[发明专利]旋转阀装置

说明书

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。