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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-02-28
(45)【発行日】2023-03-08
(54)【発明の名称】流体接触分解ユニットバルブ
(51)【国際特許分類】
F16K 3/26 20060101AFI20230301BHJP
F16K 5/04 20060101ALI20230301BHJP
【ＦＩ】
F16K3/26 B
F16K5/04 F
【請求項の数】
17
(21)【出願番号】P 2019545252
(86)(22)【出願日】2018-02-21
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2020-05-21
(86)【国際出願番号】 US2018018963
(87)【国際公開番号】W WO2018156587
(87)【国際公開日】2018-08-30
【審査請求日】2021-02-22
(31)【優先権主張番号】62/461,621
(32)【優先日】2017-02-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】15/899,748
(32)【優先日】2018-02-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】518448194
【氏名又は名称】デルタバルブ，エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100131451
【弁理士】
【氏名又は名称】津田 理
(74)【代理人】
【識別番号】100106840
【弁理士】
【氏名又は名称】森田 耕司
(74)【代理人】
【識別番号】100167933
【弁理士】
【氏名又は名称】松野 知紘
(74)【代理人】
【識別番号】100174137
【弁理士】
【氏名又は名称】酒谷 誠一
(74)【代理人】
【識別番号】100184181
【弁理士】
【氏名又は名称】野本 裕史
(72)【発明者】
【氏名】ラー，ルーベン エフ．
【審査官】加藤 昌人
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２４８３５９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特表２００９－５２６１７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０５１８１５８０（ＵＳ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１１７７１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５９－０９３９１２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｋ ３／００－ ５／２２
Ｆ１６Ｋ ３１／４４－３１／６２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
流体接触分解ユニット（ＦＣＣＵ）の中で使用するためのロータリーバルブであって、前記ロータリーバルブは、入口部および出口部、ならびに、前記入口部と前記出口部との間に延在する流路を有するバルブ本体部であって、前記流路は、流体接触分解材料が前記入口部と前記出口部との間で選択的に流れるための経路を提供する、バルブ本体部と、
前記流路内の前記バルブ本体部の中に回転可能に配設されている第１のドラムであって、前記第１のドラムは、前記第１のドラムを通過する第１のドラムフローアパーチャーを含む、第１のドラムと、
前記第１のドラムに接続されている第１のシャフトであって、前記第１のシャフトは、前記バルブ本体部の内部から前記バルブ本体部の外部へ第１のシャフトアパーチャーを通って延在している、第１のシャフトと、
前記入口部と前記第１のドラムとの間で前記バルブ本体部の前記内部の中に延在する入口部エリアの中にセットされるように構成されており、かつ、重力のみによって前記入口部エリアの中に固定されるように構成された耐火コーンと、を含み、
前記バルブ本体部の前記外部において前記第１のシャフトに印加される回転トルクにより、前記第１のドラムが前記バルブ本体部の中で回転し、前記流路および前記第１のドラムフローアパーチャーを通る材料のフローを制御する、ロータリーバルブ。
【請求項2】
前記ロータリーバルブは、第１のローテーターをさらに含み、前記第１のローテーターは、前記バルブ本体部の前記外部において前記第１のシャフトに連結され、前記第１のシャフトに回転トルクを印加するように構成されており、
前記第１のローテーターは、油圧式ローテーター、電気式ローテーター、および電気油圧式ローテーターからなる群から選択される、請求項１に記載のロータリーバルブ。
【請求項3】
前記第１のドラムフローアパーチャーは、耐火材料表面を含む、請求項１に記載のロータリーバルブ。
【請求項4】
前記ロータリーバルブは、前記流路内の前記バルブ本体部の中に回転可能に配設されている第２のドラムをさらに含み、前記第２のドラムは、
前記第１のドラムをその中に回転可能に受け入れるように構成されているボアと、
上流フローアパーチャーと、
下流フローアパーチャーと、を含み、
前記上流フローアパーチャーおよび前記下流フローアパーチャーは、前記第１のドラムおよび前記第２のドラムが回転され得るよう、前記第２のドラム上に位置し、したがって、前記上流フローアパーチャー、前記第１のドラムフローアパーチャー、および前記下流フローアパーチャーがアライメントされ、共通の軸線を共有する、請求項１に記載のロータリーバルブ。
【請求項5】
前記第２のドラムは、第２のシャフトに接続されており、前記第２のシャフトは、前記バルブ本体部の前記内部から前記バルブ本体部の前記外部へ第２のシャフトアパーチャーを通って延在しており、
前記第２のシャフトアパーチャーは、前記第１のシャフトアパーチャーから前記バルブ本体部の反対側に配設されており、
前記バルブ本体部の前記外部において前記第２のシャフトに印加される回転トルクにより、前記第２のドラムが前記バルブ本体部の中で回転し、前記流路、前記上流フローアパーチャー、前記第１のドラムフローアパーチャー、および前記下流フローアパーチャーを通る材料のフローを制御する、請求項４に記載のロータリーバルブ。
【請求項6】
前記ロータリーバルブは、第２のローテーターをさらに含み、前記第２のローテーターは、前記バルブ本体部の前記外部において前記第２のシャフトに連結され、前記第２のシャフトに回転トルクを印加するように構成されており、
前記第２のローテーターは、油圧式ローテーター、電気式ローテーター、および電気油圧式ローテーターからなる群から選択される、請求項５に記載のロータリーバルブ。
【請求項7】
前記第１のドラムおよび前記第２のドラムは、前記流路を通る材料のフローを制御するために逆回転させられるように構成されている、請求項４に記載のロータリーバルブ。
【請求項8】
前記上流フローアパーチャー、前記第１のドラムフローアパーチャー、および前記下流フローアパーチャーがアライメントされている位置から、前記第１のドラムおよび前記第２のドラムが、それぞれ０度より大きく４５度以下だけ逆回転させられているときに、前記ロータリーバルブは、閉じた状態を実現する、請求項７に記載のロータリーバルブ。
【請求項9】
前記ロータリーバルブは、前記入口部において入口部フランジをさらに含み、かつ、前記出口部において出口部フランジをさらに含み、それによって、前記ロータリーバルブが、締結具を使用し、かつ、前記ロータリーバルブを既存のＦＣＣＵパイプラインに溶接することなく、対応するフランジを有する前記ＦＣＣＵパイプラインに取り外し可能に取り付けられ得る、請求項１に記載のロータリーバルブ。
【請求項10】
流体接触分解ユニット（ＦＣＣＵ）の中で使用するためのロータリーバルブであって、前記ロータリーバルブは、入口部および出口部、ならびに、前記入口部と前記出口部との間に延在する流路を有するバルブ本体部であって、前記流路は、流体接触分解材料が前記入口部と前記出口部との間で選択的に流れるための経路を提供する、バルブ本体部と、
前記流路内の前記バルブ本体部の中に回転可能に配設されている第１のドラムであって、
第２のドラムをその中に回転可能に受け入れるように構成されているボアと、
上流フローアパーチャーと、
下流フローアパーチャーと、を含む、第１のドラムと、
前記第１のドラムの前記ボアの中に回転可能に配設されている前記第２のドラムであって、前記第２のドラムは、前記第２のドラムを通過する第２のドラムフローアパーチャーを含む、前記第２のドラムと、
前記入口部と前記第１のドラムとの間で前記バルブ本体部の内部の中に延在する入口部エリアの中にセットされるように構成されており、かつ、重力のみによって前記入口部エリアの中に固定されるように構成された耐火コーンと、を含み、
前記第１のドラムおよび前記第２のドラムが回転され得るよう、前記上流フローアパーチャーおよび前記下流フローアパーチャーが前記第１のドラム上に位置し、かつ、前記第２のドラムフローアパーチャーが前記第２のドラム上に位置し、したがって、前記上流フローアパーチャー、前記第２のドラムフローアパーチャー、および前記下流フローアパーチャーがアライメントされ、共通の軸線を共有する、ロータリーバルブ。
【請求項11】
前記第１のドラムに接続されている第１のシャフトであって、前記第１のシャフトは、前記バルブ本体部の内部から前記バルブ本体部の外部へ第１のシャフトアパーチャーを通って延在している、第１のシャフトと、前記第２のドラムに接続されている第２のシャフトであって、前記第２のシャフトは、前記バルブ本体部の前記内部から前記バルブ本体部の前記外部へ第２のシャフトアパーチャーを通って延在しており、前記第２のシャフトアパーチャーは、前記第１のシャフトアパーチャーから前記バルブ本体部の反対側に配設されている、第２のシャフトと、をさらに含む、請求項１０に記載のロータリーバルブ。
【請求項12】
前記バルブ本体部の前記外部において前記第１のシャフトに印加される回転トルクにより、前記第１のドラムが前記バルブ本体部の中で回転し、かつ、前記バルブ本体部の前記外部において前記第２のシャフトに印加される回転トルクにより、前記第２のドラムが前記第１のドラムの中で回転し、それによって、前記第１のドラムの回転および前記第２のドラムの回転が、前記流路を通る材料のフローを制御する、請求項１１に記載のロータリーバルブ。
【請求項13】
前記第１のドラムおよび前記第２のドラムは、前記流路を通る材料のフローを制御するために逆回転させられるように構成されている、請求項１２に記載のロータリーバルブ。
【請求項14】
前記上流フローアパーチャー、前記第２のドラムフローアパーチャー、および前記下流フローアパーチャーがアライメントされている位置から、前記第１のドラムおよび前記第２のドラムが、それぞれ０度より大きく４５度以下だけ逆回転させられているときに、前記ロータリーバルブは、閉じた状態を実現する、請求項１３に記載のロータリーバルブ。
【請求項15】
前記ロータリーバルブは、前記入口部において入口部フランジをさらに含み、かつ、前記出口部において出口部フランジをさらに含み、それによって、前記ロータリーバルブが、締結具を使用し、かつ、前記ロータリーバルブを既存のＦＣＣＵパイプラインに溶接することなく、対応するフランジを有する前記ＦＣＣＵパイプラインに取り外し可能に取り付けられ得る、請求項１１に記載のロータリーバルブ。
【請求項16】
流体接触分解ユニット（ＦＣＣＵ）の中で使用するためのロータリーバルブであって、前記ロータリーバルブは、入口部および出口部、ならびに、前記入口部と前記出口部との間に延在する流路を有するバルブ本体部であって、前記流路は、流体接触分解材料が前記入口部と前記出口部との間で選択的に流れるための経路を提供する、バルブ本体部と、
前記流路内の前記バルブ本体部の中に回転可能に配設されている外側円筒形状ドラムであって、
内側円筒形状ドラムをその中に回転可能に受け入れるように構成されているボアと、
上流フローアパーチャーと、
下流フローアパーチャーと、を含む、外側円筒形状ドラムと、
前記外側円筒形状ドラムの前記ボアの中に回転可能に配設されている前記内側円筒形状ドラムであって、前記内側円筒形状ドラムは、前記内側円筒形状ドラムを通過する内側ドラムフローアパーチャーを含む、前記内側円筒形状ドラムと、
前記入口部と前記外側円筒形状ドラムとの間で前記バルブ本体部の内部の中に延在する入口部エリアの中にセットされるように構成されており、かつ、重力のみによって前記入口部エリアの中に固定されるように構成された耐火コーンと、を含み、
前記外側円筒形状ドラムおよび前記内側円筒形状ドラムが回転され得るよう、前記上流フローアパーチャーおよび前記下流フローアパーチャーが前記外側円筒形状ドラム上に位置し、かつ、前記内側ドラムフローアパーチャーが前記内側円筒形状ドラム上に位置し、したがって、前記上流フローアパーチャー、前記内側ドラムフローアパーチャー、および前記下流フローアパーチャーがアライメントされ、共通の軸線を共有する、ロータリーバルブ。
【請求項17】
前記外側円筒形状ドラムおよび前記内側円筒形状ドラムは、前記流路を通る材料のフローを制御するために逆回転させられるように構成されている、請求項１６に記載のロータリーバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、石油産業のためのバルブに関し、より具体的には、流体接触分解ユニットのためのバルブに関する。
【背景技術】
【0002】
流体接触分解（Fluid Catalytic Cracking、ＦＣＣ）は、石油産業において使用されている重要な変換プロセスであり、原油の高沸点の高分子量炭化水素留分をガソリンなどのようなより有益な製品へ変換する。接触分解は、おおむね熱分解に取って代わっている。流体接触分解ユニット（ＦＣＣＵ）への原材料は、高い温度および適度な圧力において、流動化された粉末状の触媒によって蒸発および接触され、高沸点の炭化水素液体の長鎖分子をより短い分子へ分解する。
【0003】
現代のＦＣＣＵは、ルーチンメンテナンスのための予定したシャットダウン同士の間で、最大で３年から５年にわたって、２４時間営業で連続的に動作する。触媒ライザーに加えて（触媒ライザーでは、原材料が触媒と接触させられる）、ＦＣＣＵは、反応器および触媒再生器を含み、反応器では、分解された製品蒸気および使用済み触媒が分離され、触媒再生器では、触媒の上に堆積されたコークを燃焼し尽くすことによって、触媒が再生される。使用中のＦＣＣＵの異なる設計が存在しており、２つの一般的なタイプは、「スタックト」タイプおよび「サイド－バイ－サイド」タイプであり、「スタックト」タイプでは、反応器および触媒再生器が単一の容器の中に含有されており、「サイド－バイ－サイド」タイプでは、反応器および触媒再生器が２つの別々の容器の中にある。
【0004】
図１は、代表的なＦＣＣＵのサイド－バイ－サイド構成のダイアグラムを提供している。反応器および再生器は、流体接触分解ユニットの心臓部であると考えられる。長鎖炭化水素分子からなる予熱された高沸点の石油原材料（約３１５℃から４３０℃）は、蒸留塔１０の底部からのリサイクルスラリー油と組み合わせられ、触媒ライザー１２の中へ注入され、触媒ライザー１２において、それは、再生器１４からの非常に高温の粉末状の触媒と接触および混合することによって蒸発させられ、蒸気のより小さい分子へ分解される。分解反応のすべては、２秒から４秒の期間内に触媒ライザー１２の中で起こる。炭化水素蒸気は、粉末状の触媒を「流動化させ」、炭化水素蒸気および触媒の混合物は、上向きに流れ、約５３５℃の温度および約１．７２ｂａｒの圧力において、反応器１６に進入する。
【0005】
反応器１６の中では、分解された製品蒸気が、（ａ）反応器１６の中の２段式サイクロンのセットを通って流れることによって、使用済み触媒から分離され、（ｂ）使用済み触媒が、蒸気ストリッピングセクションを通って下向きに流れ、使用済み触媒が触媒再生器１４に戻る前に、任意の炭化水素蒸気を除去する。再生器１４への使用済み触媒のフローは、使用済み触媒ラインの中のバルブ１８によって調整される。バルブ１８は、従来は、スライドバルブであった。
【0006】
分解反応は、いくらかの炭素質材料（触媒コークと称される）を作り出し、炭素質材料は、触媒の上に堆積し、非常に急速に触媒反応性を低減させるので、触媒は、再生器１４の中へ吹き込まれた空気によって、堆積されたコークを燃焼し尽くすことによって再生される。再生器１４は、約７１５℃の温度および約２．４１ｂａｒの圧力において動作し、したがって、再生器１４は、反応器１６よりも高い約０．７ｂａｒ圧力において動作する。コークの燃焼は、発熱性であり、それは、大量の熱を作り出し、熱は、再生された触媒によって部分的に吸収され、触媒ライザー１２の中で起こる原材料の蒸発および吸熱分解反応に必要とされる熱を提供する。その理由のために、ＦＣＣＵは、「熱バランスされている」と称されることが多い。
【0007】
再生器１４を離れる高温の触媒（約７１５℃）は、触媒回収井戸（ｃａｔａｌｙｓｔ ｗｉｔｈｄｒａｗａｌ ｗｅｌｌ）の中へ流入し、触媒回収井戸において、任意の同伴された燃焼煙道ガスが逃げることおよび再生器１４の上側部の中へ流れて戻ることを許容される。触媒ライザー１２の下方の原材料注入ポイントへの再生触媒のフローは、再生触媒ラインの中のバルブ２０によって調整される。また、このバルブ２０は、従来は、スライドバルブであった。高温の煙道ガスは、同伴された触媒を煙道ガスから除去する２段式サイクロンの複数のセットを通過した後に、再生器１４を出て行く。
【0008】
ＦＣＣＵの中のバルブ１８、２０は、ＦＣＣＵの中のそれらの場所および機能によって識別され得る制御バルブである。そのようなバルブは、再生触媒スライドバルブ、使用済み触媒スライドバルブ、冷却触媒スライドバルブ、および再循環触媒スライドバルブを含むことが可能である。再生スライドバルブ（たとえば、バルブ２０）は、ライザー１２への再生触媒のフローを調整し、スタンドパイプの中の圧力ヘッドを維持し、再生器１４を逆流から保護する。使用済みスライドバルブ（たとえば、バルブ１８）は、ストリッパー触媒レベルを制御し、再生器１４への使用済み触媒のフローを調整し、反応器１６および主分留装置を逆流から保護する。
【0009】
ＦＣＣＵ設計のバリエーションに起因して、それぞれのバルブは、それがその中で使用されるＦＣＣＵに関して特注設計されるということが典型的である。また、そのようなバルブは、典型的に、ＦＣＣＵラインの中へ溶接されている。ＦＣＣＵのバルブは、ＦＣＣＵの中に存在する極端な温度および圧力を受け、それらが使用される環境に耐えるように設計されている。それにもかかわらず、そのようなバルブが最終的に摩滅し、補修または交換を必要とするということが典型的である。いくつかのバルブは、ＦＣＣＵからバルブ本体部全体を除去することを必要とすることなく、バルブコンポーネントがアクセスおよび交換されることを可能にするが、ＦＣＣＵのメンテナンスシャットダウン期間の間にバルブコンポーネントの交換または改修を完了することは、依然として困難である可能性がある。
【0010】
困難のいくつかは、さまざまなＦＣＣＵの中で使用されるバルブ設計の多様性に伴う固有のものである。バルブ設計の多様性は、交換されるかまたは修理されることとなるバルブコンポーネントが、問題のバルブのために特注されなければならないということを意味している。バルブのどのコンポーネントが、作業を行われることを必要とすることとなるかということを完全に知ることは不可能である可能性があるので、ＦＣＣＵが補修のためにシャットダウンされた後に、追加的な困難に遭遇する可能性がある。補修プロセスの間に遭遇した困難から結果として生じ得る遅れは、製油所に対する大きなコスト負担で、ＦＣＣＵが予期されるよりも長く運転停止のままになることを引き起こす可能性がある。
【0011】
ＦＣＣＵの中で現在使用されているスライドバルブに固有の補修問題およびメンテナンス問題に加えて、そのようなスライドバルブは、それらに要求されるタスクにはもともと適していない。とりわけ、ＦＣＣＵバルブは、一般に、スロットリング機能を実施し、ＦＣＣＵの中に適正なバルブ前圧力およびバルブ後圧力ならびに／または圧力差を維持することが要求される。しかし、スライドバルブは、所望の機能をＦＣＣＵに提供するようにスロットリングを提供するには十分に適していない。実際に、スロットリングが望まれるときに、バルブは、典型的に、任意のスロットリングが起こる前に、かなりの距離を作動させられなければならず、所望のスロットリングレベルを実現すること、または、実現されたスロットリングレベルにわたって制御を維持することは、困難である可能性がある。結果として、スライドバルブの使用は、ＦＣＣＵの中のフロー制御を確立するには非効率的である。
【0012】
加えて、スライドバルブがＦＣＣＵ制御スロットリングにおいて使用される様式に起因して、スライドバルブは、ＦＣＣＵ内のフローの中に渦を生成させる。結果として生じる渦は、バルブの摩耗の増加、ならびにＦＣＣＵの周囲のコンポーネントの摩耗の増加を引き起こす。図２は、ＦＣＣＵの中で使用するように適合され得る代表的なコールドシェル設計スライドバルブのさまざまな状態の切り欠き図を図示している。スライドバルブは、ブラインド３０を含み、ブラインド３０は、バルブのアパーチャーを横切って、さまざまなポイント（そのうちの６つが、図２に図示されている）のうちのいずれかへ、いずれかの方向にスライドして作動されるように適合されている（ＦＣＣＵにおいて、スライドバルブは、典型的に、完全に閉じた位置では決して動作させられず、そのバルブは、単なる制御バルブであるということが留意されるべきである）。ブラインド３０は、典型的に、たとえば、ヘックスメッシュ（ｈｅｘｍｅｓｈ）タイプアンカーシステムの中などで、耐火ライニングによってカバーされており、また、耐火ライニングは、ブラインド３０の上流側にも提供される。耐火ライニングは、追加的な摩耗能力をバルブに提供する。
【0013】
図２に示されているものなどのようなバルブをスライドさせることは、ブラインド３０がその全スロー距離に沿って作動されることを可能にするのに十分な周囲の構造体を必要とし、さらに、その全スロー距離に沿って任意のポイントにおいてブラインド３０およびその付随する構造体を支持するための十分な追加的な構造体を必要とする。したがって、スライドバルブのための作動構造体は、典型的に、バルブの前および後に、バルブの幅およびラインの幅の複数倍にわたって、バルブから外向きに延在している。たとえば、図３は、その付随する制御構造体３４とともに、代表的なスライドバルブ３２の外部の図を図示している。この場合では、スライドバルブ３２は、油圧式に制御されており、したがって、制御構造体３４は、油圧ユニットを含む。また、スライドバルブは、電気式に制御されることも可能である。図３から見ることができるように、ＦＣＣＵユニットは、それぞれのスライドバルブ３２の側部から突出する大きい構造体を収容するように設計されなければならず、同様に、スライドバルブ３２の大きい制御構造体３４のための場所を提供するように設計されなければならない。４つのそのようなバルブを含む典型的なＦＣＣＵによって、そのようなバルブを組み込むこと、ならびに、補修の間にバルブのアクセスおよび修理に対処するようにＦＣＣＵを設計することに伴うサイズ制約および複雑性はかなりのものである。
【0014】
実際には、スライドバルブの設計および補修は、ＦＣＣＵシャットダウンおよびルーチンメンテナンスプロセスにおいて重大な因子である。上記に議論されているように、それぞれのＦＣＣＵは、本質的に一意的なものであり、それぞれのＦＣＣＵのためのスライドバルブは、典型的に、そのＦＣＣＵの中に特注で構築およびインストールされる。バルブ交換および／または改修が企図されるときには、交換／改修のために特注で製造された新しいコンポーネントを有することが一般的である。そのようなコンポーネントの特注設計および構築は、交換およびメンテナンスプロセスのコストおよび複雑性をさらに増加させる。スライドバルブは、典型的に、適切な場所に溶接されており、スライドバルブの完全な交換は、適用可能なラインからそれらを切断すること、および、全く新しいバルブを溶接することを伴う。
【0015】
これらの理由および他の理由のために、ＦＣＣＵの中で現在使用されているスライドバルブは、当産業によって依然として対処されなければならない複数の欠点を有している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0016】
本発明の実装形態は、流体接触分解ユニット（ＦＣＣＵ）の中で使用するためのロータリーバルブを提供する。そのようなバルブは、従来のスライドバルブ、たとえば、再生触媒バルブ、使用済み触媒バルブ、冷却触媒バルブ、および再循環触媒バルブなどを交換するように適合されている。本明細書で議論されているようなロータリーバルブは、同様のフロー容量を有するスライドバルブよりも著しくコンパクトである。ロータリーバルブは、スライドバルブよりも良好に、フロー制御またはスロットリングを提供するように適合されている。フロー制御またはスロットリングは、制御入力および回転に応答して、より大きい応答および精度によって起こる。ロータリーバルブによって実現されるサイズ低減に加えて、必要とされる制御、および／または、フロー変化を実現するために必要な油圧流体が、著しく低減され、油圧ユニットが必要とされないので、バルブに関するコストをさらに節約する。また、油圧ユニットの省略は、ＦＣＣＵの中のバルブおよび／またはその付随する構造体のサイズを低減させる。
【0017】
また、ロータリーバルブの構成は、従来のスライドバルブと比較したときに、ロータリーバルブの内部エレメントをより良好に保護する。ロータリーバルブは、特定の標準的なサイズにしたがって製造され得、ロータリーバルブは、ロータリーバルブのサイズ／流量を修正するためにその中に交換される特定のコンポーネントを有するように適合され得、それによって、複数のＦＣＣＵにわたってコンポーネントを標準化する。コンポーネントの標準化は、ロータリーバルブがより迅速に補修および／または交換されることを可能にし、予定したメンテナンス停止のダウンタイムを低減させる。追加的に、ロータリーバルブは、端部フランジを備えたボルト－イン構造体として提供され得、バルブ全体が必要に応じて迅速に交換され得るようになっている。
【0018】
ロータリーバルブは、典型的なスライドバルブよりも長持ちし、同様に、有する問題も少ない。ロータリーバルブは、電気油圧式に作動され得るか、または、電気式に作動され得る。ロータリー駆動メカニズムに関連付けられたパッキングランドは、従来のスライディングバルブのスライディング駆動メカニズムに関連付けられた対応するグランドよりも少ない摩耗を受ける。ロータリーバルブは、制御コンポーネントの回転の量を単純に修正することによって、バルブ内部コンポーネントが摩耗を受けるときであっても、十分なフロー制御を提供し続けるように適合されている。ロータリーバルブの設計に起因して、従来のスライドバルブと同様に、改修／交換プロセスの間に（たとえば、関連の耐火ライニングの交換の間に）、パイプラインの内側に個人を有することを必要としない。ロータリーバルブの追加的な利点は、本明細書の追加的な議論から明らかになることとなる。
【課題を解決するための手段】
【0019】
本発明の実装形態によれば、ＦＣＣＵの中で使用するためのロータリーバルブは、入口部および出口部、ならびに、入口部と出口部との間に延在する流路を有するバルブ本体部であって、流路は、流体接触分解材料が入口部と出口部との間で選択的に流れるための経路を提供する、バルブ本体部を含む。また、ロータリーバルブは、流路の中にバルブ本体部の中に回転可能に配設されている第１のドラムであって、第１のドラムは、それを通過する第１のドラムフローアパーチャーを有する、第１のドラムと、第１のドラムに接続されている第１のシャフトであって、第１のシャフトは、バルブ本体部の内部からバルブ本体部の外部へ第１のシャフトアパーチャーを通って延在している、第１のシャフトとを含む。バルブ本体部の外部において第１のシャフトに印加される回転トルクは、第１のドラムがバルブ本体部の中で回転することを引き起こし、流路および第１のドラムフローアパーチャーを通る材料のフローを制御することが可能である。
【0020】
また、ロータリーバルブは、第１のローテーターを含むことが可能であり、第１のローテーターは、バルブ本体部の外部において第１のシャフトに連結されており、第１のシャフトに回転トルクを印加するように適合されている。第１のローテーターは、油圧式ローテーター、電気式ローテーター、または電気油圧式ローテーターであることが可能である。第１のドラムフローアパーチャーは、耐火材料表面を含むことが可能である。
【0021】
また、ロータリーバルブは、流路の中にバルブ本体部の中に回転可能に配設されている第２のドラムを含むことが可能であり、第２のドラムは、第１のドラムをその中に回転可能に受け入れるように適合されているボアと、上流フローアパーチャーと、下流フローアパーチャーとを有している。第１のドラムおよび第２のドラムが回転させられ得、したがって、上流フローアパーチャー、第１のドラムフローアパーチャー、および下流フローアパーチャーが実質的に整合させられ、共通の軸線を共有するように、上流フローアパーチャーおよび下流フローアパーチャーは、第２のドラムの上に位置付けされ得る。第２のドラムは、第２のシャフトに接続され得、第２のシャフトは、バルブ本体部の内部からバルブ本体部の外部へ第２のシャフトアパーチャーを通って延在しており、第２のシャフトアパーチャーは、第１のシャフトアパーチャーからバルブ本体部の反対側に配設されている。バルブ本体部の外部において第２のシャフトに印加される回転トルクは、第２のドラムがバルブ本体部の中で回転することを引き起こし、流路、上流フローアパーチャー、第１のドラムフローアパーチャー、および下流フローアパーチャーを通る材料のフローを制御することが可能である。第２のローテーターは、バルブ本体部の外部において第２のシャフトに連結され得り、第２のシャフトに回転トルクを印加するように適合され得る。第２のローテーターは、油圧式ローテーター、電気式ローテーター、または電気油圧式ローテーターであることが可能である。
【0022】
第１のドラムおよび第２のドラムは、流路を通る材料のフローを制御するために逆回転させられるように適合され得る。上流フローアパーチャー、第１のドラムフローアパーチャー、および下流フローアパーチャーが整合させられている位置から、第１のドラムおよび第２のドラムが、それぞれ４５度以下だけ逆回転させられているときに、ロータリーバルブは、実質的に閉じた状態を実現することが可能である。
【0023】
また、ロータリーバルブは、耐火コーンを含むことが可能であり、耐火コーンは、入口部と第１および第２のドラムとの間で、または、入口部エリアと第１のドラムとの間で、バルブ本体部の内部の中に延在する入口部エリアの中にセットされるように適合されており、また、主に重力によって入口部エリアの中に固定されるように適合されている。
【0024】
また、ロータリーバルブは、入口部において入口部フランジを、出口部において出口部フランジを含むことが可能であり、ロータリーバルブが、締結具を使用して、および、ロータリーバルブを既存のＦＣＣＵパイプラインに溶接することなく、対応するフランジを有するＦＣＣＵパイプラインに除去可能に取り付けられ得るようになっている。
【0025】
本発明のさらなる実装形態によれば、ＦＣＣＵの中で使用するためのロータリーバルブは、入口部および出口部、ならびに、入口部と出口部との間に延在する流路を有するバルブ本体部であって、流路は、流体接触分解材料が入口部と出口部との間で選択的に流れるための経路を提供する、バルブ本体部を含む。また、ロータリーバルブは、流路の中にバルブ本体部の中に回転可能に配設されている第１のドラムを含み、第１のドラムは、第２のドラムをその中に回転可能に受け入れるように適合されているボア、上流フローアパーチャー、および、下流フローアパーチャーを有している。また、ロータリーバルブは、第２のドラムを含み、第２のドラムは、第１のドラムのボアの中に回転可能に配設されており、それを通過する第２のドラムフローアパーチャーを有している。第１のドラムおよび第２のドラムが回転させられ得、したがって、上流フローアパーチャー、第２のドラムフローアパーチャー、および下流フローアパーチャーが実質的に整合させられ、共通の軸線を共有するように、上流フローアパーチャーおよび下流フローアパーチャーが第１のドラムの上に位置付けされ得、第２のドラムフローアパーチャーが第２のドラムの上に位置付けされ得る。
【0026】
ロータリーバルブは、第１のドラムに接続されている第１のシャフトであって、第１のシャフトは、バルブ本体部の内部からバルブ本体部の外部へ第１のシャフトアパーチャーを通って延在している、第１のシャフトと、第２のドラムに接続されている第２のシャフトであって、第２のシャフトは、バルブ本体部の内部からバルブ本体部の外部へ第２のシャフトアパーチャーを通って延在しており、第２のシャフトアパーチャーは、第１のシャフトアパーチャーからバルブ本体部の反対側に配設されている、第２のシャフトとをさらに含むことが可能である。バルブ本体部の外部において第１のシャフトに印加される回転トルクは、第１のドラムがバルブ本体部の中で回転することを引き起こすことが可能であり、バルブ本体部の外部において第２のシャフトに印加される回転トルクは、第２のドラムが第１のドラムの中で回転することを引き起こすことが可能であり、それによって、第１のドラムの回転および第２のドラムの回転は、流路を通る材料のフローを制御する。
【0027】
ロータリーバルブは、耐火コーンをさらに含むことが可能であり、耐火コーンは、入口部と第１のドラムとの間でバルブ本体部の内部の中に延在する入口部エリアの中にセットされるように適合されており、また、主に重力によって入口部エリアの中に固定されるように適合されている。第１のドラムおよび第２のドラムは、流路を通る材料のフローを制御するために逆回転させられるように適合され得る。上流フローアパーチャー、第２のドラムフローアパーチャー、および下流フローアパーチャーが整合させられている位置から、第１のドラムおよび第２のドラムが、それぞれ４５度以下だけ逆回転させられているときに、ロータリーバルブは、実質的に閉じた状態を実現することが可能である。また、ロータリーバルブは、ロータリーバルブは、入口部において入口部フランジを含むことが可能であり、出口部において出口部フランジを含むことが可能であり、ロータリーバルブが、締結具を使用して、および、ロータリーバルブを既存のＦＣＣＵパイプラインに溶接することなく、対応するフランジを有するＦＣＣＵパイプラインに除去可能に取り付けられ得るようになっている。
【0028】
本発明の追加的な実装形態によれば、ＦＣＣＵの中で使用するためのロータリーバルブは、入口部および出口部、ならびに、入口部と出口部との間に延在する流路を有するバルブ本体部であって、流路は、流体接触分解材料が入口部と出口部との間で選択的に流れるための経路を提供する、バルブ本体部を含む。また、ロータリーバルブは、流路の中にバルブ本体部の中に回転可能に配設されている外側円筒形状ドラムを含み、外側円筒形状ドラムは、内側円筒形状ドラムをその中に回転可能に受け入れるように適合されているボア、上流フローアパーチャー、および、下流フローアパーチャーを有している。また、ロータリーバルブは、内側円筒形状ドラムを含み、内側円筒形状ドラムは、外側円筒形状ドラムのボアの中に回転可能に配設されている。内側円筒形状ドラムは、それを通過する内側ドラムフローアパーチャーを含む。外側円筒形状ドラムおよび内側円筒形状ドラムが回転させられ得、したがって、上流フローアパーチャー、内側ドラムフローアパーチャー、および下流フローアパーチャーが実質的に整合させられ、共通の軸線を共有するように、上流フローアパーチャーおよび下流フローアパーチャーが外側円筒形状ドラムの上に位置付けされ得、内側ドラムフローアパーチャーが内側円筒形状ドラムの上に位置付けされ得る。外側円筒形状ドラムおよび内側円筒形状ドラムは、流路を通る材料のフローを制御するために逆回転させられるように適合され得る。
【0029】
本発明の目的および特徴は、添付の図面に関連して見られる以下の説明および添付の特許請求の範囲からより完全に明らかになることとなる。これらの図面は、本発明の単なる典型的な実施形態を示しており、したがって、その範囲を限定するように考えられるべきではないということを理解して、本発明は、添付の図面の使用を通して、追加的な特異性および詳細を用いて、記載および説明されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】代表的な流体接触分解ユニット（ＦＣＣＵ）の線図である。
【図2】ＦＣＣＵの中で使用するための代表的なスライドバルブの作動の図である。
【図3】代表的なスライドバルブおよびその付随する制御ユニットの斜視図である。
【図4】断面をとられた例示目的のロータリーバルブの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0031】
ここで、本発明の実施形態の説明が、図を参照して与えられることとなる。本発明は、多くの他の形態および形状をとることが可能であり、したがって、以下の開示は、例示目的のものであるいうことが意図されており、限定するものではないということが意図されており、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照することによって決定されるべきであるということが予期される。
【0032】
本発明の実施形態によれば、ＦＣＣＵの中で使用するためのロータリーバルブは、入口部および出口部、ならびに、入口部と出口部との間に延在する流路を有するバルブ本体部であって、流路は、流体接触分解材料が入口部と出口部との間で選択的に流れるための経路を提供する、バルブ本体部を含む。また、ロータリーバルブは、流路の中にバルブ本体部の中に回転可能に配設されている第１のドラムであって、第１のドラムは、それを通過する第１のドラムフローアパーチャーを有する、第１のドラムと、第１のドラムに接続されている第１のシャフトであって、第１のシャフトは、バルブ本体部の内部からバルブ本体部の外部へ第１のシャフトアパーチャーを通って延在している、第１のシャフトとを含む。バルブ本体部の外部において第１のシャフトに印加される回転トルクは、第１のドラムがバルブ本体部の中で回転することを引き起こし、流路および第１のドラムフローアパーチャーを通る材料のフローを制御することが可能である。
【0033】
また、ロータリーバルブは、第１のローテーターを含むことが可能であり、第１のローテーターは、バルブ本体部の外部において第１のシャフトに連結されており、第１のシャフトに回転トルクを印加するように適合されている。第１のローテーターは、油圧式ローテーター、電気式ローテーター、または電気油圧式ローテーターであることが可能である。第１のドラムフローアパーチャーは、耐火材料表面を含むことが可能である。
【0034】
また、ロータリーバルブは、流路の中にバルブ本体部の中に回転可能に配設されている第２のドラムを含むことが可能であり、第２のドラムは、第１のドラムをその中に回転可能に受け入れるように適合されているボアと、上流フローアパーチャーと、下流フローアパーチャーとを有している。第１のドラムおよび第２のドラムが回転させられ得、したがって、上流フローアパーチャー、第１のドラムフローアパーチャー、および下流フローアパーチャーが実質的に整合させられ、共通の軸線を共有するように、上流フローアパーチャーおよび下流フローアパーチャーは、第２のドラムの上に位置付けされ得る。第２のドラムは、第２のシャフトに接続され得、第２のシャフトは、バルブ本体部の内部からバルブ本体部の外部へ第２のシャフトアパーチャーを通って延在しており、第２のシャフトアパーチャーは、第１のシャフトアパーチャーからバルブ本体部の反対側に配設されている。バルブ本体部の外部において第２のシャフトに印加される回転トルクは、第２のドラムがバルブ本体部の中で回転することを引き起こし、流路、上流フローアパーチャー、第１のドラムフローアパーチャー、および下流フローアパーチャーを通る材料のフローを制御することが可能である。第２のローテーターは、バルブ本体部の外部において第２のシャフトに連結され得、第２のシャフトに回転トルクを印加するように適合され得る。第２のローテーターは、油圧式ローテーター、電気式ローテーター、または電気油圧式ローテーターであることが可能である。
【0035】
第１のドラムおよび第２のドラムは、流路を通る材料のフローを制御するために逆回転させられるように適合され得る。上流フローアパーチャー、第１のドラムフローアパーチャー、および下流フローアパーチャーが整合させられている位置から、第１のドラムおよび第２のドラムが、それぞれ４５度以下だけ逆回転させられているときに、ロータリーバルブは、実質的に閉じた状態を実現することが可能である。
【0036】
また、ロータリーバルブは、耐火コーンを含むことが可能であり、耐火コーンは、入口部と第１および第２のドラムとの間で、または、入口部エリアと第１のドラムとの間で、バルブ本体部の内部の中に延在する入口部エリアの中にセットされるように適合されており、また、主に重力によって入口部エリアの中に固定されるように適合されている。
【0037】
また、ロータリーバルブは、入口部において入口部フランジをさらに含むことが可能であり、出口部において出口部フランジをさらに含むことが可能であり、ロータリーバルブが、締結具を使用して、および、ロータリーバルブを既存のＦＣＣＵパイプラインに溶接することなく、対応するフランジを有するＦＣＣＵパイプラインに除去可能に取り付けられ得るようになっている。
【0038】
本発明のさらなる実施形態によれば、ＦＣＣＵの中で使用するためのロータリーバルブは、入口部および出口部、ならびに、入口部と出口部との間に延在する流路を有するバルブ本体部であって、流路は、流体接触分解材料が入口部と出口部との間で選択的に流れるための経路を提供する、バルブ本体部を含む。また、ロータリーバルブは、流路の中にバルブ本体部の中に回転可能に配設されている第１のドラムを含み、第１のドラムは、第２のドラムをその中に回転可能に受け入れるように適合されているボア、上流フローアパーチャー、および、下流フローアパーチャーを有している。また、ロータリーバルブは、第２のドラムを含み、第２のドラムは、第１のドラムのボアの中に回転可能に配設されており、それを通過する第２のドラムフローアパーチャーを有している。第１のドラムおよび第２のドラムが回転させられ得、したがって、上流フローアパーチャー、第２のドラムフローアパーチャー、および下流フローアパーチャーが実質的に整合させられ、共通の軸線を共有するように、上流フローアパーチャーおよび下流フローアパーチャーが第１のドラムの上に位置付けされ得、第２のドラムフローアパーチャーが第２のドラムの上に位置付けされ得る。
【0039】
ロータリーバルブは、第１のドラムに接続されている第１のシャフトであって、第１のシャフトは、バルブ本体部の内部からバルブ本体部の外部へ第１のシャフトアパーチャーを通って延在している、第１のシャフトと、第２のドラムに接続されている第２のシャフトであって、第２のシャフトは、バルブ本体部の内部からバルブ本体部の外部へ第２のシャフトアパーチャーを通って延在しており、第２のシャフトアパーチャーは、第１のシャフトアパーチャーからバルブ本体部の反対側に配設されている、第２のシャフトとをさらに含むことが可能である。バルブ本体部の外部において第１のシャフトに印加される回転トルクは、第１のドラムがバルブ本体部の中で回転することを引き起こすことが可能であり、バルブ本体部の外部において第２のシャフトに印加される回転トルクは、第２のドラムが第１のドラムの中で回転することを引き起こすことが可能であり、それによって、第１のドラムの回転および第２のドラムの回転は、流路を通る材料のフローを制御する。
【0040】
ロータリーバルブは、耐火コーンをさらに含むことが可能であり、耐火コーンは、入口部と第１のドラムとの間でバルブ本体部の内部の中に延在する入口部エリアの中にセットされるように適合されており、また、主に重力によって入口部エリアの中に固定されるように適合されている。第１のドラムおよび第２のドラムは、流路を通る材料のフローを制御するために逆回転させられるように適合され得る。上流フローアパーチャー、第２のドラムフローアパーチャー、および下流フローアパーチャーが整合させられている位置から、第１のドラムおよび第２のドラムが、それぞれ４５度以下だけ逆回転させられているときに、ロータリーバルブは、実質的に閉じた状態を実現することが可能である。また、ロータリーバルブは、ロータリーバルブは、入口部において入口部フランジを含むことが可能であり、出口部において出口部フランジを含むことが可能であり、ロータリーバルブが、締結具を使用して、および、ロータリーバルブを既存のＦＣＣＵパイプラインに溶接することなく、対応するフランジを有するＦＣＣＵパイプラインに除去可能に取り付けられ得るようになっている。
【0041】
本発明の追加的な実施形態によれば、ＦＣＣＵの中で使用するためのロータリーバルブは、入口部および出口部、ならびに、入口部と出口部との間に延在する流路を有するバルブ本体部であって、流路は、流体接触分解材料が入口部と出口部との間で選択的に流れるための経路を提供する、バルブ本体部を含む。また、ロータリーバルブは、流路の中にバルブ本体部の中に回転可能に配設されている外側円筒形状ドラムを含み、外側円筒形状ドラムは、内側円筒形状ドラムをその中に回転可能に受け入れるように適合されているボア、上流フローアパーチャー、および、下流フローアパーチャーを有している。また、ロータリーバルブは、内側円筒形状ドラムを含み、内側円筒形状ドラムは、外側円筒形状ドラムのボアの中に回転可能に配設されている。内側円筒形状ドラムは、それを通過する内側ドラムフローアパーチャーを含む。外側円筒形状ドラムおよび内側円筒形状ドラムが回転させられ得、したがって、上流フローアパーチャー、内側ドラムフローアパーチャー、および下流フローアパーチャーが実質的に整合させられ、共通の軸線を共有するように、上流フローアパーチャーおよび下流フローアパーチャーが外側円筒形状ドラムの上に位置付けされ得、内側ドラムフローアパーチャーが内側円筒形状ドラムの上に位置付けされ得る。外側円筒形状ドラムおよび内側円筒形状ドラムは、流路を通る材料のフローを制御するために逆回転させられるように適合され得る。
【0042】
図４は、その回転パーツの回転軸線を通過する平面に沿って断面をとられた代表的なロータリーバルブ４０の斜視図を示している。図４では、より詳細に下記に議論されることとなるように、ロータリーバルブ４０の回転エレメントの回転軸線に沿って、断面がとられている。図４に示されているように、バルブは、上部フランジ４２および底部フランジ４４を設けられ得、バルブが、たとえば、既存のＦＣＣＵパイプラインに溶接された対応するフランジ（図示せず）にボルト締めすることなどによって、既存のＦＣＣＵパイプラインに除去可能に連結され得るようになっている。したがって、新しいロータリーバルブ４０を受け入れるように適合された場所において、古いスライドバルブを切り離すことによって、および、上部フランジおよび底部フランジを既存のＦＣＣＵパイプラインに溶接することによって、ロータリーバルブ４０は、既存のスライドバルブを交換するように適合され得る。必要に応じて、既存のＦＣＣＵパイプラインの中へ溶接される対応するフランジは、既存のＦＣＣＵパイプラインとロータリーバルブ４０との間のサイズ変化を提供するようにテーパーが付けられ得、それは、非標準的なサイズの既存のパイプラインの中に使用されながらも、ロータリーバルブ４０が標準的なサイズのものとなることをさらに可能にすることができる。
【0043】
ロータリーバルブ４０は、上部フランジ４２と底部フランジ４４との間に延在する本体部４６を含む。したがって、上部フランジ４２は、バルブ本体部４６への入口部を画定しており、底部フランジ４４は、バルブ本体部４６への出口部を画定している。本体部４６は、従来のプロセスを使用して、従来の材料から形成され得る。追加的に、本体部４６の内側部分は、当技術分野で知られているように、ロータリーバルブ４０の内側部分が曝され得る環境（熱、圧力、および石油製品）に耐えるように適合された材料によってライニングされ得る。本体部４６は、上側フランジ４２とロータリーバルブ４０の特定の回転エレメントを含有するロータリーバルブ４０の一部分との間におおよそ延在する上側入口部エリア４８を含むことが可能である。この上側入口部エリアは、相補的な形状の耐火コーン５０を受け入れるように適合されている概して円錐状の形状を有する内側表面を画定することが可能である。
【0044】
耐火コーン５０は、当技術分野で知られているように、バルブ本体部４６に対する保護を提供している。典型的なバルブの中に使用されている耐火ライニングとは対照的に、耐火コーン５０は、重力だけを使用して、本体部４６の中に、とりわけ、上側入口部エリア４８の中に固定され得る。耐火コーン５０は、本体部４６と耐火コーン５０との間のいかなる溶接も必要とすることなしに、上側入口部エリア４８の中へ単純にセットされ得る。ロータリーバルブが補修されることとなるときには、および、既存の耐火コーン５０が摩耗し、交換されることを必要とする場合には、ロータリーバルブ４０は、ＦＣＣＵパイプラインからボルト締めを外され、既存の耐火コーン５０へのアクセスを許容するように脇へ移動させられ得、次いで、既存の耐火コーン５０は、耐火コーン５０の溶接は行われていないので、いかなる切断作業も必要とすることなく、ロータリーバルブ４０から引き出され得、新しい耐火コーン５０が、適切な場所にセットされ得、ロータリーバルブ４０は、ＦＣＣＵパイプラインの中のその場所に戻され得る。認識され得るように、この耐火コーン５０交換手順の１つの結果は、製油所人員が、耐火コーン５０を取り付けるか、除去するか、または補修するために、ロータリーバルブ４０またはＦＣＣＵパイプラインに進入することを要求されないということである。
【0045】
図４において見られるように、本体部４６は、概して十字形の円筒状の形状を有することが可能である。言い換えれば、本体部４６は、概して垂直方向の第１の円筒形状の１次的な全体的形状を有することが可能であり、概して垂直方向の第１の円筒形状は、上部フランジ４２と底部フランジ４４との間に延在しており、概して水平方向の第２の円筒形状と交差している。第１および第２の一般的円筒形状は、本質的に互いに二分することが可能であり、または、一方もしくは両方の一般的円筒形状は、他方の中心点からオフセットされ得る。換言すれば、第１の一般的円筒形状は、第２の一般的円筒形状の上方および下方におおよそ等しく延在することが可能であり、または、第２の一般的円筒形状の上方および下方に異なる量だけ延在することが可能であり、第２の一般的円筒形状は、第１の一般的円筒形状のいずれかの側におおよそ等しく延在することが可能であり、または、第１の一般的円筒形状の異なる側に異なる量だけ延在することが可能である。第１の一般的円筒形状は、ロータリーバルブ４０を通る材料のための一般的流路を画定しており、一方、第２の一般的円筒形状は、一般的に、ロータリーバルブ４０を通って流れる材料に接触するロータリーバルブ４０の回転式フロー制御部分を含有している。
【0046】
図４に見ることができるように、ロータリーバルブ４０の一部分は、本体部４６の概して水平方向の第２の一般的円筒形状部分のいずれかの側から延在しており、本体部４６の中のロータリーバルブ４０の回転式フロー制御部分に対して回転力を駆動する機能的な制御機械を提供する。しかし、図４は、ロータリーバルブ４０を使用してフロー制御を実施するために必要とされる構造体全体を示しており、別々の制御構造体に対する必要性、および、別々の油圧ユニットに対する必要性は存在しないので、他の外部構造体は必要ない。図４と図３とを比較することによって認識され得るように、ロータリーバルブ４０およびそれに付随する構造体の全体的なサイズは、その付随する制御構造体３４を備えたスライドバルブ３２の全体的なサイズよりもはるかにコンパクトになっている。追加的に、外部制御構造体とロータリーバルブ４０との間に走る油圧ラインに対する必要性は存在しない。その理由は、ロータリーバルブは、ロータリーバルブ４０の上に直接的に装着された小さいタンクを介して供給され得るはるかに少ない油圧流体によって作動され得るからである。
【0047】
例示目的の実施形態におけるロータリーバルブ４０は、電気油圧式に作動されるが、代替的なバルブは、電気式に作動され得る。したがって、ロータリーバルブ４０は、第１の電気油圧式ローテーター５２および第２の電気油圧式ローテーター５４を含む。電気油圧式ローテーター５２、５４のそれぞれは、ラック－アンド－ピニオン駆動メカニズムを含むことが可能であり、ラック－アンド－ピニオン駆動メカニズムは、非常に少ない油圧流体によって、油圧式に駆動される線形運動を高トルクの回転運動へと変換する。第１の電気油圧式ローテーター５２は、第１のシャフト５６の回転を駆動し、第２の電気油圧式ローテーター５４は、第２のシャフト５８の回転を駆動する。第１のシャフト５６は、内側円筒形状ドラム６０に動作可能に接続されており、第２のシャフト５６は、外側円筒形状ドラム６２に動作可能に接続されている。
【0048】
内側円筒形状ドラム６０および外側円筒形状ドラム６２は、図５の分解図に示されている。図５から見ることができるように、内側円筒形状ドラム６０は、その回転軸線に沿って概して中空ではないという点において、概して中実の構築体を有することが可能である。内側円筒形状ドラム６０は、その回転軸線に対して垂直に内側円筒形状ドラム６０を通過するフローアパーチャー６４を含む。フローアパーチャー６４は、形状が概して円筒形状になっており、内側円筒形状ドラム６０を通してロータリーバルブ４０を通過する材料のフローを許容する。したがって、フローアパーチャー６４は、それが露出されることとなる環境（たとえば、熱、圧力、石油製品および／または触媒のフロー）に耐えるように適合された表面処理を提供され得、たとえば、耐火ライニング、セラミックタイル、および／または、セラミック／金属複合体構造体などをその上に有している。
【0049】
フローアパーチャー６４は、内側円筒形状ドラム６０の直径よりも小さい直径を有している。典型的に、フローアパーチャー６４は、ロータリーバルブ４０が取り付けられるパイプラインの内径におおよそ等しいかまたはわずかに大きい直径を有しており、それによって、ロータリーバルブ４０が完全に開いているときには、ロータリーバルブ４０は、フローアパーチャー６４を通る本質的に制限されない材料のフローを提供する。図５に示されているフローアパーチャー６４は、内側円筒形状ドラム６０のサイズに対して特定のサイズを有するように示されているが、内側円筒形状ドラム６０に対するフローアパーチャー６４の特定の相対的なサイズは、変化させられ得る。たとえば、標準的なサイズのロータリーバルブ４０がさまざまなサイズの既存のＦＣＣＵの中で使用されることを可能にするために、図５の内側円筒形状ドラム６０は、より小さいフローアパーチャーを有するさまざまな異なる内側円筒形状ドラムのいずれかと交換され得、それによって、異なってサイズ決めされたＦＣＣＵパイプラインによって所望のフロー制御特性を提供するために、同じバルブ本体部４６が使用されることを可能にする。さらに詳細に下記に議論されることとなるように、変更することを必要とするコンポーネントは、内側円筒形状ドラム６０および外側円筒形状ドラム６２だけである。
【0050】
外側円筒形状ドラム６２は、内側円筒形状ドラム６０とは対照的に、概して中空の構築体を有しており、円筒形状のボア６６が、外側円筒形状ドラム６２の開放した第１の端部から、外側円筒形状ドラム６２の一般的に閉鎖した第２の端部６８へ延在している。外側円筒形状ドラム６２は、上側フローアパーチャー７０および下側フローアパーチャー７２を含み、それらは互いに整合させられており、その回転軸線に対して垂直に外側円筒形状ドラム６２を通過するようになっている。上側フローアパーチャー７０および下側フローアパーチャー７２は、内側円筒形状ドラム６０のフローアパーチャー６４のサイズに対応するようにサイズ決めされて設置されており、内側円筒形状ドラム６０が外側円筒形状ドラム６２の円筒形状のボア６６の中に入れ子にされているときに、上側フローアパーチャー７０、フローアパーチャー６４、および下側フローアパーチャー７２が、実質的に整合させられ、ロータリーバルブ４０が取り付けられているパイプラインの内径におおよそ等しいかまたはわずかに大きい直径を有する実質的に途切れない流路を画定することができるようになっている。したがって、上側フローアパーチャー７０、フローアパーチャー６４、および下側フローアパーチャー７２は、それらがロータリーバルブ４０の中で完全に整合させられているときに、共有される対称軸線を有することが可能であるが、内側円筒形状ドラム６０が外側円筒形状ドラム６２に対して回転させられるときに（または、その逆も同様）、それぞれの対称軸線が整合されなくなることが可能である。
【0051】
内側円筒形状ドラム６０および外側円筒形状ドラム６２は、円筒形状ドラム６０、６２のそれぞれを本質的に対称的に二等分する二等分平面をそれぞれ有することが可能であるということが留意されるべきである。換言すれば、内側円筒形状ドラム６０が外側円筒形状ドラム６２に対してどの方向に回転させられるかにかかわらず、または、外側円筒形状ドラム６２が内側円筒形状ドラム６０に対してどの方向に回転させられるかにかかわらず、いずれかの方向への同様の量の相対的回転は、ロータリーバルブ４０を通る流路の上側開口部および下側開口部のサイズの同様の量の変化を付与することとなる。同様に、内側円筒形状ドラム６０および外側円筒形状ドラム６２のうちの一方または両方は、依然として同様に機能しながら１８０度回転させられ得る。換言すれば、外側円筒形状ドラム６２が１８０度回転させられる場合には、上側フローアパーチャー７０は、今では、下側フローアパーチャー７２と同様に機能することとなり、また、その逆も同様である。
【0052】
この内側円筒形状ドラム６０の回転対称性、および、外側円筒形状ドラム６２の回転対称性は、優れた摩耗機能性をロータリーバルブ４０に提供する。具体的には、内側円筒形状ドラム６０および／または外側円筒形状ドラム６２の前縁部が使用の間に摩耗するときに、第１に、内側円筒形状ドラム６０および／または外側円筒形状ドラム６２を以前に使用された方向と反対側の方向に回転させることによって、次いで、第２に、内側円筒形状ドラム６０および／または外側円筒形状ドラム６２をそのオリジナル位置から１８０度回転させることによって（次いで、２つの利用可能な方向のそれぞれにおいて内側円筒形状ドラム６０および／または外側円筒形状ドラム６２を使用する）、他の前縁部がその代わりに使用され得る。効果的には、内側円筒形状ドラム６０および／または外側円筒形状ドラム６２は、優れた摩耗特性をロータリーバルブ４０に提供するために、フロー制御において使用され得る４つの利用可能な前縁部をそれぞれ有している。
【0053】
内側円筒形状ドラム６０のフローアパーチャー６４と同様に、外側円筒形状ドラム６２の上側フローアパーチャー７０および下側フローアパーチャー７２は、外側円筒形状ドラム６２を通してロータリーバルブ４０を通過する材料のフローを許容する。したがって、上側フローアパーチャー７０および下側フローアパーチャー７２は、それが露出されることとなる環境（たとえば、熱、圧力、石油製品および／または触媒のフロー）に耐えるように適合された表面処理をそれぞれ提供され得、たとえば、耐火ライニング、セラミックタイル、および／または、セラミック／金属複合体構造体などをその上に有している。
【0054】
内側円筒形状ドラム６０は、図６に図示されているように、外側円筒形状ドラム６２の円筒形状のボア６６の中に入れ子になって回転するように適合されており、図６は、外側円筒形状ドラム６２の中に部分的に入れ子にされている内側円筒形状ドラム６０を示している。したがって、内側円筒形状ドラム６０は、円筒形状のボア６６の内側表面に一般的に接触するようにサイズ決めされた概して円筒形状の外側表面７４を有している。同様に、外側円筒形状ドラム６２は、図４に図示されているように、ロータリーバルブ４０の本体部４６の中に入れ子になって回転するように適合されている。したがって、外側円筒形状ドラム６２は、本体部４６の概して水平方向の概して円筒形状の部分の内側表面に一般的に接触するようにサイズ決めされた概して円筒形状の外側表面７６を有している。
【0055】
本体部の内側表面、外側円筒形状ドラム６２の外側表面７６、内側円筒形状ドラム６０の外側表面７４、および、円筒形状のボア６６の内側表面は、それらが曝されることとなる環境（たとえば、熱、圧力、石油製品、触媒、および／またはその副産物への露出、これらのいずれかに対する変化）に耐えながら、それらの間の摩擦および摩耗を最小化するように適合された表面処理をそれぞれ提供され得、内側円筒形状ドラム６０および外側円筒形状ドラム６２が、摩滅することなく、および、ロータリーバルブ４０のその中を通るフローを制御する能力に悪影響を及ぼすことなく、予想されるライフサイクルにわたって、互いに対して、および／または、ロータリーバルブ４０の本体部４６に対して回転することができるようになっている。したがって、これらの表面のそれぞれは、適用可能な表面処理を提供され得、たとえば、耐火ライニング、セラミックタイル、および／またはセラミック／金属複合体構造体などをその上に有している。
【0056】
ＦＣＣＵの中のバルブは、一般的に、完全に閉じた状態で動作されることは決してないので、完全に閉した位置にあるときでも、ロータリーバルブ４０がフローの完全な停止を実現することができるということが、必ずしも必要であるというわけではないということが留意されるべきである。別の言い方をすれば、内側円筒形状ドラム６０と外側円筒形状ドラム６２との間のサイズにおける、または、外側円筒形状ドラム６２と本体部４６との間のサイズにおける所定の量の許容度、および、ドラム６０、６２の周りのもしくはドラム６０、６２の間のいくらかの付随するリーケージは、特に、バルブ４０が摩耗を受けるときに、フロー制御の観点から許容可能であり得るが、ロータリーバルブ４０およびそのコンポーネントが摩耗に対してより抵抗力を持つことを可能にするために、一般的に厳しい公差が予想される。
【0057】
本体部４６、外側円筒形状ドラム６２、および内側円筒形状ドラム６０のさまざまな表面処理は、いくつかの場合には、本質的に比較的に壊れやすい可能性があるので、さまざまなコンポーネントの重量がそれらのより壊れやすい表面によってまたはその上に支承されることなく、内側円筒形状ドラム６０は、円筒形状のボア６６の中に支持され得、外側円筒形状ドラム６２は、本体部４６の中に支持され得る。したがって、たとえば、図４に示されているように、内側円筒形状ドラム６０は、支持突出部７８によって一方の端部の上にフィットされ得、支持突出部７８は、対応する支持受容部８０の中に受け入れられるように適合されており、支持受容部８０は、外側円筒形状ドラム６２の閉じた端部６８の内側表面に取り付けられているか、またはその上に形成されている。他方の端部において、図５に示されているように、内側円筒形状ドラム６０は、取り付けポイント８２を設けられており、第１のシャフト５６が、取り付けポイント８２に取り付けられ得、内側円筒形状ドラム６０を支持するために使用され得、ならびに第１の電気油圧式ローテーター５２によって第１のシャフト５６に供給される回転力を内側円筒形状ドラム６０に伝達するために使用され得る。したがって、内側円筒形状ドラム６０は、外側円筒形状ドラム６２の中の両方の端部において回転可能に支持されている。
【0058】
同様に、外側円筒形状ドラム６２は、本体部４６の中の両方の端部において回転可能に支持されている。図４に見ることができるように、外側円筒形状ドラム６２は、プレート８４を介して、閉じた端部６８において第２のシャフト５８に取り付けられており、プレート８４は、第２のシャフト５８および支持受容部８０から外側円筒形状ドラム６２の外側縁部へ半径方向に延在している。第２のシャフト５８は、内側円筒形状ドラム６０の取り付けポイント８２と同様の取り付けポイント（図示せず）を介して、外側円筒形状ドラム６２に取り付けられ得る。そのような取り付けポイントは、第２のシャフト５８が外側円筒形状ドラム６２を支持することを可能にし、また、第２の電気油圧式ローテーター５４によって第２のシャフト５８に供給される回転力を外側円筒形状ドラム６２に伝達することを可能にする。
【0059】
外側円筒形状ドラム６２の他方の端部において、外側円筒形状ドラム６２は、取り付けポイント８６を設けられており、支持プレート８８が、取り付けポイント８６に固定され得る。図７は、ロータリーバルブ４０の内側コンポーネントの部分的に分解された図を示しており、内側円筒形状ドラム６０が、外側円筒形状ドラム６２の中に完全に入れ子にされており、第１のシャフト５６が、内側円筒形状ドラム６０に取り付けられており、第２のシャフト５８が、外側円筒形状ドラム６２に取り付けられている。この図では、支持プレート８８は、外側円筒形状ドラム６２から取り外されて示されており、第１のシャフト５６に沿って部分的に引き出されている。見ることができるように、支持プレート８８は、中央アパーチャー９０を含み、中央アパーチャー９０は、第１のシャフト５６をその中に受け入れるようにサイズ決めされており、第１のシャフト５６が中央アパーチャー９０の中で回転することを可能にするようになっている。このように、支持プレート８８および取り付けられている外側円筒形状ドラム６２は、内側円筒形状ドラム６２に対してユニットとして一緒に回転することが可能であり（または、その逆も同様である）、一方、外側円筒形状ドラム６２は、支持プレート８８および第１のシャフト５６の組み合わせによって、第１のシャフト５６に近接した端部に支持されている。
【0060】
ドラム６０、６２およびそれらの付随するパーツのこの設計の１つの結果は、ドラム６０、６２が、ロータリーバルブ４０の組み立ての間にドラムユニットとして組み立てられ得、完全なドラムユニットとしてバルブ本体部４６の中へ挿入され得るということである。ロータリーバルブ４０の組み立ての１つの方法が、図５～図１３に図示されている。図５～図６に図示されているように、準備された内側円筒形状ドラム６０および準備された外側円筒形状ドラムを一緒に持ってくることによって、ならびに、次いで、内側円筒形状ドラム６０の支持突出部７８が外側円筒形状ドラム６２の支持受容部８０の中に受け入れられるまで、外側円筒形状ドラム６２の円筒形状のボア６６の中に内側円筒形状ドラム６０を挿入することによって、組み立てが始まる。
【0061】
この時点において、図７に図示されているように、第１のシャフト５６は、内側円筒形状ドラム６０に取り付けられ得、第２のシャフト５８は、外側円筒形状ドラム６２に取り付けられ得る。次いで、支持プレート８８は、第１のシャフト５６の上を通され、中央アパーチャー９０が第１のシャフト５６をその中に受け入れている状態になっており、支持プレート８８が、取り付けポイント８６において、外側円筒形状ドラム６２に付着される。この段階において、第１のシャフト５６、第２のシャフト５８、内側円筒形状ドラム６０、外側円筒形状ドラム６２、および支持プレート８８は、図８に示されているように、完全なドラムアッセンブリ９２を形成している。
【0062】
ドラムアッセンブリ９２は、次いで、本体部４６の一方の側に提供されているドラムアッセンブリアパーチャー９４を通して、バルブ本体部４６の中へ挿入され得る。ドラムアッセンブリ９２が本体部４６の外側で組み立てられ得るので、本体部４６は、単一のドラムアッセンブリアパーチャー９４だけを必要とし、また、本体部４６の他方の側は、第２のシャフト５８がその中を通過することを可能にするのに十分なサイズの第２のシャフトアパーチャー（図示せず）だけを必要とする。したがって、ドラムアッセンブリ９２が、図９に示されているように、本体部４６の中へ挿入されるときに、第２のシャフト５８は、図１０に示されているようにドラムアッセンブリ９２が本体部４６の中に完全に着座させられるまで、本体部４６の第２のシャフトアパーチャーを通過する。そうするとすぐに、ボンネット９６が、また図１０に示されているように、第１のシャフト５６の上方に設置され得、ボンネット９６が、本体部４６に付着され得、ドラムアッセンブリアパーチャー９４をシールするようになっている。当技術分野で知られているように、適当な軸受、グランドパッキン、およびグランドフォロワーが、第１のシャフト５６および第２のシャフト５８が通過する残りの開口部の周りに所望のシールを実現するために使用され得る。
【0063】
ドラムアッセンブリが本体部４６の中に固定され、ボンネット９６が本体部に付着されると、耐火コーン５０が、図１１および図１２に示されているように、上側入口部エリア４８の中へセットされ得る。図１１に見ることができるように、耐火コーン５０の下側部分は、外側円筒形状ドラム６２の外側表面に対応するように形状決めされ得る。上記に議論されているように、ロータリーバルブは、バルブ本体部４６、内側円筒形状ドラム６０、および外側円筒形状ドラム６２の全体的なサイズを修正することなく、内側円筒形状ドラム６０のフローアパーチャー６４のサイズ、ならびに、外側円筒形状ドラム６２の上側フローアパーチャー７０および下側フローアパーチャー７２のサイズを低減させることによって、より小さいパイプラインサイズを有するＦＣＣＵとともに使用され得る。しかし、同様に、それに対応して、耐火コーン５０の内径を低減させることも望ましい可能性がある。いずれにしても、耐火コーン５０が適切な場所になると、バルブ４０は、上部フランジ４２および底部フランジ４４を、バルブ４０の上方および下方においてＦＣＣＵパイプラインに取り付けられている対応するフランジに固定することによって、ＦＣＣＵパイプラインに取り付けられ得る。その後に、第１の電気油圧式ローテーター５２を伴って図１３に図示されているように、第１の電気油圧式ローテーター５２および第２の電気油圧式ローテーター５４が、それぞれ、第１のシャフト５６および第２のシャフト５８に取り付けられ得る。代替的に、バルブ４０がＦＣＣＵパイプラインに取り付けられる前に、第１の電気油圧式ローテーター５２および第２の電気油圧式ローテーター５４は、それぞれ、第１のシャフト５６および第２のシャフト５８に取り付けられ得る。
【0064】
ロータリーバルブ４０の分解は、上記に概説されたステップを逆にすることによって進行することが可能である。
【0065】
図１４は、図４の断面に直交して断面をとられた、完全に組み立てられたロータリーバルブ４０の斜視図を示している。この図は、耐火コーン５０、内側円筒形状ドラム６０のフローアパーチャー６４、ならびに、外側円筒形状ドラム６２の上側フローアパーチャー７０および下側フローアパーチャー７２が、どのように、ロータリーバルブ４０を通る材料流路を形成する役割を一緒に果たすかということを示す役割を果たしている。
【0066】
図１５～図２４は、図１４に示されている同じ断面に沿ってとられたロータリーバルブ４０の断面図を示している。これらの図は、内側円筒形状ドラム６０および外側円筒形状ドラム６２が、ロータリーバルブ４０によってフロー制御を提供するために、どのように逆回転するかということを示している。図１５は、その完全に開いた状態におけるロータリーバルブ４０を示しており、その完全に開いた状態では、ドラム６０、６２のそれぞれの流路は、完全に垂直方向になっており、それぞれの後続の図は、直前の図とは対照的に、追加的に５度だけ回転させられた内側円筒形状ドラム６０および外側円筒形状ドラム６２を示している。したがって、図１６は、それらのそれぞれの流路が垂直方向から反対側方向に５度の位置にある状態に回転させられたドラム６０、６２を示しており、図１７は、それらのそれぞれの流路が垂直方向から反対側方向に１０度の位置にある状態に回転させられたドラム６０、６２を示しており、図１８は、それらのそれぞれの流路が垂直方向から反対側方向に１５度の位置にある状態に回転させられたドラム６０、６２を示しており、図１９は、それらのそれぞれの流路が垂直方向から反対側方向に２０度の位置にある状態に回転させられたドラム６０、６２を示しており、図２０は、それらのそれぞれの流路が垂直方向から反対側方向に２５度の位置にある状態に回転させられたドラム６０、６２を示しており、図２１は、それらのそれぞれの流路が垂直方向から反対側方向に３０度の位置にある状態に回転させられたドラム６０、６２を示しており、図２２は、それらのそれぞれの流路が垂直方向から反対側方向に３５度の位置にある状態に回転させられたドラム６０、６２を示しており、図２３は、それらのそれぞれの流路が垂直方向から反対側方向に４０度の位置にある状態に回転させられたドラム６０、６２を示しており、図２４は、それらのそれぞれの流路が垂直方向から反対側方向に４５度の位置にある状態に回転させられたドラム６０、６２を示している。当然のことながら、内側円筒形状ドラム６０および外側円筒形状ドラム６２のうちのいずれかまたは両方は、流路の所望のフロー特性を提供するために望まれる任意の途中の回転位置まで回転させられ得るということが認識されることとなる。
【0067】
内側円筒形状ドラム６０および外側円筒形状ドラム６２が逆回転するときに、それぞれのドラム６０、６２の前縁部９８が、ＦＣＣＵパイプラインを通って流れる材料に、より完全に露出され、前縁部９８は、より多くの摩耗を受けるようになる。一方、それらのそれぞれの開口部を隔てて前縁部９８の向かい側にあるそれぞれのドラム６０、６２の縁部１００（図１６に識別されている）は、比較的に保護されており、したがって、前縁部９８よりも少ない摩耗を受ける。同様に、それぞれのドラム６０、６２の下側縁部１０２（また、図１６に識別されている）は、また、前縁部９８よりも少ない摩耗を受ける。したがって、内側円筒形状ドラム６０および／もしくは外側円筒形状ドラム６２を、図１６～図２４に示されている方向とは反対側の方向に回転させることによって、または、内側円筒形状ドラム６０および／もしくは外側円筒形状ドラム６２を、図１５に示されている位置から１８０度回転させ、次いで、図１６～図２４に示されている様式で、および／もしくは、反対側方向に、それぞれのドラム６０、６２を回転させることによって、より保護された縁部１００、１０２が、後に前縁部９８になることが可能である。したがって、内側円筒形状ドラム６０および外側円筒形状ドラム６２の対称性は、ロータリーバルブ４０が時間の経過に伴う摩耗により良好に対処することができるメカニズムを提供する。
【0068】
摩耗が起こるときでも、ロータリーバルブ４０は、前縁部９８の摩耗を考慮するために、内側円筒形状ドラム６０および外側円筒形状ドラム６２の逆回転を単純に修正することによって、そのような摩耗を補償するように調整され得り、また、バルブの所望のフロー制御を実現するように調整され得る。この追加的な理由のために、ロータリーバルブ４０は、摩耗に起因する機能性の損失に極めて抵抗力があり、製油所オペレーターに追加的な節約を提供することとなる。
【0069】
図１５～図２４に見ることができるように、内側円筒形状ドラム６０および外側円筒形状ドラム６２が回転させられているときに、材料流路の上側開口部および下側開口部は、比較的に急速に制限され、内側円筒形状ドラム６０および外側円筒形状ドラム６２を通る流路が、より複雑になる。これらの効果の組み合わせは、かなりのフロー制御能力をロータリーバルブ４０に提供する。追加的に、ロータリーバルブ４０が、典型的には、完全にオフの位置（たとえば、図２４）において使用されることとはならないということが予想されるとしても、フローは、内側円筒形状ドラム６０と外側円筒形状ドラム６２との間の４５度の逆回転のみによって、ロータリーバルブ４５の中で本質的に完全に中断されるということが、図１５～図２４から留意され得る。上側フローアパーチャー７０、フローアパーチャー６４、および下側フローアパーチャー７２が、ＦＣＣＵパイプライン内径に適合するようにサイズが低減されている場合では、フローの完全な中断が、内側円筒形状ドラム６０および外側円筒形状ドラム６２のより少ない逆回転でも実現されることとなるということが留意されるべきである。したがって、フロー制御を修正するために必要とされる比較的に最小の逆回転は、ロータリーバルブ４０が最小入力流体または動力によって動作されることを可能にし、上記に議論されているように、ロータリーバルブ４０を動作させるために必要とされる動作機械を低減させる。
【0070】
ロータリーバルブ４０は、バルブ４０、内側円筒形状ドラム６０、および外側円筒形状ドラムの状態をオペレーターに伝えるために、適当な感覚的で信号を発する特徴を含むことが可能である。たとえば、電子的なフィードバックセンサーまたは他の装置は、内側円筒形状ドラム６０および外側円筒形状ドラム６２が、それぞれ、たとえば、全開流路から２２度の角度にあるということを、制御システムに知らせることが可能である。制御システムは、内側円筒形状ドラム６０および外側円筒形状ドラム６２のそれぞれを調節するために、そのような情報を使用することが可能である。追加的にまたは代替的に、制御システムは、随意的に、内側円筒形状ドラム６０および外側円筒形状ドラム６２について受信される情報を使用し、内側円筒形状ドラム６０および外側円筒形状ドラム６２が、それらが回転させられているどのような角度においても、それぞれ等しい量だけ回転させられるということを保証することが可能である。
【0071】
内側円筒形状ドラム６０および外側円筒形状ドラム６２の位置に関する情報を提供するために、ロータリーバルブ４０の中に含まれている電子センサーまたは他のセンサーに加えて、または、代替的に、物理的なマーキングが、ロータリーバルブ４０の一部分に提供され、内側円筒形状ドラム６０および外側円筒形状ドラム６２の位置の迅速な物理的な目視検査を可能にすることができる。たとえば、マーキングは、第１のシャフト５６、第２のシャフト５８、第１の電気油圧式ローテーター５２、および／または第２の電気油圧式ローテーター５４の視覚的な部分に行われ得、それは、内側円筒形状ドラム６０および外側円筒形状ドラム６２のそれぞれの角度の素早い視覚的確認を可能にする。
【0072】
内側円筒形状ドラム６０および外側円筒形状ドラム６２が、図１５～図２４に示されているように、常に等しい量だけ逆回転させられるように、ロータリーバルブ４０は使用され得るが、外側円筒形状ドラム６２が回転させられている量とは異なる量だけ、内側円筒形状ドラム６０が回転させられる状態で、ロータリーバルブ４０が異なって使用され得るということが認識されるべきである。追加的に、ロータリーバルブ４０のフロー制御は、応答性が良いようなものではない可能性があるが、内側円筒形状ドラム６０および外側円筒形状ドラム６２のうちの一方だけが回転させられることを必要とするか、または、両方が、逆回転させられる代わりに同じ方向に回転させられることも可能である。
【0073】
ロータリーバルブ４０がそのさまざまなコンポーネントの特定の形状およびサイズに関して説明されてきたが、さまざまなコンポーネントの形状およびサイズが、同様の機能を維持しながら変更され得るということが認識されるべきである。たとえば、内側円筒形状ドラム６０は、すべての実施形態において、厳格に円筒形状である必要はない。その代わりに、内側円筒形状ドラム６０は、第１のシャフト５６に取り付けられている端部においてわずかに大きい直径を有するように、わずかにテーパーが付けられ得る。そのような実施形態では、円筒形状のボア６６は、内側円筒形状ドラム６０をその中にぴったりと受け入れるように、それに対応して形状決めされることとなる。そのようなテーパーを付けることは、ドラムアッセンブリ９２の組み立ての間の内側円筒形状ドラム６０および外側円筒形状ドラム６２のアライメントを促進させることが可能である。同様に、内側円筒形状ドラム６０の端部は四角にされる必要はなく、たとえば、ドラムアッセンブリ９２の組み立ての間の内側円筒形状ドラム６０および外側円筒形状ドラム６２のアライメントを促進させるために、または、内側円筒形状ドラム６０の重量を低減させるためなどに、異なる形状を有することも可能である。
【0074】
同様の方式で、外側円筒形状ドラム６２は、すべての実施形態において、厳格に円筒形状である必要はない。その代わりに、外側円筒形状ドラム６２は、第２のシャフト５８に取り付けられている端部においてわずかに小さい直径を有するように、わずかにテーパーが付けられ得る。そのような実施形態では、本体部４６は、外側円筒形状ドラム６２を（ドラムアッセンブリ９２の一部として）その中にぴったりと受け入れるように、それに対応して形状決めされることとなる。そのようなテーパーを付けることは、バルブ４０の組み立ての間のドラムアッセンブリ９２および本体部４６のアライメントを促進させることが可能である。同様に、外側円筒形状ドラム６２の端部は四角にされる必要はなく、たとえば、外側円筒形状ドラム６２の重量を低減させるためなど、任意の所望の理由のために、異なる形状を有することも可能である。
【0075】
例示目的のロータリーバルブ４０は、内側円筒形状ドラム６０および外側円筒形状ドラム６２の両方を含むが、ロータリーバルブの特定の実施形態は、単一の円筒形状ドラムだけを有することも可能である。そのような実施形態は、本明細書で図示および議論されているロータリーバルブ４０の利点のすべてを提供しない可能性があるが、そのような実施形態は、依然として、従来のスライドバルブを上回るかなりの利点を提供することが可能である。
【0076】
本発明は、その要旨または本質的な特性から逸脱することなく、他の特定の形態で具現化され得る。説明されている実施形態は、単なる例示目的のものであり、限定的ではないものとして、すべての点において考慮されるべきである。したがって、本発明の範囲は、先述の説明によってというよりもむしろ、添付の特許請求の範囲によって示されている。特許請求の範囲の均等性の意味および範囲の中に入るすべての変化は、それらの範囲の中に包含されるべきである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
