KR20050056945A

KR20050056945A - 이중 승강 시스템

Info

Publication number: KR20050056945A
Application number: KR1020057001378A
Authority: KR
Inventors: 제임스 티. 캐시; 켄 웬도르프; 글렌 슈미트
Original assignee: 메그텍 시스템즈 인코포레이티드
Priority date: 2002-08-28
Filing date: 2003-06-24
Publication date: 2005-06-16
Also published as: RU2334150C2; EP1532412A4; AU2009236036A1; US6783111B2; KR101025544B1; CA2706650A1; RU2005108591A; JP2005537456A; PL373471A1; US20040086822A1; CN101430096B; PL199990B1; AU2003245679B2; US6978977B2; CN101430096A; US6669472B1; JP5816332B2; AU2009236032B2; CA2489331A1; JP2010112704A

Abstract

재생 열 산화기에 사용되는 밸브(50) 및 밸브 상승 시스템(52)이 제공되며, 산화기는 스위칭 밸브를 포함한다. 본 발명의 밸브는 우수한 밀봉 특성을 나타내며 마모가 최소로 된다. 바람직한 실시예에서, 상기 밸브는 그의 고정 모드에서 압축 공기로써 밀봉되고, 이동 중에는 밸브 마모를 감소시키도록 해제되어진다.

Description

이중 승강 시스템{DUAL LIFT SYSTEM}

재생 열 산화기는 산업 설비 및 동력 장치에서의 고 유량, 저 농도 방출물의 휘발성 유기 화합물(VOC)을 제거하기 위해 사용되고 있다. 통상 이러한 산화기는 높은 VOC 제거율을 얻도록 고온 산화를 필요로 한다. 높은 열 회수 효율을 얻기 위해, 처리될 "오염된" 프로세스 가스는 산화 전에 예열된다. 이 가스들을 예열하도록 열 교환기 컬럼이 제공된다. 이 컬럼은 양호한 열 및 기계적 안정성과 충분한 열량을 가진 열 교환 재료로써 형성되어 있다. 작동 시에, 프로세스 가스는 미리 가열된 열 교환기 컬럼을 통해 공급되어, VOC 산화 온도에 근접하거나 또는 달하는 온도로 가열된다. 다음, 예열된 프로세스 가스는 연소 영역으로 진입되어 불완전한 VOC 산화를 완료시킨다. 이제 처리된 "청정' 가스는 연소 영역에서 배출되어 상기 열 교환 컬럼 또는 제2 열 교환 컬럼을 통해 복귀된다. 고온의 산화된 가스는 계속 그 컬럼을 통과하면서, 그의 열을 그 컬럼의 열 교환 매체에 전달하여, 그 가스를 냉각시키고 열 교환 매체를 예열함으로써 다른 배치(batch)의 처리 가스가 산화 처리 전에 예열될 수 있도록 한다. 때로 재생 열 산화기는 프로세스 가스 및 처리된 가스를 교대로 수용하는 적어도 2개의 열 교환 컬럼을 가진다. 이 과정은 연속으로 실행되며, 대량의 프로세스 가스를 효율적으로 처리할 수 있게 된다.

재생 산화기의 성능은 VOC 제거 효율을 증가시키고 작동 및 금융 비용을 감소시킴에 의해 최적화될 수 있다. VOC 제거 효율을 증가시키는 기술은, 예컨대 개선된 산화 시스템과 퍼지 시스템(예컨대, 포획 쳄버), 및 전환 중에 산화기내의 가스의 미처리된 부분을 처리하기 위한 3개 이상의 열 교환기 등의 수단을 이용하여 실행되었다. 열 회수 효율을 증가시키고, 산화기에 걸친 압력 강하를 감소시킴에 의해 작동 비용은 감소될 수 있다. 산화기를 적절하게 설계하고 적절한 열 교환 재료를 선택함에 의해 작동 및 금융 비용이 감소될 수 있다.

효율적인 산화기의 중요한 요소는 하나의 열 교환기 컬럼에서 다른 컬럼으로 프로세스 가스의 유동을 절환하도록 사용되는 밸브이다. 밸브 시스템을 통해 미처리된 가스의 어떠한 누출이 발생하더라도 장치의 효율이 감소될 것이다. 또한, 밸브 절환 중에 시스템에서의 압력 및/또는 유량의 변동 및 장애가 발생될 수 있고 이는 바람직하지 않다. 또한, 밸브의 마모는, 특히 재생 열 산화기 사용 시의 밸브 절환이 배우 빈번하다는 점에서 문제로 된다. 잦은 밸브 수리 또는 교체는 분명히 바람직하지 않다.

종래의 2-컬럼 설계에서는 한 쌍의 포핏 밸브를 이용하며, 하나는 제1 열 교환 컬럼과 연관되고, 다른 하나는 제2 열 교환 컬럼과 연관된다. 포핏 밸브는 신속하게 작용하지만, 사이클 중에 절환될 때, 불가피하게 미처리된 프로세스 가스가 밸브를 통해 누출된다. 예컨대, 사이클 중에 2-쳄버 산화기에서, 입구 밸브 및 출구 밸브 모두가 부분 개방되는 시점이 있다. 이때, 프로세스 가스 유동에 대한 저항이 없게 되고, 그 유동은 처리되지 않은 상태로 입구에서 출구로 직접 진행된다. 또한, 밸브 시스템과 연관된 덕트가 있기 때문에, 포핏 밸브 하우징 및 연관 덕트 내의 미처리된 가스의 분량은 잠재적인 누출 분량으로 된다. 밸브를 통한 미처리된 프로세스 가스의 누출은 장치에서 미처리된 가스가 배출되도록 하기 때문에, 이러한 누출은 장치의 제거 효율을 크게 감소시키게 된다. 또한, 종래의 밸브 설계는 절환 중에 압력의 급격한 변동을 야기하여, 누출 가능성을 크게 증가시킨다.

십여년 전에 재생 열 및 촉매 산화기 내의 유동을 배향시키도록 로터리 밸브가 사용되었다. 그 밸브는 연속으로 또는 디지털(정지/시작) 방식으로 이동한다. 양호한 밀봉을 제공하도록, 밸브의 고정부와 밸브의 회전부 사이에 일정한 힘을 유지시키기 위한 기구가 사용되었다. 이 기구는 스프링, 공기 다이어프램 및 실린더를 포함한다. 그러나, 밸브의 여러 부품들에서의 과도한 마모가 종종 발생하였다.

따라서, 적절한 밀봉을 보장하고 마모를 감소 또는 제거하는, 재생 열 산화기에 사용되기에 특히 적합한 밸브 및 밸브 시스템, 및 그러한 밸브 및 시스템을 가진 재생 열 산화기를 제공함이 바람직하다.

또한, 밀봉 압력이 정밀하게 제어될 수 있는 밸브 및 밸브 시스템을 제공함이 바람직하다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 열 산화기의 사시도,

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

도3은 본 발명에 사용되기에 적합한 밸브의 부분을 형성하는 밸브 포트의 하부 사시도,

도4는 본 발명에 사용되기에 적합한 절환 밸브의 부분을 형성하는 유동 분배기의 사시도,

도4A는 도4의 유동 분배기의 단면도,

도5는 도4의 유동 분배기의 일 부분의 사시도,

도6은 본 발명에 사용되기에 적합한 밸브의 밀봉 판의 평면도,

도6A는 도6의 밀봉 판의 일 부분의 단면도,

도7은 도4의 유동 분배기의 축의 사시도,

도8은 본 발명에 사용되기에 적합한 구동 기구의 확대도,

도9는 도8의 구동 기구의 일 부분의 단면도,

도10은 도8의 구동 기구에 결합된 본 발명의 밸브의 구동 축의 단면도,

도11은 본 발명의 일 실시예에 따른 승강 시스템의 개략도,

도11A는 본 발명의 다른 실시예에 따른 승강 시스템의 개략도,

도12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 승강 시스템의 단면도,

도13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 승강 시스템의 개략도,

도14는 본 발명에 사용되기에 적합한 유동 분배기의 회전 포트의 단면도,

도15는 본 발명에 사용되기에 적합한 유동 분배기의 구동 축의 하부 부분의 단면도,

도16은 본 발명에 사용되기에 적합한 밸브의 회전 포트의 단면도,

도16A는 본 발명에 사용되기에 적합한 밸브의 밀봉을 위한 보유 링의 사시도,

도16B는 도16A의 보유 링의 단면도,

도16C는 본 발명에 사용되기에 적합한 밸브의 밀봉을 위한 장착 링의 사시도,

도16D는 도16C의 장착 링의 단면도,

도16E는 본 발명에 사용되기에 적합한 밸브의 판 베어링 아크의 사시도,

도16F는 도16E의 판 베어링 아크의 단면도,

도16G는 본 발명에 사용되기에 적합한 밸브의 밀봉 링의 사시도,

도16H는 도16G의 밀봉 링의 단면도, 및

도16I는 도16G의 밀봉 링의 홈의 단면도이다.

상기한 종래 기술의 문제점은, 절환 밸브용 승강 시스템, 절환 밸브, 및 승강 시스템과 절환 밸브를 가진 재생 열 산화기를 제공하는, 본 발명에 의해 극복될 수 있다. 본 발명의 밸브는 우수한 밀봉 특성을 나타내고 마모를 최소화한다. 승강 시스템은 밸브를 최소의 마찰로 회전시키며 고정된 때에 엄밀한 밀봉을 제공하도록 작용한다. 바람직한 실시예에서, 밸브 시트에 대한 밸브의 밀봉 력은 절환 중에 감소되어 이동 부품들과 고정 부품들 사이의 접촉 압력을 감소시키게 됨으로써, 밸브를 이동시키기 위해 요구되는 힘을 감소시키게 된다.

재생 열 산화기 응용에 있어서, 밸브는 2-쳄버를 형성하는 밀봉 판을 가지며, 각 쳄버는 산화기의 2개의 재생 베드들 중 하나로 인도되는 유동 포트로 된다. 또한, 상기 밸브는 밀봉 판의 각 절반부로의 프로세스 가스의 입구 또는 출구의 채널을 교대로 제공하는 유동 절환 분배기를 포함한다. 상기 밸브는 : 고정 모드; 및 밸브 이동 모드의 두가지 모드로 작동한다. 고정 모드에서, 프로세스 가스의 누출을 최소화 또는 방지하도록 엄밀한 가스 밀봉이 이용된다. 본 발명에 따르면, 밸브 이동 중에, 밀봉 압력은 감소 또는 제거되고, 대항 압력 또는 대항력이 인가되어, 밸브 이동을 용이하게 하고 마모를 감소 또는 제거시킨다. 사용되는 밀봉 압력 량은 밸브를 효율적으로 밀봉시키도록 프로세스 특성에 따라 정밀하게 제어될 수 있다.

이하의 대부분의 설명은 미국 특허 제6,261,092호(본 출원에 참조되어 포함됨)의 스위칭 밸브와 관련하여 본 발명의 승강 시스템의 사용에 대한 것이지만, 본 발명은 어떤 특정한 밸브로 제한되지 않고 밀봉이 실행되는 임의의 밸브 시스템에도 사용될 수 있다.

미국 특허 제6,261,092호에 개시된 밸브와 밀접한 관련이 있다. 도1 및 2는 도시된 바와 같이 프레임(12)상에 지지된 2-쳄버 재생 열 산화기(10)(촉매 또는 비촉매)를 나타내고 있다. 산화기(10)는 중앙에 배치된 연소 영역과 소통하고 있는 제1 및 제2 열교환실이 배치된 하우징(15)을 포함한다. 연소 영역에는 버너(도시 안됨)가 배치될 수 있고, 버너에 연소 공기를 공급하도록 연소 송풍기가 프레임(12)상에 지지될 수 있다. 연소 영역은 통상 대기중으로 인도되는 배기 굴뚝(16)과 유체 소통되는 바이패스 출구(14)를 포함한다. 제어 캐비닛(11)은 장치의 제어부를 내장하고 있으며 프레임(12)상에 지지됨이 바람직하다. 처리 가스를 산화기(10)로 구동시키도록 프레임(12)상에 지지된 팬(도시 안됨)이 제어 캐비닛(11)에 대향하고 있다. 하우징(15)은 작업자가 하우징(15)으로 접근하도록 하는 하나 이상의 접근 도어(18)를 가진 상부실 또는 지붕(17)을 포함한다. 당업자들은 이상의 산화기의 설명은 단지 예시적인 것이고, 2-쳄버 초과 또는 미만의 산화기, 수평 배향 쳄버를 가지는 산화기, 및 촉매 산화기를 포함하는, 다른 설계들이 본 발명의 범위 내에서 사용될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 도2에 도시된 바와 같이 콜드 페이스 플리넘(cold face plenum)(20)이 하우징(15)의 기부를 형성하고 있다. 상기 플리넘(20)상에 적절한 지지 격자(19)가 제공되어 상세하게 후술되는 바와 같이 각 열 교환 컬럼 내의 열 교환 매트릭스를 지지한다. 도시된 실시예에서, 열 교환실들은 절연됨이 바람직한, 분리 벽들(21)에 의해 분리된다. 또한, 이 실시예에서 열 교환 베드를 통한 유동은 수직하고, 처리 가스는 플리넘(20)에 배치된 밸브 포트로부터 열 교환 베드로 진입하여, 제1 베드로 상방(지붕(17)을 향해)으로 유동하고, 제1 베드와 소통하고 있는 연소 영역으로 진입하여, 연소 영역 외측의 제2 열교환실로 유동하며, 그곳에서 제2 베드를 통해 플리넘(20)을 향해 하방으로 유동한다. 그러나, 당업자라면 열교환 컬럼이 서로 대향하여 중앙에 배치된 연소 영역에 의해 분리되어 있는 것과 같은, 수평 배열을 포함하는 다른 배향도 적절한 것임을 알 수 있을 것이다.

도3은 밸브 포트(25)의 저면도이다. 판(28)은 배플들(26)(도2)과 함께, 밸브 포트들(25)을 정의하는 2개의 대향하는 대칭의 구멍들(29A,29B)을 가진다. 각 밸브 포트(25)에 회전 베인(27)이 배치된다. 각 회전 베인(27)은 판(28)에 고정된 제1 단부, 및 각 측면상의 배플(24)에 고정되며 제1 단부에서 떨어져 있는 제2 단부를 가진다. 각 회전 베인(27)은 도3에 나타낸 바와 같이 그의 제1 단부로부터 제2 단부를 향해 넓혀지게 되며, 상방으로 비스듬하게 각을 이룬 후 (27A)에서 수평으로 평탄하게 된다. 회전 베인(27)은 밸브 포트에서 발산되는 처리 가스의 유동을 밸브 포트로부터 멀어지게 배향시키도록 작용하여 작동 중에 플리넘에 걸쳐 유동을 분포시키는 데 보조하게 된다. 플리넘(20)에서의 균일한 분포는 최적의 열 교환 효율을 위해 열 교환 매체를 통한 균일한 분포를 보장하게 된다.

도4 및 4A는 처리 가스 입구(48) 및 처리 가스 출구(49)(상기 입구(48)가 출구로 될 수 있고 상기 출구(49)가 입구로 될 수 있지만, 전술한 실시예를 설명하기 위한 목적으로 본 명세서에서 그와 같이 사용되고 있음)를 가진 매니폴드(51)에 포함된 유동 분배기(50)를 나타내고 있다. 유동 분배기(50)는 구동 메카니즘(도8 내지 10에서 상세하게 후술됨)에 결합된 중공 원통형 구동축(52)(도4A, 5)을 포함한다. 부분적인 원추형 부재(53)가 구동 축(52)에 결합된다. 상기 부재(53)는 2개의 대향하는 파이형 밀봉면(55,56)으로 형성된 결합 판을 포함하며, 각 밀봉면은 원형 외측 에지(54)에 의해 연결되며 구동축(52)에서 45°의 각도로 바깥쪽으로 연장되어, 상기 2개의 밀봉면(55,56)과 외측 에지(54)에 의해 형성된 공간이 제1 가스 루트 또는 통로(60)를 형성한다. 유사하게, 제1 통로와 대향하는 밀봉면(55,56), 및 3개의 각진 측판들, 즉 대향하는 각진 측판(57A,57B) 및 중앙의 각진 측판(57C)에 의해 제2 가스 루트 또는 통로(61)가 형성된다. 상기 각진 측판(57)은 통로(60)를 통로(61)로부터 분리시킨다. 상기 통로들(60,61)의 상부는 판(28)의 대칭 구멍들(29A,29B)의 형상과 매칭되도록 설계되며, 조립된 상태에서, 각 통로(60,61)는 각 구멍들(29A,29B)과 정렬된다. 임의의 주어진 시간에서 유동 분배기(50)의 방위에 관계없이, 통로(61)는 입구(48)와만 유체 소통되며, 통로(60)는 플리넘(47)을 통해 출구(49)와만 유체 소통된다. 따라서, 입구(48)를 통해 매니폴드(51)로 진입하는 처리 가스는 통로(61)만을 통해서 유동하고, 밸브 포트(25)로부터 통로(60)로 진입한 처리 가스는 플리넘(47)을 통해 출구(49)를 통해서만 유동한다.

밀봉 판(100)(도6)은 밸브 포트(25)(도3)를 한정하는 판(28)에 결합된다. 바람직하게 가스 밀봉, 더욱 바람직하게는 공기 밀봉이, 상세하게 후술하는 바와 같이, 유동 분배기(50)의 상부면과 밀봉판(100) 사이에서 사용된다. 유동 분배기는 고정 판(28)에 대해, 구동 축(52)을 통해, 수직 축을 중심으로 회전 가능하다. 이러한 회전은 밀봉면들(55,56)을 구멍(29A,29B) 부분들과의 정렬이 차단 또는 해제되도록 이동시킨다.

먼저, 밸브를 밀봉하기 위한 하나의 방법을 도4, 6 및 7을 참조하여 설명한다. 유동 분배기(50)는 공기 쿠션 상에서 움직이게 됨으로써, 유동 분배기가 이동함에 따른 마모를 최소화 또는 제거한다. 당업자라면 본 명세서에서는 설명의 목적으로 공기가 바람직하며 그것을 이용하는 것으로 하고 있지만, 공기 이외의 가스도 사용될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 공기 쿠션은 밸브를 밀봉할 뿐만 아니라, 유동 분배기의 이동 시의 마찰을 거의 없게 하거나 또는 없게 되도록 하고 있다. 연소 영역의 버너에 연소용 공기를 공급하도록 이용되는 팬과 같거나 또는 다른 팬 등의 가압 배출 시스템이 적절한 덕트(도시 안됨) 및 플리넘(64)을 통해 유동 분배기(50)의 구동 축(52)에 공기를 공급한다. 도5 및 7에 도시된 바와 같이, 공기는 덕트로부터 구동 메카니즘(70)에 결합된 구동 축(52)의 기부(82) 위의 구동 축(52)의 본체에 형성된 하나 이상의 구멍(81)을 통해 구동 축(52)으로 이동한다. 구멍들(81)의 정확한 위치는 특히 한정되지는 않지만, 구멍들(81)은 축(52) 둘레에 대칭으로 배치되어 균일화를 위해 동일한 크기로 되어 있음이 바람직하다. 가압 공기는 도5에 화살표로 나타낸 바와 같이 축 상방으로 유동하며, 일 부분은 상세하게 후술되는 바와 같이 환형 회전 포트(90)에 위치되는 링 밀봉부와 소통하는 하나 이상의 반경방향 덕트(83)로 진입한다. 반경방향 덕트(83)로 진입하지 않은 공기 중 일 부분은, 공기를 반 구형 부분(95) 및 파이형 웨지(55,56)에 의해 형성된 부분을 가진 채널내에 분포시키는 통로들(94)에 도달할 때까지 구동 축(52) 상방으로 계속하여 이동한다. 유동 분배기(50)의 결합면, 특히 파이형 웨지(55,56) 및 외측 환형 웨지(54)의 결합면들이 도4에 도시된 바와 같이 다수의 구멍들(96)을 형성한다. 채널(95)에서의 가압 공기는 도5에 화살표로 나타낸 바와 같이 채널(95)로부터 구멍들(96)을 통해 배출되어, 도6에 도시된 고정 밀봉판(100)과 유동 분배기(50)의 상부면 사이에 공기 쿠션을 형성한다. 상기 밀봉판(100)은 유동 분배기(50)의 상부면(54)의 폭에 대응하는 폭을 가진 환형 외측 에지(102), 및 유동 분배기(50)의 파이형 웨지(55,56)의 형상에 대응하는 한 쌍의 파이형 요소들(105,106)을 포함한다. 그 판은 밸브 포트의 판(28)(도3)에 대응하며 서로 결합된다. 구멍(104)은 유동 분배기(50)에 결합된 축 핀(59)(도5)을 수용한다. 유동 분배기에 대향하는 환형 외측 에지(102)의 하면은 유동 분배기(50)의 결합면의 구멍들(96)과 정합되는 하나 이상의 환형 홈들(99)(도6A)을 포함한다. 2개의 동심의 행들로 된 홈(99), 및 2개의 대응하는 행들의 구멍들(96)로 배치됨이 바람직하다. 따라서, 상기 홈(99)은 밀봉 판(100)의 환형 외측 에지(102) 및 결합 면(54) 사이에 공기 쿠션을 형성하도록 공기를 상부면(54)의 구멍들(96)에서 배출시키도록 작용한다. 또한, 파이형 부분들(55,56)의 구멍(96)에서 배출된 공기는 밀봉 판(100)의 파이형 부분(105,106) 및 파이형 부분(55,56) 사이에 공기 쿠션을 형성한다. 이 공기 쿠션들은 세정용 처리 가스의 유동으로 세정되지 않은 처리 가스의 누출을 최소화 또는 방지한다. 유동 분배기(50) 및 밀봉 판(100) 둘다의 상대적으로 큰 파이형 웨지들은 유동 분배기(50)의 상부에 걸쳐 긴 통로를 제공함으로써 미세정된 가스가 통과하면서 누출을 야기하도록 하고 있다. 유동 분배기(50)는 작동 중 대부분 시간 동안 고정되어 있기 때문에, 밸브의 모든 결합면들 사이에 뚫고 나갈 수 없는 공기 쿠션이 형성된다.

가압 공기는 처리 가스를 밸브가 사용되고 있는 장치로 배출하는 팬과 다른 팬에서 배출되어, 밀봉 공기의 압력이 입구 또는 출구 처리 가스 압력보다 높게 됨으로써, 확실한 밀봉을 제공함이 바람직하다.

유동 분배기(50)는 도7 및 14에 도시된 바와 같은 회전 포트를 포함한다. 유동 분배기(50)의 원추형 부분(53)은 외측 링 밀봉부로서 작용하는 환형 원통형 벽(110)을 중심으로 회전한다. 이 벽(110)은 그 벽의 중심을 잡아 매니폴드(51)에 고정시키도록 사용되는 외측 환형 플랜지(111)를 포함한다(도4A 참조). E자형 내측 링 밀봉 부재(116)(바람직하게는 금속으로 제조됨)가 유동 분배기(50)에 결합되며 그 내부에 형성된 한 쌍의 평행하게 떨어져 있는 홈들(115A,115B)을 가진다. 도시된 바와 같이 피스톤 링(112A)은 홈(115A)내에 배치되고, 피스톤 링(112B)은 홈(115B)내에 배치된다. 각 피스톤 링(112)은 외측 링 밀봉 벽(110)에 대해 바이어스되며, 유동 분배기(50)가 회전될 때에도 고정되어 유지된다. 가압 공기(또는 가스)는, 도14에 화살표로 나타내 바와 같이, 각 반경 방향 덕트(83)와 소통하는 구멍들(84)을 통해 반경 방향 덕트(83)를 통과하여, 피스톤 링들(112A,112B) 사이의 채널(119) 및 각 피스톤 링(112)과 내측 링 밀봉부(116) 사이의 갭으로 유동한다. 유동 분배기가 고정 원통형 벽(110)(및 피스톤 링(112A,112B))에 대해 회전하면, 채널(119)내의 공기는 2개의 피스톤 링(112A,112B) 사이의 공간을 가압하여, 연속적인 비마찰 밀봉부를 형성한다. 피스톤 링들(112)과 내측 피스톤 밀봉부(116) 사이의 갭, 및 내측 피스톤 밀봉부(116)와 벽(110) 사이의 갭(85)이, 열적 팽창 또는 다른 인자로 인한 구동 축(52)의 임의의 이동(축 방향 또는 다른 방향)을 수용한다. 당업자라면 이중 피스톤 링 밀봉부가 도시되어 있지만, 더욱 밀봉을 추가하도록 3중 이상의 피스톤 링들도 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 밀봉을 위해 정압 또는 부압도 사용될 수 있다.

도15는 축(52)에 가압 공기를 공급하는 플리넘(64)이 구동 축(52)에 대해 밀봉되는 방법을 나타내고 있다. 상기 밀봉은 밀봉부들이 가압되지 않는 점을 제외하면 상기한 회전 포트와 유사한 방식이고, 플리넘(64) 상하의 각 밀봉부에 대해 하나의 피스톤 링만이 사용될 필요가 있다. 예로서 플리넘(64)상의 밀봉부를 이용하는 경우, 그 내부에 중앙의 홈을 뚫어서 C자형 내측 링 밀봉부(216)를 형성한다. 외측 링 밀봉부로서 작용하는 고정 환형 원통형 벽(210)은 그 벽(210)의 중심을 잡고 플리넘(64)에 고정시키도록 이용되는 외측 환형 플랜지(211)를 포함한다. 고정 피스톤 링(212)은 C자형 내측 링 밀봉부(216)에 형성된 홈에 배치되어 벽(210)에 대해 바이어스된다. 피스톤 링(212)과 C자형 내측 밀봉부(216)의 보어 사이의 갭, 및 C자형 내측 밀봉부(216)와 외측 원통형 벽(210) 사이의 갭은 열 팽창 등으로 인한 구동 축(52)의 어떠한 이동도 수용한다. 유사한 원통형 벽(310), C자형 내측 밀봉부(316) 및 피스톤 링(312)이 도15에 도시된 바와 같이 플리넘(64)의 대향 측에서 사용된다.

밀봉부의 다른 실시예가 도16 내지 16I에 도시되며 본 출원에 참조되어 포함된 계류중인 미국 특허 출원 제09/849,785호에 도시된 바와 같다. 먼저 도16을 참조하면, 탄소 강으로 된 보유 링 밀봉부(664)가 회전 조립체(53)에 부착된다. 보유 밀봉 링(664)은 도16A에 사시도로 나타낸 바와 같이 분할 링이며, 도16B에 도시된 바와 같은 단면을 가진다. 링을 분할하면 설치 및 제거가 용이하게 된다. 보유 밀봉 링(664)은 캡 나사(140)로써 회전 조립체(53)에 부착될 수 있지만, 상기 링(664)을 부착하기 위한 다른 적절한 수단도 사용될 수 있다. 바람직하게는, 회전 조립체가 보유 링 밀봉부를 제 위치에 적절하게 위치시키는 홈을 포함하는 것이다.

보유 밀봉 링(664)에 대향하게 장착 링(091)이 도16C 및 16D에 도시된 바와 같이 제공된다. 또한, 장착 링(091)은 캡 나사(140')로써 회전 조립체(53)에 결합되며 장착 링(091)을 적절하게 위치시키기 위한 홈이 회전 조립체에 형성된다.

도시된 실시예에서, 회전 조립체는 수직 축을 중심으로 회전하고, 밀봉 링(658)의 중량은 밀봉 링이 장착 링(091)에 대해 미끄럼 이동할 때 마모될 수 있게 되어 있다. 이 마모를 감소 또는 제거하도록, 장착 링(663)에는 그의 외주를 따라, 바람직하게는 도16D에 도시된 바와 같이 중앙에 배치되어 형성된 텅(tongue)(401)이 제공되어 있다. 임의적인 판 지지 아크(663)는 텅(401)의 위치 및 형상에 대응하는 홈(402)(도16E, 16F)을 가지며, 도16에 도시된 바와 같이 조립된때 장착 링(091)위에 위치한다. 판 지지 아크(663)는 베어링으로서의 그의 기능을 잘 실행하도록 밀봉 링(658)과 다른 재료로 됨이 바람직하다. 적절한 재료로는, 청동, 세라믹, 또는 밀봉 링(658)의 재료로써 사용된 금속과 다른 금속을 포함한다.

보유 밀봉 링(664)과 아크(663) 사이에 밀봉 링(658)이 배치된다. 도16G 및 16H에 나타낸 바와 같이, 밀봉 링(658)은 그의 외주에 걸쳐 형성된 반경 방향 슬롯(403)을 가진다. 밀봉 링(658)의 일 에지에서, 반경 방향 슬롯(403)은 반구형 원주 형상으로 종결함으로써, 도16에 도시된 바와 같이, 밀봉 링(658)이 밀봉 링 하우징(659)에 대해 접촉될 때 분배 홈(145)이 형성된다. 이와 다르게, 하나 이상의 반경 방향 슬롯(403)이 사용될 수 있다. 도시된 실시예에서, 밀봉 링(658)은 반경 방향 슬롯(403)에 대해 직교하며 그 슬롯과 소통하도록 형성된 보어(404)를 가진다. 이 보어(404)를 압축함에 의해, 평형이 형성되어 밀봉 링(658)이 그 자신의 중량으로 인해 하방으로 이동함이 방지된다. 밸브의 방위가, 180°회전 하는 등, 다른 경우에, 밀봉 링(658)의 상부에 보어(404)가 형성될 수 있다. 이와 다르게, 하나 이상의 보어(404)가 상부 또는 하부, 또는 둘다에 사용될 수 있다. 방위가, 에컨대 90°회전된 경우, 평형이 필요하지 않다. 밀봉 링(658)이 고정되고 하우징도 고정되어 있으므로, 밀봉 링(658)은 둥글게 될 필요 없이, 타원형 및 8각형을 포함하는 다른 형태도 적합하다. 상기 밀봉 링(658)은 단일 피스, 또는 2개 이상의 피스들로 될 수 있다.

밀봉 링(658)은 밀봉 링 하우징(659)에 대해 바이어스되어, 유동 분배기(50)(및 밀봉 링(664), 판 베어링(663) 및 장착 링(091))가 회전하더라도 고정되어 유지된다. 가압 공기(또는 가스)는 도16의 화살표로 나타낸 바와 같이 반경 방향 덕트(83)를 통해, 반경 방향 슬롯(403)과 보어(404), 및 밀봉 링(658)과 하우징(659) 사이의 분배 홈(145), 보유 밀봉 링(664)과 하우징(659) 사이의 갭, 및 아크(663)와 하우징(659) 및 장착 링(091)과 하우징(659) 사이의 갭으로 유동한다. 유동 분배기가 고정 하우징(659)(및 고정 밀봉 링(658))에 대해 회전하면, 그들 갭의 공기는 그 공간들을 압축하여 연속적인 비마찰 밀봉을 형성한다. 분배 홈(145)은 밀봉 링(658)의 외측면을 3개의 영역, 둘은 외측 보어와 접촉되고, 하나는 중앙의 가압 영역,으로 분할한다.

단일의 밀봉 링 조립체를 사용함에 의해, 이중 피스톤 링 밀봉부들을 밀거나 또는 당기는 힘들이 제거된다. 또한, 부품 수가 감소됨에 따른 절감이 실현되며, 단일의 링이 더 큰 단면으로 형성되어 더욱 치수 안정적인 부품들로 될 수 있다. 상기 링은 설치 및 대체를 용이하게 하도록 2개로 분할될 수 있다. 압축 스프링 또는 다른 바이어싱 수단이 상기 분할부의 파인 구멍(405)(도16I)에 배치되어 보어에 링의 외측으로의 힘을 제공할 수 있다.

도15는 축(52)에 가압 공기를 공급하는 플리넘(64)이 구동 축(52)에 대해 밀봉되는 방법을 나타내고 있다. 이 밀봉은 밀봉부가 가압되지 않는 점을 제외하면 상기한 회전 포트와 유사한 방식이며, 플리넘(64) 상하의 각 밀봉부에 대해 하나의 피스톤 링만이 사용될 필요가 있다. 예로서 플리넘(64) 상부의 밀봉부를 이용하는 경우, C자형 내측 밀봉 링(216)이 그 내부에 중앙 홈을 뚫은 상태로 형성된다. 외측 밀봉 링으로서 작용하는 고정된 환형의 원통형 벽(210)은 그 벽(210)의 중심을 잡고서 플리넘(64)에 고정시키도록 이용되는 외측 환형 플랜지(211)를 포함한다. 고정 피스톤 링(212)은 C자형 내측 밀봉 링(216)에 형성된 홈에 배치되어 벽(210)에 대해 바이어스된다. 피스톤 링(212)과 C자형 내측 밀봉 링(216)의 보어 사이의 갭, 및 C자형 내측 밀봉 링(216) 및 외측 원통형 벽(210) 사이의 갭은 열 팽창 등으로 인한 구동 축(52)의 어떠한 이동도 수용한다. 유사한 원통형 벽(310), C자형 내측 밀봉 링(316) 및 피스톤 링(312)이 도 15에 도시된 바와 같이 플리넘(64)의 대향측 상에서 사용된다.

이제 도8 및 9를 참조하면, 유동 분배기(50)의 적절한 구동 메카니즘이 제공된다. 공기 실린더(800)는 구동 기부(802) 아래에 위치하여 베어링(806)을 수용하는 부시(805)에 부착되는 나사형 로드 등으로써 그 기부에 결합된다. 또한, 기부(802)는 도시된 바와 같이 브라켓(804)상의 근접 센서(803), 및 대향하는 기어 랙 지지 브라켓(807A,807B)을 지지한다. 안내 축(808)은 베어링(806)내에 수용된다. 평(spur) 기어(809)는 그 기어의 회전을 위한 축(808)을 수용하는 중앙의 구멍을 가진다. 한 쌍의 대향하는 기어 랙(810)은 각각 평 기어(809)의 대향 측에 적절하게 배치될때 평 기어(809)의 기어와 맞물리는 다수의 톱니를 가진다. 각 기어 랙(810)은, 적절한 커플링에 의해, 랙을 작용시키는 각각의 공기 실린더(812)에 부착된다.

무마찰 또는 실질적으로 무마찰 밸브 운동으로 되도록 본 발명에 따라 사용되는 힘 또는 대항력의 작동을 도11을 참조하여 설명한다. 공기 탱크(450)는 적어도 약 80파운드의 압축 공기를 보유한다. 공기 탱크(450)는 상기한 바와 같이 밸브를 전후로 이동시키는 구동 메카니즘의 실린더(812)와 유체 소통한다. 실린더(812)의 작용은 솔레노이드(451)에 의해 제어된다. 또한, 공기 탱크(450)(또는 다른 공기 탱크)는 도시된 바와 같이 저압 조절기(460) 및 고압 조절기(461)에 압축 공기를 공급한다. 상기 조절기(460,461)는, 바람직하게는 솔레노이드인 스위치(465)와 통하게 되어 있다. 상기 솔레노이드 스위치는 2개의 조절기들 사이에 공기 압력을 공급한다. 안전 예방책으로서 임의적으로 덤프 밸브(467)가 사용될 수 있다. 예컨대, 정전의 경우에, 덤프 밸브(467)는 밸브를 밀봉시키도록 사용되는 압축 공기의 흐름을 차단시켜, 밸브를 강하시키고 경로를 개방함으로써, 재생 산화 베드들 중 어느 하나에서도 과도하게 열이 축적됨을 방지한다. 압력을 감시하여 고장의 경우에 안전 예방책으로서 압력을 감소시키도록 압력 게이지(468), 압력 전달 부재 및 저압 안전 스위치가 사용될 수 있다.

재생 열 산화기의 작동 시에, 유동 분배기(50)는 대부분의 시간(예컨대, 약 3분)에 고정 밀봉된 위치에 있고, 순환 중에만(예컨대, 약 3초) 이동 모드에 있다. 고정 시에, 유동 분배기를 밸브 시트(예컨대, 밀봉 판(100))에 대해 밀봉하도록 비교적 고압이 고압 조절기(461), 솔레노이드(465) 및 구동 축(52)을 통해 인가된다. 가해지는 압력은 유동 분배기의 중량에 대항하여 밸브 시트에 대해 유동 분배기를 밀봉시키기에 충분해야 한다. 밸브 이동 전, 약 2-5초 전에, 솔레노이드(465)는 고압 조절기(461)에서의 공기 공급으로부터 저압 조절기(460)에서의 공기 공급으로 절환하여, (구동 축(52)을 통해) 유동 분배기에 가해지는 압력을 감소시키고 다음 위치로의 계속적인 무마찰 또는 거의 무마찰 이동을 위해 유동 분배기를 "부유"하게 할 수 있다. 다음 위치에 도달되면, 솔레노이드(465)는 저압 조절기에서의 공기 공급으로부터 고압 조절기에서의 공기 공급으로 절환하여 밸브를 다시 밀봉하기에 충분한 압력이 구동 축(52)을 통해 인가된다.

저압 및 고압 조절기에 의해 인가되는 특정 압력은 부분적으로 유동 분배기의 크기에 따라 결정되지만, 당업자들에 의해 결정될 수도 있다. 설명을 위해, 6000 cfm의 유동을 처리할 수 있는 밸브에 있어서는, 15psi의 저압 및 40psi의 고압(밀봉 압력)이 적합한 것으로 밝혀졌다. 10,000 내지 15,000 cfm의 유동을 처리할 수 있는 밸브에 대해서는, 28psi의 저압 및 50psi의 고압이 적합한 것으로 밝혀졌다. 20,000 내지 30,000 cfm의 유동을 처리할 수 있는 밸브에 대해서는, 42psi의 저압 및 80psi의 고압이 적합한 것으로 밝혀졌다. 35,000 내지 60,000 cfm의 유동을 처리할 수 있는 밸브에 대해서는, 60psi의 저압 및 80psi의 고압이 적합한 것으로 밝혀졌다.

본 발명의 다른 실시예에서, 밸브(50)를 밀봉 및 해제하기 위해 구동 축(52)에 적절한 압력을 전달하도록 아날로그 시스템이 사용된다. 예컨대, 도11A를 참조하면, 밸브가 밀봉 모드에 있을 때, 가열된 밀폐부에 배치됨이 바람직한 전자 공기식 압력 조절기(700) 등의, 조절기와 통하게 되어 있는 압력 전달기에 신호가 전송될 수 있다. 이로써 조절기(700)는 유동 분배기(50)를 밀봉하도록 어떤 압력이 인가될 수 있도록 한다. 유동 분배기의 이동 시에 또는 그 직전에, 압력 전달기는 조절기(700)에 밀봉 압력을 감소 또는 제거하여 유동 분배기(50)가 밀봉 판(100)과 접촉하지 않고 이동할 수 있게 하도록 지령을 내린다. 따라서, 조절기는 제어 신호에 따라 0 내지 100%의 범위의 공기 압력을 배출할 수 있도록 공기 배출 압력을 조절한다. 제어 신호가 제거되면(즉, 0으로 되면), 조절기가 출구 압력을 0으로 감소시켜서, 유동 분배기가 하강되어 일 쳄버에서 타 쳄버로 밀봉을 해제하게 된다.

유동 분배기(50)가 상승되어 밀봉되거나 또는 유동 분배기(50)가 하강되어 밀봉을 해제하도록 가해지는 압력 량은 압력 전달기와 통하고 있는 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC)에 의해 제어될 수 있다. 이로써 인가될 정밀한 압력 량이 환경에 따라 입력될 수 있는 바와 같은, 부가적인 융통성을 제공한다. 예컨대, 산화기를 통한 가스 유동이 낮을수록, 밸브를 밀봉하기 위해 낮은 압력이 필요하다. 상기 PLC는 여러 가지 작동 모드에 따라 밸브를 밀봉하기 위해 인가되는 압력 량을 변화시킬 수 있다. 이 작동 모드는 PLC로부터 지시되거나 또는 감지될 수 있으며, 연속적으로 또는 계속하여 시간에 걸쳐 감시 및 조정된다. 예컨대, "굽기(bakeout)" 모드 중에는 압력을 감소시켜서 밸브가 고온 작동 중에 용이하게 팽창되도록 할 수 있다. 또한, 압력은 산화기의 가스 유동 배출에 있어서의 변화에 따라 감소 또는 증가될 수 있다. 이로써 밸브의 공기 역학적 특성(예컨대, 공기 압력으로부터 상승 또는 하강하려는 경향)에 대해 보상할 수 있게 된다. 또한, 낮은 유동에서도 높은 밀봉 압력이 필요하게 될 수도 있다. 또한, 유동이 갑자기 강하 또는 완전 정지되면, 압력 전달기가 즉시 밀봉 압력을 0으로 감소시켜서, 밸브(50)를 하강시키게 되므로, 고유의 안전 특성을 제공하게 된다. 또한, 가해지는 압력 량을 원격에서 감시 및 입력되게 할 수 있다.

도12는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸다. 이 실시예에서, 유동 분배기(50)의 구동 축(52)의 밀봉 압력은 일정하게 인가되며, 밸브 이동 중에 밀봉 압력을 상쇄하도록 대항력이 이용된다. 도시된 실시예에서, 대항력은 다음과 같이 가해진다. 밀봉 판(100)에 환형 공동 또는 홈(490)(단면으로 도시됨)이 형성된다. 환형 홈(490)은 포트(491)를 통해 공급원으로부터의 압축 공기와 유체 소통하게 된다. 밸브 이동 시에 또는 그 직전(예컨대, 0.5초전)에, 솔레노이드(493)가 작용되어 압축 공기가 유동 제어 밸브(494)를 통해 유동하여 포트(491)를 통해 환형 홈(490)으로 유동된다. 밸브를 밀봉 위치로 바이어스하는 밀봉 압력을 상쇄하도록 환형 홈(490)에 의해 밸브의 상부에 걸쳐 충분한 압력이 인가되어 확산된다. 이로써 밀봉 판(100) 및 유동 분배기(50)의 상부 사이에 갭이 형성되어 이동 중에, 유동 분배기 및 밀봉 판이 서로 접촉하지 않게 된다. 이동 완료 시에, 환형 홈내의 공기 유동은 다음 사이클까지 감소 또는 종결된다. 그 결과, 높은 밀봉 압력이 다시 유동 분배기를 밀봉 판에 대해 밀봉하게 된다. 당업자들은 높은 밀봉 압력을 상쇄하기에 필요한 압력을 용이하게 결정할 수 있을 것이다.

임의적으로, 대항력을 인가하도록 사용되는 압축 공기는 구동 축 베어링(409)을 냉각하도록 이용될 수 있다. 이 목적으로, 유동 제어 밸브(494')를 통해 베어링(409)에 압축 공기를 공급하는 냉각 루프가 도시되어 있다.

높은 밀봉력을 극복하기 위해 대항력을 인가하는 다른 방법들도 사용될 수 있고 본 발명의 범위 내에 포함된다. 예컨대, 도13은 작용 시에, 유동 분배기(50)를 밀봉 판(100)에서 떨어져 있게 하도록 배치된 실린더(620)를 나타내고 있다. 따라서, 실린더(620)는 유동 분배기(50)의 중앙 스핀들의 핀(59)(도5)을 밸브 이동 중에 고압 밀봉력에 대항하기에 충분한 힘으로 밀 수 있다. 유동 분배기가 새로운 위치에 이동되면, 실린더는 다음 사이클까지 철회될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 유동 분배기와 밀봉 판(100)을 밀봉 관계로 끌어당기고, 또한 밸브 이동 중에 밀봉 관계를 해제하도록 이동시키기 위해 자력이 사용될 수 있다. 예컨대, 밀봉 판(100)에 배치된 전자석이 밸브를 밀봉시키도록 여자되고 밸브 이동 중에 무마찰 이동을 위해 유동 분배기를 하강시켜서 밀봉 판과의 밀봉 관계를 해제하도록 소자될 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 공기 또는 가스가 밀봉을 위해 사용되는 다른 밸브들에도 이용될 수 있다. 예컨대, 포핏(poppet) 밸브는 구동 축(52)과 유사한 상승 실린더로써 밸브 시트에 대해 밀봉될 수 있다. 상기 밸브를 밀봉하기 위해 사용되는 압력 량은 프로세스 조건에 따라 본 발명의 시스템을 이용하여 조정될 수 있다. 따라서, 특정의 재생 열 산화기 응용에 있어서, 프로세스 가스의 유속이 보통보다 낮다면, 포핏 밸브를 밀봉하도록 사용되는 압력은 (프로세스 가스 유속이 높은 경우에 필요한 것에 비해) 감소될 수 있으며 이 경우에도 적절한 밀봉을 얻게 된다. 이로써 마모를 감소시키게 되어 포핏 밸브의 수명 연장에 도움이 된다.

Claims

구동 축을 가진 밸브 및 상기 밸브를 밀봉시키도록 된 밸브 시트를 제공하는 단계;

밸브가 제1 고정 위치에 있을 때 밸브를 밸브 시트를 향해 밀어서 상기 밸브를 밸브 시트에 대해 밀봉시키는 단계;

상기 미는 힘을 상기 밀봉을 해제하기에 충분한 량으로 감소시키는 단계;

밸브를 제2 고정 위치로 이동시키는 단계; 및

밸브가 제2 고정 위치에 있을 때 상기 밸브를 밸브 시트에 대해 밀봉시키도록 상기 미는 힘을 회복시키는 단계를 포함하는, 밸브를 제1 고정 위치에서 제2 고정 위치로 이동시키는 방법.
제1항에 있어서, 상기 미는 힘은 밸브에 대항력을 인가함에 의해 감소되는 밸브를 제1 고정 위치에서 제2 고정 위치로 이동시키는 방법.
제2항에 있어서, 상기 미는 힘과 대항력은 압축 공기에 의해 공급되는 밸브를 제1 고정 위치에서 제2 고정 위치로 이동시키는 방법.
제2항에 있어서, 밸브 시트는 환형 홈을 가지며, 상기 대항력은 압축 공기를 환형 홈에 공급함에 의해 인가되는 밸브를 제1 고정 위치에서 제2 고정 위치로 이동시키는 방법.
제1항에 있어서, 상기 미는 힘은 밸브를 밸브 시트를 향해 당기는 전자석에 의해 인가되며, 상기 미는 힘은 전자석의 소자에 의해 감소되는 밸브를 제1 고정 위치에서 제2 고정 위치로 이동시키는 방법.
유동 분배기;

밸브 시트;

유동 분배기를 제1 고정 위치에서 제2 고정 위치로 이동시키도록 유동 분배기에 연결되는 구동부;

유동 분배기와 유체 소통하는 압축 가스 공급원;

유동 분배기가 제1 또는 제2 고정 위치에 있을 때 유동 분배기를 밸브 시트에 대해 밀봉시키기에 충분한 제1 압력으로 유동 분배기에 상기 압축 가스를 공급하는 제1 조절기; 및

유동 분배기가 제1 및 제2 고정 위치 사이에서 이동할 때 제1 압력보다 낮은 제2 압력으로 유동 분배기에 상기 압축 가스를 공급하는 제2 조절기를 포함하는, 밸브의 이동 중에 마찰을 감소시키는 시스템.
제6항에 있어서, 상기 조절기가 유동 분배기에 압축 공기를 교대로 공급하도록 제1 및 제2 조절기와 통하게 되어 있는 솔레노이드를 더 포함하는 밸브의 이동 중에 마찰을 감소시키는 시스템.
제7항에 있어서, 유동 분배기로의 압축 공기의 흐름을 선택적으로 차단하도록 솔레노이드의 하류에 있는 덤프 밸브를 더 포함하는 밸브의 이동 중에 마찰을 감소시키는 시스템.
제6항에 있어서, 상기 구동부는 중공 구동 축을 포함하고, 압축 공기는 중공 구동 축을 통해 유동 분배기와 유체 소통하게 되는 밸브의 이동 중에 마찰을 감소시키는 시스템.
제6항에 있어서, 유동 분배기는 다수의 구멍들을 가진 상부면을 포함하고, 그 구멍들을 통해 압축 공기를 유동시켜서 상기 상부면과 밸브 시트 사이에 공기 쿠션을 형성함에 의해 밀봉이 이루어지는 밸브의 이동 중에 마찰을 감소시키는 시스템.
밸브 및 상기 밸브를 밀봉시키도록 된 밸브 시트를 제공하는 단계;

압축 가스를 공급하는 단계;

밸브에 상기 밀봉을 형성하기에 충분한 제1 압력으로 압축 가스를 공급함에 의해 밸브가 제1 고정 위치에 있을 때 밸브를 밀봉하도록 밸브 시트에 대해 상기 밸브를 바이어스하는 단계;

제1 압력 보다 낮은 제2 압력으로 밸브에 압축 가스를 공급함에 의해 상기 밀봉을 제거하는 단계;

밸브를 제2 고정 위치로 이동시키는 단계; 및

상기 밀봉을 형성하기에 충분한 제3 압력으로 밸브에 압축 가스를 공급함에 의해 밸브가 제2 고정 위치에 있을 때 밸브를 밀봉하도록 밸브 시트에 대해 밸브를 바이어스하는 단계를 포함하는, 제1 고정 위치에서 제2 고정 위치로 밸브를 이동시키는 방법.
제11항에 있어서, 상기 제1 및 제3 압력은 대략 동일한 제1 고정 위치에서 제2 고정 위치로 밸브를 이동시키는 방법.
제11항에 있어서, 상기 밸브는 중공 구동 축을 포함하고, 상기 압축 공기는 중공 구동 축을 통해 밸브에 공급되는 제1 고정 위치에서 제2 고정 위치로 밸브를 이동시키는 방법.
제11항에 있어서, 상기 밸브는 다수의 구멍들을 가진 상부면을 포함하고, 상기 구멍들을 통해 압축 공기를 유동시켜서 상부면과 밸브 시트 사이에 공기 쿠션을 형성함에 의해 밀봉이 이루어지는 제1 고정 위치에서 제2 고정 위치로 밸브를 이동시키는 방법.
유동 분배기;

밸브 시트;

유동 분배기를 제1 고정 위치에서 제2 고정 위치로 이동시키도록 유동 분배기에 연결되는 구동부;

유동 분배기와 유체 소통하는 압축 가스 공급원; 및

유동 분배기가 제1 또는 제2 고정 위치에 있을 때 유동 분배기를 밸브 시트에 대해 밀봉시키기에 충분한 제1 압력으로 유동 분배기에 상기 압축 가스를 공급하고 유동 분배기가 제1 및 제2 고정 위치 사이에서 이동할 때 제1 압력보다 낮은 제2 압력으로 유동 분배기에 상기 압축 가스를 공급하기 위한 압력 조절기를 포함하는, 밸브의 이동 중에 마찰을 감소시키는 장치.
연소 영역;

배기 장치;

열 교환 매체를 포함하고 상기 연소 영역 및 배기 장치와 소통하는 제1 열 교환 베드;

열 교환 매체를 포함하고 상기 연소 영역 및 배기 장치와 소통하는 제2 열 교환 베드;

제1 열 교환 베드로의 가스 유동을 허용하는 제1 고정 모드, 이동 모드, 및 제2 열 교환 베드로의 가스의 유동을 허용하는 제2 고정 모드 사이에서 교체되며, 밸브 구동부 및 밸브 시트를 포함하는 적어도 하나의 밸브;

밸브가 제1 또는 제2 고정 모드에 있을 때 밸브 시트에 대해 밸브를 밀봉하는 수단; 및

밸브가 이동 모드에 있을 때 밸브를 해제하기 위한 수단을 포함하는, 가스를 처리하기 위한 재생 열 산화기.
제16항에 있어서, 상기 밸브를 밀봉하기 위한 수단은 밸브와 밸브 시트 사이에 공기 쿠션을 형성하기에 충분한 제1 압력으로 상기 밸브를 통해 압축 공기를 공급하는 가스를 처리하기 위한 재생 열 산화기.
제17항에 있어서, 상기 밸브를 해제하기 위한 수단은 제1 압력 보다 낮은 제2 압력으로 밸브에 압축 가스를 공급하는 가스를 처리하기 위한 재생 열 산화기.
제16항에 있어서, 상기 밸브를 밀봉하기 위한 수단은 밸브 시트에 대해 밸브가 밀봉 상태로 되도록 밸브에 대해 힘을 제공하며, 상기 밸브를 해제하기 위한 수단은 상기 힘에 대항하는 대항력을 제공하는 가스를 처리하기 위한 재생 열 산화기.
제19항에 있어서, 상기 힘은 압축 가스를 축을 통해 제1 압력으로 공급함에 의해 인가되고, 상기 대향력은 밀봉을 해제하기에 충분한 량으로 상기 힘에 대항하도록 제2 압력으로 압축 공기를 공급함에 의해 인가되는 가스를 처리하기 위한 재생 열 산화기.
제16항에 있어서, 상기 밸브는 포핏 밸브인 가스를 처리하기 위한 재생 열 산화기.
제21항에 있어서, 상기 포핏 밸브의 위치에 따라 상기 밀봉 경계면으로의 밀봉 가스의 유동을 제어하기 위해 적어도 하나의 배출 도관 밸브를 더 포함하는 가스를 처리하기 위한 재생 열 산화기.
제16항에 있어서, 상기 밸브는 나비 밸브인 가스를 처리하기 위한 재생 열 산화기.