(659) 사이에 있는 바이어싱 링 시일(658)을 포함하며,

상기 링 시일(658)은 덕트(83)로의 또는 덕트(83)로부터의 가스 유동을 허용하도록 채택된 반경방향 슬롯(403)를 가지며,

상기 링 시일(658)은 상기 외측 하우징 링 시일(659)에 대하여 바이어싱이 가능하며,

상기 하우징(53)의 회전 동안 상기 외측 하우징 링 시일(659)과 상기 링 시일(658) 사이에서 연속적이며 마찰이 없는 시일(seal)을 제공하도록 가압된 가스를 수용하도록 상기 덕트(83)와 상기 반경방향 슬롯(403)이 채택되는 것을 특징으로 하는 덕트(83)를 구비한 회전 가능한 하우징(53)을 포함하는 밸브.
제1항에 있어서, 상기 링 시일(658)과 외측 하우징 링 시일(659) 사이 및 상기 덕트(83)를 통해 가스가 유동하도록 하는 수단을 더 포함하는 밸브.
제1항에 있어서, 상기 밸브는 상기 회전 가능한 하우징(53)에 결합된 장착 링(091) 및 상기 장착 링(091)에서 떨어져 배치되고 상기 회전 가능한 하우징에 결합되는 리테이닝 링(664)을 더 포함하며, 상기 링 시일(658)은 상기 장착 링(091)과 리테이닝 링(664) 사이에 배치되는 밸브.
제3항에 있어서, 상기 링 시일(658)과 장착 링(091) 사이에 베어링(663)을 더 포함하는 밸브.
제4항에 있어서, 상기 링 시일(658)은 상기 베어링(663)을 향한 이동에 대해 상기 링 시일(658)을 바이어스하도록 상기 반경방향 덕트(83)로부터 가스를 수용하도록 채택된 보어(404)를 포함하는 밸브.
제1항에 있어서, 제1 밸브 포트 및 상기 제1 밸브 포트와 분리된 제2 밸브 포트; 및

입구 통로(48) 및 출구 통로(49)를 가지며, 상기 제1 밸브 포트가 입구 통로와 유체 소통하고 있고 제2 밸브 포트가 출구 통로와 유체 소통하고 있는 제1 위치, 및 상기 제1 밸브 포트가 출구 통로와 유체 소통하고 있고 제2 밸브 포트가 입구 통로와 유체 소통하고 있는 제2 위치 사이에서 상기 제1 및 제2 밸브 포트에 대해 이동 가능한 유동 분배기(50)로서, 상기 유동 분배기(50)가 상기 제1 및 제2 위치 사이에 있을 때 상기 제1 밸브 포트의 제1 부분 및 제2 밸브 포트의 제2 부분을 통해 유동을 차단하는 차단 면을 포함하는 유동 분배기(50)를 더 포함하는 밸브.
외측 하우징 링 시일(659);

회전 가능한 하우징(53)과 외측 하우징 링 시일(659) 사이에 제공된 링 시일(658); 및

상기 하우징(53)의 회전 동안 상기 외측 하우징 링 시일(659)과 상기 링 시일(658) 사이에 연속적이고 마찰이 없는 시일을 제공하도록 상기 링 시일(659) 주위에 가압된 가스를 공급하기 위한 상기 외측 하우징 링 시일(659)에 관한 매니폴드(720)를 특징으로 하는 상기 회전 가능한 하우징(53)을 포함하는 밸브.
연소 영역;

열 교환 매체를 포함하고 상기 연소 영역과 소통하는 제1 열 교환 베드;

열 교환 매체를 포함하고 상기 연소 영역과 소통하는 제2 열 교환 베드;

상기 제1 열교환 베드와 제2 열교환 베드 사이에서 상기 가스의 흐름을 교대로 하도록 하기 위한 회전 가능한 스위치 밸브(53)를 포함하며:

반경방향 덕트(83)는 외측 하우징(659)에 의해 둘러싸이고, 리테이닝 링(664)은 상기 회전 가능한 스위치 밸브에 연결되고, 장착 링(091)은 상기 회전 가능한 스위치 밸브에 연결되고 상기 리테이닝 링(664)으로부터 공간을 두고 있으며, 링 시일(658)은 상기 리테이닝 링(664)과 상기 장착 링(091) 사이에 있고 상기 반경방향 덕트(83)와 소통하며, 상기 링 시일(658)은 상기 반경방향 덕트(83)로의 또는 반경방향 덕트(83)로부터의 가스 흐름을 허용하고 상기 외측 하우징(659)으로 가압된 시일을 형성하도록 채택된 반경방향 슬롯(403)를 구비하는 것을 특징으로 하는 가스를 처리하기 위한 재생 열 산화장치(10).
제8항에 있어서, 상기 회전 가능한 스위치 밸브(53)는 상기 제1 열 교환 베드와 유체 소통하는 제1 밸브 포트 및 상기 제1 밸브 포트와 분리되어 있고 상기 제2 열 교환 베드와 유체 소통하는 제2 밸브 포트를 더 포함하며, 상기 재생 열 산화장치(10)는 상기 제1 및 제2 밸브 포트를 다수의 쳄버들로 분할하는 적어도 하나의 배플(24B)을 가진 콜드 페이스 플리넘(20)을 더 포함하는 재생 열 산화장치(10).
제9항에 있어서, 상기 각 쳄버는 서로에 대해 일치되어 있는 재생 열 산화장치.
제8항에 있어서, 상기 회전 가능한 스위치 밸브(53)는 매니폴드 입구(48) 및 매니폴드 출구(49)를 가진 매니폴드(51)에 내장되며, 상기 회전 가능한 스위치 밸브(53)는 입구 통로와 출구 통로를 가지며, 상기 매니폴드 입구(48)는 상기 로터리 밸브(53)의 입구 통로와 유체 소통하며, 상기 매니폴드 출구(49)는 상기 회전 가능한 스위치 밸브(53)의 출구 통로와 유체 소통하는 재생 열 산화장치.
제8항에 있어서, 상기 링 시일(658)과 상기 외측 하우징(659) 사이, 및 상기 반경방향 덕트(83)로 가스를 유동시키기 위한 수단을 더 포함하는 재생 열 산화장치.
제8항에 있어서, 상기 스위치 밸브(53)를 회전시키는 구동 수단을 더 포함하는 재생 열 산화장치.
회전 가능한 하우징(53);

상기 회전 가능한 하우징(53)에서 떨어져 있으며 상기 하우징과 함께 밀봉 공간을 형성하는 고정 벽(659);

상기 회전 가능한 하우징(53)과 상기 밀봉 공간의 고정 벽(659) 사이에 배치되는 상기 시일 수단(658, 664, 663)을 포함하고, 상기 하우징(53)의 회전 도중 상기 고정 벽(659)과 상기 시일 수단 사이에서 연속적이고 마찰이 없는 시일을 제공하도록 상기 밀봉 공간에 가스를 수용하여 상기 벽(659)에 대해 바이어스하도록 상기 시일 수단이 채택되는 것을 특징으로 하는, 유체의 유동을 배향시키기 위한 회전 가능한 밸브(50).
제8항에 있어서, 상기 회전 가능한 스위치 밸브는 상기 리테이닝 링(664)과 상기 장착 링(091) 사이에 배치된 리테이닝 아크(arc)(663)을 더 포함하는 재생 열 산화장치.
제15항에 있어서, 상기 장착 링(091)은 텅(tongue)(401)을 가지며 상기 리테이닝 아크(663)는 상기 텅(401)을 수용하기 위한 그루브(groove)(402)를 가지는 재생 열 산화장치.