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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-06-06
(54)【発明の名称】触媒制御、および密閉遮断能力を有する回収バルブ
(51)【国際特許分類】
F16K 3/02 20060101AFI20230530BHJP
F16K 3/18 20060101ALI20230530BHJP
C10G 11/18 20060101ALI20230530BHJP
【ＦＩ】
F16K3/02 A
F16K3/18 Z
C10G11/18
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023507360
(86)(22)【出願日】2021-04-20
(85)【翻訳文提出日】2022-11-24
(86)【国際出願番号】 US2021028160
(87)【国際公開番号】W WO2021216552
(87)【国際公開日】2021-10-28
(31)【優先権主張番号】63/012,571
(32)【優先日】2020-04-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522409585
【氏名又は名称】ブラック・インコーポレーテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100118902
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 修
(74)【代理人】
【識別番号】100106208
【弁理士】
【氏名又は名称】宮前 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100196508
【弁理士】
【氏名又は名称】松尾 淳一
(74)【代理人】
【識別番号】100210398
【弁理士】
【氏名又は名称】横尾 太郎
(72)【発明者】
【氏名】ブラック，フィリップ・ビー
【テーマコード（参考）】
3H053
4H129
【Ｆターム（参考）】
3H053AA02
3H053AA22
3H053BA11
3H053BC03
3H053BD02
3H053CA02
4H129AA02
4H129CA08
4H129DA04
4H129GA04
4H129NA45
(57)【要約】
作動ステムにより、完全に後退したところの完全な開位置と、完全に延伸したところの密閉遮断の完全な閉位置との間で摺動移動可能であるバルブディスクを有するスライド弁。作動ステムがバルブディスクに柔軟に連結される。バルブディスクが、完全に延伸したところの密閉遮断の完全な閉位置においてバルブディスクが動かなくなるのを防止するために、完全に延伸したところの密閉遮断の完全な閉位置と、部分的に後退したところの非密閉遮断位置との間で選択的に調節される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
流動接触分解法において、ガス、液体、および触媒物質の流れを制御するためのスライドゲート弁であって、入口および出口を有するように形成された、内部チャンバを有する弁ボディと、
前記チャンバ内に位置決めされ、オリフィスを有するように形成される、オリフィスプレートと、
前記オリフィスの両側に位置する第１および第２の弁体ガイドであって、各々がガイドチャンネル、および、ウェッジ面を有するウェッジを有する、第１および第２の弁体ガイドと、
ガス、液体、および触媒物質が前記オリフィスを通過することができる完全な開位置から、ガス、液体、または触媒物質の流れが前記オリフィスを通るのを防止するために、前記オリフィスが遮断される完全な閉位置まで、前記弁体ガイドに沿って摺動するように構成された、前記第１の弁体ガイドと前記第２の弁体ガイドとの間に位置決めされたバルブディスクであって、ウェッジ面を各々有する一対のウェッジを有する、バルブディスクと
を備え、
前記完全な開位置から前記完全な閉位置に向かって前記バルブディスクが移動することにより前記バルブディスクが、前記バルブディスクの移動のあるポイントまで前記第１および第２の弁体ガイドに沿って線形に摺動し、
前記ポイントでは、前記バルブディスクの前記ウェッジが前記第１および第２の弁体ガイドの前記ウェッジに係合され、前記バルブディスクを前記オリフィスプレートの方に並進運動させ、前記オリフィスプレートに対して前記バルブディスクを密閉し、前記オリフィスを通る流れを遮断する、
スライドゲート弁。
【請求項2】
前記オリフィスプレートが、前記オリフィスから径方向外側に位置決めされた耐火性材料を含む、請求項１に記載のスライドゲート弁。
【請求項3】
前記オリフィスプレートが、前記耐火性材料から径方向外側に位置決めされた密閉面を有する、請求項２に記載のスライドゲート弁。
【請求項4】
前記密閉面がステライト合金の層を有する、請求項３に記載のスライドゲート弁。
【請求項5】
前記第１の弁体ガイドおよび前記第２の弁体ガイドの各々は、第１の端部および第２の端部を有し、前記ウェッジが、前記第１の端部と比較して前記第２の端部により接近している、
請求項１に記載のスライドゲート弁。
【請求項6】
前記ウェッジが、前記第１および第２の弁体ガイドと一体である、請求項５に記載のスライドゲート弁。
【請求項7】
前記第１の弁体ガイドおよび前記第２の弁体ガイドの各々は、ガイドチャンネルおよび平坦な内部壁を有し、前記ウェッジが前記内部壁から外側に延在する、
請求項５に記載のスライドゲート弁。
【請求項8】
前記バルブディスクが、耐火性材料を有する中央領域を有する頂面を有する、請求項３に記載のスライドゲート弁。
【請求項9】
前記バルブディスクが、前記中央領域から径方向外側に位置決めされたシートリング部材を有し、前記シートリング部材が、前記バルブディスクが前記完全な閉位置にあるときに、前記オリフィスプレートの前記密閉面に対して密閉を行うように適合される、
請求項８に記載のスライドゲート弁。
【請求項10】
前記バルブディスクが、ノーズ、および、前記バルブディスクの前記ノーズの周りを包囲する耐火性材料を有する、請求項９に記載のスライドゲート弁。
【請求項11】
前記バルブディスクの前記ウェッジが前記バルブディスクと一体である、請求項１に記載のスライドゲート弁。
【請求項12】
前記バルブディスクが、アクチュエータステムの端部を受け入れるように構成されたスロットを有するように形成され、前記バルブディスクに対しての前記アクチュエータステムの接続が、前記完全な開位置から前記完全な閉位置まで前記バルブディスクが移動させられるときに前記アクチュエータステムに対して前記バルブディスクが移動することを許容する、
請求項１に記載のスライドゲート弁。
【請求項13】
流動接触分解法において、ガス、液体、および触媒物質の流れを制御するためのスライドゲート弁であって、入口および出口を有するように形成された、内部チャンバを有する弁ボディと、
前記チャンバ内に位置決めされ、オリフィスを有するように形成される、オリフィスプレートと、
前記オリフィスの両側に位置する第１および第２の弁体ガイドであって、各々がガイドチャンネル、および、ウェッジ面を有するウェッジを有する、第１および第２の弁体ガイドと、
ガス、液体、および触媒物質が前記オリフィスを通過することができる完全な開位置から、ガス、液体、または触媒物質の流れが前記オリフィスを通るのを防止するために、前記オリフィスが遮断される完全な閉位置まで、前記弁体ガイドに沿って摺動するように構成された、前記第１の弁体ガイドと前記第２の弁体ガイドとの間に位置決めされたバルブディスクであって、ウェッジ面を各々有する一対のウェッジを有する、バルブディスクと、
前記バルブディスクに連結された第１の端部を有するアクチュエータステムと、
前記アクチュエータステムの第２の端部に連結されたアクチュエータであって、前記アクチュエータおよび前記アクチュエータステムが、前記完全な開位置から前記完全な閉位置まで前記バルブディスクを移動させるように適合される、アクチュエータと
を備え、
前記完全な開位置から前記完全な閉位置に向かって前記バルブディスクが移動することにより前記バルブディスクが、前記バルブディスクの移動のあるポイントまで前記第１および第２の弁体ガイドに沿って線形に摺動し、
前記ポイントでは、前記バルブディスクの前記ウェッジが前記第１および第２の弁体ガイドの前記ウェッジに係合され、前記バルブディスクを前記オリフィスプレートの方に並進運動させ、前記オリフィスプレートに対して前記バルブディスクを密閉し、前記オリフィスを通る流れを遮断する、
スライドゲート弁。
【請求項14】
前記アクチュエータが、線形軸に沿って、部分的に後退したところの非密閉位置まで前記作動ステムおよび前記バルブディスクを定期的に部分的に後退させ、前記バルブディスクが前記オリフィスプレートに密閉係合されず、オリフィスプレートから短い距離で離間され、空隙を作り出し、前記完全な閉位置に戻すように前記バルブディスクを移動させる、
請求項１３に記載のスライドゲート弁。
【請求項15】
前記バルブディスクが、アクチュエータステムの端部を受け入れるように構成されたスロットを有するように形成され、前記バルブディスクに対しての前記アクチュエータステムの接続が、前記完全な開位置から前記完全な閉位置まで前記バルブディスクが移動させられるときに前記アクチュエータステムに対して前記バルブディスクが移動することを許容する、
請求項１３に記載のスライドゲート弁。
【請求項16】
前記オリフィスプレートが、前記オリフィスから径方向外側に位置決めされた耐火性材料を含む、請求項１３に記載のスライドゲート弁。
【請求項17】
前記オリフィスプレートが、前記耐火性材料から径方向外側に位置決めされた密閉面を有する、請求項１６に記載のスライドゲート弁。
【請求項18】
前記バルブディスクが、耐火性材料を有する中央領域を有する頂面を有する、請求項１３に記載のスライドゲート弁。
【請求項19】
前記バルブディスクが、前記中央領域から径方向外側に位置決めされたシートリング部材を有し、前記シートリング部材が、前記バルブディスクが前記完全な閉位置にあるときに、前記オリフィスプレートの前記密閉面に対して密閉を行うように適合される、
請求項１８に記載のスライドゲート弁。
【請求項20】
流動接触分解法において、ガス、液体、および触媒物質の流れを制御するためのスライドゲート弁であって、入口および出口を有するように形成された、内部チャンバを有する弁ボディと、
前記チャンバ内に位置決めされたオリフィスプレートであって、前記オリフィスプレートがオリフィスを有するように形成される、オリフィスプレートと、
ガイドチャンネルを有する、前記オリフィスに近接するように位置決めされた弁体ガイドと、
ガス、液体、および触媒物質が前記オリフィスを通過することができる完全な開位置から、ガス、液体、または触媒物質の流れが前記オリフィスを通るのを防止するために、前記オリフィスが遮断される完全な閉位置まで、前記弁体ガイドの前記ガイドチャンネルに沿って摺動するように構成されたバルブディスクと、
前記弁ボディの前記内部チャンバ内に位置するカムと
を備え、
前記完全な開位置から前記完全な閉位置に向かって前記バルブディスクが移動することにより前記バルブディスクが、前記バルブディスクの移動のあるポイントまで前記弁体ガイドの前記ガイドチャンネルに沿って線形に摺動し、
前記ポイントでは、前記カムが前記バルブディスクを前記オリフィスプレートの方に並進運動させ、前記オリフィスを通る流れを遮断するために前記オリフィスプレートに対して前記バルブディスクを密閉する、
スライドゲート弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[0001]本出願は、参照によりその全体が本明細書に明確に組み込まれている、２０２０年４月２０日に出願した米国仮特許出願６３／０１２，５７１号の優先権を米国特許法第１１９条（ｅ）に基づいて請求するものである。
【0002】
[0002]本開示は、弁に関し、詳細には、スライドゲート弁に関する。より詳細には、本開示は、触媒制御のための用途（ｓｅｒｖｉｃｅ）において、および、流動接触分解法においてガスおよび触媒物質の流れを制御するための触媒回収弁（ｃａｔａｌｙｓｔ ｗｉｔｈｄｒａｗａｌ ｖａｌｖｅ）のために、使用されるスライドゲート弁に関する。
【背景技術】
【0003】
[0003]流動接触分解は、高沸点、高分子量である石油原油（ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｃｒｕｄｅ ｏｉｌ）の炭化水素留分を、より有益であるガソリン、オレフィンガス、および他の製品へと変換するための、石油精製で使用されるプロセスである。流動接触分解法への供給原料は、通常、大気圧で３４０℃（華氏６４４（°Ｆ））以上の初留点を有し、さらに、約２００から６００以上の範囲の平均分子量を有する原油の部分である。供給原料が加熱されて高温・中程度の圧力にされ、高温の粉末触媒に接触させられる。
【0004】
[0004]触媒が高沸点の炭化水素液の長鎖分子を破壊してより短い分子にし、より短い分子が蒸気として収集される。加熱された供給原料が触媒ライザー（ｃａｔａｌｙｓｔ ｒｉｓｅｒ）の中に注入され、触媒ライザーで、供給原料が、触媒再生器から提供される非常に高温の粉末触媒に接触して混合されることにより、気化して分解してより小分子の蒸気になる。触媒が容器を有する反応器の中へ流れ、反応器の中で、分解した製品の蒸気（ｃｒａｃｋｅｄ ｐｒｏｄｕｃｔ ｖａｐｏｒ）が使用済み触媒から分離され、使用済み触媒が、使用済み触媒フローラインを介して、触媒再生器の容器に戻される。再生された触媒の反応器への流れが、再生触媒フローラインおよびライザーセクションによって調整される。３つのスライド弁が、主として、再生器と反応器の容器との間のこの触媒の流れを制御する（通常、Ｒｘ触媒（Ｒｘ Ｃａｔａｌｙｓｔ）弁、使用済み触媒弁、および再生触媒弁と称される）。再生器に戻るように流れるフロースキームにおける再生器からの触媒を制御するのに使用される他の２つの弁が存在し、これらは、再循環弁（Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ｖａｌｖｅ）および冷却触媒弁（Ｃｏｏｌｅｄ Ｃａｔａｌｙｓｔ ｖａｌｖｅ）と称される。これらの用途は、複数挙げると、Ｆｌｕｉｄ Ｃｏｋｅｒｓ、Ｆｌｅｘｉｃｏｋｅｒｓ、ＦＣＣＵ、ＲＦＣＣＵ、ＤＣＣＵ、ＤＣＵ、および、高温での微粒子流動の適用（ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｆｌｏｗｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）を制御するための耐火物を内張りしたスライド弁を利用する他の同様の種類の精製プロセス、において見受けられる。
【0005】
[0005]時間の経過と共に、および、触媒粒子の劣化と共に、触媒の反応性は継続的に失われる。このような反応性の損失は、流動接触分解法では、触媒を再生器から取り出すことにより、および新しい触媒を再生器の中に装填することにより、経時的に是正される必要がある。これらのプロセスは共に、動作中に触媒が内部面に衝突するときに摩耗しない特別なスライドゲート弁を使用することを必要とする。
【0006】
[0006]触媒は、約５ミクロンから約４０ミクロンの範囲のサイズの粒径分布を有する微粉または粒子を含む。触媒は、結晶ゼオライト、母材、結合剤、およびフィラー成分を含むことができる。母材成分は、アルミナ母材成分を含むことができる。結合剤はシリカゾルであってよく、フィラーはカオリンなどの粘度であってよい。
【0007】
[0007]再生触媒、使用済み触媒、Ｒｘ触媒、再循環冷却触媒の用途（ｓｅｒｖｉｃｅ）で使用されるか、または、触媒回収弁の用途（ｓｅｒｖｉｃｅ）のための使用される、スライドゲート弁は、複数の要因により、機能および動作における問題に直面する。触媒の制御および回収の用途のためのスライドゲート弁は非常に広範囲の温度条件で動作する必要があり、この広範囲の温度条件は、約－３４℃（華氏約マイナス３０度（－３０°Ｆ））程度の低い温度となり得る周囲温度条件から、触媒の流れを制御するために弁が開けられるかまたはさらには部分的に開けられた瞬間のつまり弁が使用される瞬間の約７３２℃（約１３５０°Ｆ）以上の運転温度に及ぶ。弁を通る高温の触媒の流れが弁に温度衝撃を与え、弁の耐摩耗面および構成要素を故障させる。
【0008】
[0008]また、弁を通る高温の触媒の流れは、弁の弁ボディ、ガイド、オリフィスプレート、作動ステム、およびディスクにとって非常に過酷なものである。触媒の流れの開始時の瞬間的な加熱と触媒の流れの停止後の弁の冷却との間の温度変動より、スライド弁のすべての構成要素が非常に大きいストレスを受ける。運転条件に関連するこの極端な温度セットの結果としてスライド弁が早期に故障する。
【0009】
[0009]また、スライド弁を通る触媒の流れは高い浸食性を有し、スライド弁のおよびその構成部品の摩耗を引き起こす。触媒粒子のサイズが小さい場合であっても流れる触媒が触媒の接触することになる任意の表面を「サンドブラスト処理（ｓａｎｄ ｂｌａｓｔ）」するが、通常の立方体タイプのシリカサンド粒子より大幅に高い率でサンドブラスト処理する。弁を通る触媒の流れが、弁の上流側の圧力と弁の下流で見られる圧力との間の圧力差によって動かされる。これは、最大１３８ｋＰａ（２０ポンド毎平方インチゲージ圧（ｐｓｉｇ））程度の、使用済み、再生、Ｒｘ、触媒冷却器、および再循環の用途（ｓｅｒｖｉｃｅ）において見られ得る。触媒回収弁の用途（ｓｅｒｖｉｃｅ）の場合、弁が再生器の底部に接続され、その圧力が３１０ｋＰａ（４５ポンド毎平方インチゲージ圧（ｐｓｉｇ））以上もの大きさとなり得、この圧力が、部分真空および完全真空が存在するところの弁の下流側にかかる。触媒回収弁に跨る圧力降下はこの種類の弁を耐久させるには非常に大きいものである。通常、スライド弁の通常運転は流動時の動作（ｆｌｏｗ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）中に８３ｋＰａ（１２ポンド毎平方インチ）未満の差圧で維持され、弁において１０３ｋＰａ（１５ポンド毎平方インチ）から１３８ｋＰａ（２０ポンド毎平方インチ）の差圧で運転が行われることはめったにない。触媒回収弁として使用されるスライド弁は、弁に跨る２７６ｋＰａ（４０ポンド毎平方インチ）または３１０ｋＰａ（４５ポンド毎平方インチ）程度の圧力降下を受ける可能性がある。
【0010】
[0010]触媒回収弁の直面する可能性がある追加の問題が、弁を通る双方向流れが存在する場合に、発生する。このような動作では、触媒回収弁を介するプロセスの開始時に触媒が最初に再生器の中に装填され、その結果、通常の流れとみなされる方向の反対方向において触媒の流れが発生する。このような動作では、弁の内部構成要素が、弁を基準とした両方向の触媒の流れのために設計される必要があり、流れの両方向において弁の構成要素に対して浸食保護および摩耗保護が施される。
【0011】
[0011]従来のスライド弁の直面する別の問題は、開位置と閉位置との間でバルブディスクを移動させる弁作動ステムが、バルブディスクを閉位置へと移動させるために作動ステムによりバルブディスクに対して力が加えられるときに、曲がる傾向がある、ことである。作動ステムが曲がることにより作動ステムのスタフィングボックス内のパッキンが早期に故障し、ストローク位置の端部において制御可能とならない。加えて、バルブ内部に蓄積された触媒と干渉することにより、ディスクが、場合によっては、その完全な閉位置に到達する前に、バルブディスクのクロージングストロークの端部において機械停止部に当たることになる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0012】
[0012]本開示によると、スライド弁が、バルブディスクおよび弁体受けを有する。弁体受けが、弁体ガイド（ｄｉｓｃ ｇｕｉｄｅ）、および、オリフィスを有するオリフィスプレートを有し、ディスクバルブが、オリフィスを通るガスおよび粒子流を可能にする完全に後退したところの完全な開位置と、オリフィスを密閉してガスおよび粒子流がオリフィスを通るのを防止する完全に延伸したところの密閉遮断の完全な閉位置（ｆｕｌｌｙ－ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｆｕｌｌｙ－ｃｌｏｓｅｄ ｔｉｇｈｔ ｓｈｕｔｏｆｆ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）との間で、弁体ガイド内で選択的に摺動可能である。
【0013】
[0013]例示の実施形態では、バルブディスクおよび弁体受けが、バルブディスクが完全に延伸したところの密閉遮断の完全な閉位置にあるときにバルブディスクをオリフィスプレートに係合させるようにくさび方式で押圧するために互いに係合される個別の傾斜ウェッジを有する。バルブディスクが、完全に延伸したところの密閉遮断の完全な閉位置と、部分的に後退したところの非密閉遮断位置との間で選択的に調節され、部分的に後退したところの非密閉遮断位置では、オリフィスから外へ、および、空隙を通って、粒子が流れるのを防止しながら、オリフィスから外へ、および、バルブディスクとオリフィスプレートとの間の空隙を通って、ガスが流れるのを可能にする小さい空隙がバルブディスクとオリフィスプレートとの間に形成される。
【0014】
[0014]例示の実施形態では、作動ステムが第１の端部のところで油圧シリンダ（アクチュエータ）または電動式駆動組立体（アクチュエータ）に連結され、第２の端部のところでバルブディスクに連結される。アクチュエータが、完全に後退したところの完全な開位置と、完全に延伸したところの密閉遮断の完全な閉位置と、部分的に後退したところの非密閉遮断位置と、の間でアクチュエータステムおよびバルブディスクを選択的に線形に摺動させるように適合される。作動ステムの第２の端部がバルブディスクに柔軟に連結され、その結果、バルブディスクが作動ステムの第２の端部に対して移動可能となり、それにより、バルブディスクがアクチュエータによって移動させられるときにディスクバルブが作動ステムに曲げ力を加えないようになる。
【0015】
[0015]本開示を実行する現在認識されている最良の形態を例証する例示の実施形態を考察することにより当業者には本開示の追加の特徴が明らかとなる。
[0016]詳細な説明は具体的には添付図を参照する。
[0016]詳細な説明は具体的には添付図を参照する。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】[0017]スライド弁を示しており、触媒回収プロセスで使用されるときの通常の流動時の動作中の弁の中への触媒の流れおよび弁の外への触媒の流れの方向を例示している、本開示による正面斜視図である。
【図4】[0020]弁体受け、および、完全に後退したところの完全な開位置と、完全に延伸したところの密閉遮断の完全な閉位置と、の間で、弁体受けに対してバルブディスクを選択的に摺動させる作動ステム、を示している、スライド弁のゲート組立体を示す正面斜視図である。
【図6】[0022]ゲート組立体を示す背面斜視図である。
【図7】[0023]ゲート組立体を示す背面分解図である。
【図11】[0027]図８の断面と同様であるが、完全に延伸したところの密閉遮断の完全な閉位置から、部分的に後退したところの非密閉遮断位置まで、オリフィスプレートに対して部分的に後退したバルブディスクを示している、スライド弁を示す断面図である。
【図12】[0028]バルブディスクが部分的に後退したところの非密閉遮断位置にあってその結果としてバルブディスクとオリフィスプレートとの間に小さい空隙が形成されたときの、オリフィスプレートから短い距離で離間されたバルブディスクを示す、図１１の線１２に沿う詳細図である。
【図14】[0030]バルブディスクがオリフィスプレートに対して完全に後退したところの完全な開位置にあって触媒がバルブを通って流れることが可能になっている、弁を示す断面図である。
【図15】[0031]弁のバルブディスクに加えられたアクチュエータの力対時間を示しており、さらに、オリフィスプレートに対してのバルブディスクの位置を示している、時間およびバルブディスクに加えられたアクチュエータの力のグラフである。
【図16】[0032]バルブディスクの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
[0033]本開示による、スライド弁などの、弁１０が、図１～１４に示される。弁１０が、触媒などの粒子の流れを制御するための、流動接触分解および他のプロセスに関連して使用されるときの触媒回収弁を含むことができる。弁１０が、ボディ１２と、ハウジング１４に連結された第１の端部１６および第２の端部１８を有する細長いハウジング１４と、を有する。アクチュエータ２０が、ハウジング１４の第２の端部１８に連結される。
【0018】
[0034]弁１０が、図４～７に示されるように、ゲート組立体９０を有する。ゲート組立体９０が、オリフィスプレート９２と、アクチュエータ２０によって駆動されるバルブディスク１６６と、図８に示されるようにバルブディスク１６６がオリフィス１４４を遮断するところである第１の閉位置から、ガスおよび粒子の流れがオリフィス１１４を通るのを可能にするために図１４に示されるようにオリフィス１４４を遮断しないようにバルブディスク１６６が外されるところである第２の開位置まで、オリフィスプレート９２に対してバブルディスク１６６を移動させるのを可能にする一対の弁体ガイド１３６ａ、１３６ｂと、を有する。
【0019】
[0035]アクチュエータ２０が、図１４に示されるディスク１６６の完全に後退したところの完全な開位置から、図８に示されるディスク１６６の完全に延伸したところの完全な閉位置の方に、作動ステム１９６およびバルブディスク１６６を摺動移動させるとき、ウェッジ１６０のウェッジ面１６２がディスク１６６のウェッジ１８４Ａ～Ｂのウェッジ面１８６に係合される。ウェッジ１６０のウェッジ面１６２が、軸１８０に対して概して横向きでありかつ中心軸６２に概して平行である方向において、ディスク１６６の頂面１７２をくさび方式で押圧し、オリフィスプレート９２およびリング１２６の密閉面１２８に密閉係合させる。それにより、ディスク１６６が、オリフィス１１４、ならびに、ボディ１２のチャンバ３８からの入口４８の入口通路５６および出口５０の出口通路７０を堅く完全に密閉し、ガス・固体混合物中のガスの流れおよび粒子の流れがオリフィス１１４を通ってチャンバ３８および出口通路７０の中へ流れるのを防止する。
【0020】
[0036]図８～１０に示される完全に延伸したところの密閉遮断の完全な閉位置でディスク１６６が動かなくなるのを防止するために、バルブディスク１６６が、完全に延伸したところの密閉遮断の完全な閉位置と、図１１～１３に示されるわずかに部分的に後退したところの非密閉遮断位置と、の間で定期的に調節され得るかまたは摺動移動させられ得る。アクチュエータ２０が、図１１～１３に示される部分的に後退したところの非密閉遮断位置まで、作動ステム１９６およびディスク１６６を軸１８０に沿って部分的に後退させるとき、ディスク１６６が軸１８０に沿って非常に短い距離で移動させられ、ボディ１２の側壁３２から離れる。オリフィスプレート９２に対してのバルブディスク１６６のこの摺動移動が、バルブディスク１６６がオリフィスプレート９２に固着するのを防止する。部分的に後退したところの非密閉遮断位置までのバルブディスクの移動は、ディスク１６６とオリフィスプレート９２との間の隙間１７１の公称サイズのために粒子ではなく一部のガスがオリフィス１１４を通過するのを可能にするための小さい開口部を作り出す。
【0021】
[0037]弁１０のボディ１２が、頂部分２４と、頂部分２４から離間された底部分２６と、円筒形側壁２８と、を有する。側壁２８が、頂部分２４および底部分２６の対向する端部の間を延在する。頂部分２４、底部分２６、および側壁２８が、一体に、内部面３４および外部面３６を形成する。ボディ１２が、頂部分２４、底部分２６、および側壁２８によりこれらの中に形成された中空内部チャンバ３８を有する。ボディ１２が、開口部４０を有するように形成されたフランジ３０を有する。開口部４０が、弁帽３１を受け入れるように構成される。弁帽３１がフランジ３０の開口部４０を封鎖し、アクチュエータ２０を支持するブラケット組立体３３を有し、アクチュエータ２０が作動ステム１９６を駆動する。開口部４０がチャンバ３８に流体連通される。弁１０の頂部分２４が、頂部分２４の内部面２４内に形成された凹形ポケット４２を有する。
【0022】
[0038]弁１０のボディ１２が、図８に示されるように、チャンバ３８に流体連通された入口４８、および、チャンバ３８に流体連通された出口５０を有する。入口４８が、頂部分２４に連結されて頂部分２４から外側に延在する管状ステム５２を有する。外側に延在するフランジ５４が、ステム５２の外側端部に連結され得る。フランジ５４が、ステム５２の中心軸を中心とした概略円形のまたは概略長方形のボルト孔パターンで配置構成された複数のボルト孔を有することができる。入口４８が、頂部分２４、ステム６６、およびフランジ６８を通って延在する流体入口通路５６を有する。入口通路５６が、ボディ１２のチャンバ３８に選択的に流体連通される。入口通路５６が、内部面３４内に形成された第１のポート５８を有する。入口通路５６が、入口４８内に形成された第２のポート６０を有する。第１のポート５８および第２のポート６０が互いに流体連通される。入口通路５６が、中心軸６２に沿って、第１のポート５８と第２のポート６０との間を延在する。入口通路５６が、第１のポート５８と第２のポート６０との間を延在する、ステム５２内の概略円筒形の側壁によって形成される。
【0023】
[0039]出口５０が、ボディ１２の底部分２６に連結されてボディ１２の底部分２６から外側に延在する管状ステム６６を有する。外側に延在するフランジ６８が、ステム６６の外側端部に連結され得る。フランジ６８が、概略円形のまたは概略長方形のボルト孔パターンで配置構成された複数のボルト孔を有することができる。出口５０が、底部分２６、ステム６６、およびフランジ６８を通って延在する流体出口通路７０を有する。出口通路７０が、ボディ１２のチャンバ３８に流体連通される。出口通路７０が、底部分２６の内部面３４内に形成された第１のポート７２、および、フランジ６８の外側端部内に形成された第２のポート７４を有する。第１のポート７２および第２のポート７４が互いに流体連通される。
【0024】
[0040]出口通路７０が中心軸６２を通って延在し、その結果、入口通路５６および出口通路７０が、中心軸６２に沿って互いに概して同軸に位置合わせされる。出口通路７０が、第２のポート７４から内側に延在する概略円筒形の側壁７６によって形成され得る。出口通路７０が、底部分２６の内部面３４と円筒形側壁７６との間を延在する概略円錐形の側壁７８によって形成されてもよい。円錐形側壁７８が、底部分２６の内部面３４から円筒形側壁７６に向かって延在するにつれて内側に向かって先細になっている。弁１０のボディ１２が金属材料から形成され得る。
【0025】
[0041]弁１０が、図４～７に示されるように、ゲート組立体９０を有する。ゲート組立体９０が、ボディ１２のチャンバ３８内に位置してボディ１２に連結された弁体受け９１を有する。弁体受け９１がオリフィスプレート９２を有する。オリフィスプレート９２が図５に示されるように概略長方形であってよく、概略平坦な頂面９４を有する概略平坦な頂壁と、頂面９４から離間されて頂面９４に概して平行である底面９６を有する概略平坦な底壁と、を有する。オリフィスプレート９２が、概略線形の第１の端部９８と、離間しており概して平行である線形の第２の端部１００とを有する。オリフィスプレート９２が、オリフィスプレート９２の第１の端部９８と第２の端部１００との間を概略線形に延在する第１の側方縁部１０２と、第１の側方縁部１０２から離間されて概して平行に、オリフィスプレート９２の第１の端部９８と第２の端部１００との間を概略線形に延在する第２の側方縁部１０４と、を有する。第１の側方縁部１０２および第２の側方縁部１０４が、各々、オリフィスプレート９２の頂面９４から延在するシート部材１０６を有する。シート部材１０６が、ボディ１２の頂部分２４のポケット４２内に着座して位置するように適合されたシート部材１０６の周辺部を形成する概略円筒形の側壁１０８を有し、ここでは、突出部１０８の端壁１１２がポケット４２の底壁に対合的に密閉係合される。
【0026】
[0042]ゲート組立体９０のオリフィスプレート９２が、オリフィスプレート９２およびシート部材１０６を通る流体通路を形成する、オリフィスプレート９２およびシート部材１０６を通って延在するオリフィス１１４を有する。オリフィス１１４が、シート部材１０６の端壁１１２内に位置する第１のポート１１６と、オリフィスプレート９２の底面９６内に位置する第２のポート１１８とを有する。オリフィス１１４が、図７に示されるように、第１のポート１１６と第２のポート１１８との間を延在する側壁１２０を有する。側壁１２０、および、オリフィス１１４の周りのエリアが、耐火性ライナ１２２を有する。耐火性ライナ１２２が耐浸食性を有し、高い温度および研磨材料により生じるオリフィスプレート９２に対してのダメージを制限するための断熱を実現する。耐火性材料１２２が、耐摩耗性ライナ１２２の間に位置決めされたリテーナ１２３によって定位置で固定される。実質的に、耐火性材料１２２がオリフィスプレート９２のオリフィス１１４を囲む。
【0027】
[0043]オリフィスプレート９２が、図７に示されるように、密閉部材１２６をさらに有する。シール部材１２６がオリフィス１１４を囲み、耐火性材料１２２から径方向外側に位置決めされる。密閉部材１２６が、好適には、Ｋｅｎｎａｍｅｔａｌ Ｉｎｃ．のＳＴＥＬＬＩＴＥの商標で市販されているＳＴＥＬＬＩＴＥ合金などの、耐浸食性・耐摩耗性材料から形成される。ＳＴＥＬＬＩＴＥ合金が、浸食および摩耗を制限するために、密閉部材１２６およびリテーナ１２３上で使用される。オリフィス１１４とシール部材１２６との間に位置決めされた耐火性材料１２２が、ディスク１６６が開けられているときに高温ガスおよび研磨材料が密閉部材１２６を摩滅させるのを防止するのを支援する。耐摩耗性ライナ１２２が第１のポート１１６と第２のポート１１８との間を延在する。シール部材１２６が、バルブディスク１６６に密閉係合される平坦な密閉面１２８を有する。望ましくない漏洩を防止するために非常に平坦であり滑らかである密閉面を提供するために、密閉面１２８が概してＲＭＳ３２仕上げとなるように滑らかに研磨処理を施され得る。
【0028】
[0044]ゲート組立体９０の受け９１が、図６および７に示されるように、弁体ガイド１３６Ａおよび弁体ガイド１３６Ｂをさらに有し、受け９１を形成するように構成され、受け９１内で、バルブディスク１６６が開位置から閉位置まで摺動する。弁体ガイド１３６Ａ～Ｂは互いに実質的に等しく構築されるが、互いに鏡像となるように構築される。各弁体ガイド１３６Ａ～Ｂが、第１の端部１３８と第２の端部１４０との間を延在する。各弁体ガイド１３６Ａ～Ｂが、図６に示されるように、概略平坦な内部壁１４２、および、離間された概略平行である平坦な外部壁１４４を有する。内部壁１４２が、漏出した触媒物質が弁体ガイド１３６Ａ～Ｂから落下するのを可能にするために内部壁１４２内に形成された一連のチャンネル１４３を有する。各弁体ガイド１３６Ａ～Ｂが、第１の端部１３８から第２の端部１４０まで延在する凹形の細長いガイドチャンネル１４６を有する。
【0029】
[0045]弁体ガイド１３６Ａ～Ｂの各ガイドチャンネル１４６が、概略平坦な側壁１４８、および、弁体ガイド１３６Ａ～Ｂの第１の端部１３８と第２の端部１４０との間を延在する概略平坦な壁１５０を有する。ガイドチャンネル１４６の側壁１４８が、内部壁１４２に概して平行である。ガイドチャンネル１４６の壁１５０が、ガイドチャンネル１４６の内部壁１４２と側壁１４８との間を概略垂直に延在する。各弁体ガイド１３６Ａ～Ｂが、第１の端部１３８と第２の端部１４０との間を概略線形に延在するシート１５２を有する。弁体ガイド１３６Ａ～Ｂの各シート１５２が、オリフィスプレート９２の個別のシート１０６を受けてインターロックされるように適合される。弁体ガイド１３６Ａがオリフィスプレート９２の第１の側方縁部１０２に連結され、弁体ガイド１３６Ｂがオリフィスプレート９２の第２の側方縁部１０４に連結され、その結果、弁体ガイド１３６Ａ～Ｂのガイドチャンネル１４６が互いに対向して離間される関係であり、互いに概略平行に延在する。ガイドディスク１３６Ａ～Ｂが、好適には、耐摩耗性および耐温度性を向上させるためにＳＴＥＬＬＩＴＥ合金の層を有する。
【0030】
[0046]各弁体ガイド１３６Ａ～Ｂが、図５に示されるように、ウェッジ１６０を有する。ウェッジ１６０が弁体ガイド１３６Ａ～Ｂの内部壁１４２上に位置することができ、内部壁１４２から外側に延在する。各ウェッジ１６０が、概略平坦な傾斜したウェッジ面１６２を有する。ウェッジ面１６２が、ガイドチャンネル１４６の壁１５０を含む平面に対して傾斜しており、つまり勾配を付けられる。ウェッジ面１６２がガイドチャンネル１４６の壁１５０に向かって勾配を有する。ウェッジ１６０が、弁体ガイド１３６Ａ～Ｂの第２の端部１４０から離間される。ウェッジ１６０が、弁体ガイド１３６Ａ～Ｂの第１の端部１３８と比較して第２の端部１４０により接近している。ウェッジ面１６２がオリフィスプレート９２の底面９６から離間され、オリフィスプレート９２の底面９６に対して一定の傾斜角で位置する。
【0031】
[0047]弁体ガイド１３６Ａ～Ｂのウェッジ１６０が、オリフィスプレート９２に対してディスク１６６を線形に移動させてその移動の端部の近くにくるとシール部材１２６により接近するように移動させて係合させてオリフィス１４４を封鎖するのを可能にするように、位置決めされる。バルブディスク１６６がウェッジ１６０に係合されると、バルブディスク１６６が上昇させられて弁体ガイド１３６Ａ～Ｂの壁１５０から離れる。バルブディスク１６６がその完全な閉位置から後方に移動させられると、バルブディスク１６６がウェッジに沿うかたちで降下し始め、バルブディスク１６６とシール部材１２６との間に空隙を作り出し、それにより、触媒物質を望まれずに流すのを防止するがオリフィス１１４から高温ガスが外に出るのを可能にする。
【0032】
[0048]各弁体ガイド１３６Ａ～Ｂが、ステライト合金などの、耐摩耗性材料から形成された層である耐摩耗性ライナ１６４を有することができる。耐摩耗性ライナ１６４が、各々の弁体ガイド１３６Ａ～Ｂの、ガイドチャンネル１４６の側壁１４８および壁１５０、内部壁１４２、ウェッジ１６０およびウェッジ面１６２を形成することができる。オリフィスプレート９２および弁体ガイド１３６Ａ～Ｂは、一般に、金属材料から形成され得るが、耐摩耗性ライナ１６４は、金属、セラミック、または他の耐摩耗性材料から形成され得る。
【0033】
[0049]ゲート組立体９０がバルブディスク１６６をさらに有する。ディスク１６６が、近位端１６８および離間した遠位端１７０を有する概略長方形のプレートを備えることができる。ディスク１６６が、概略平坦な頂面１７２と、頂面１７２から離間されて概して平行である概略平坦な底面１７４とを有する。ディスク１６６が、細長い概略線形の第１の側方縁部１７６、および、離間した概略平行な細長い線形の第２の側方縁部１７８を有する。ディスク１６６の第１の側方縁部１７６が、受け９１の弁体ガイド１３６Ａのガイドチャンネル１４６内で摺動可能に受けられてこのガイドチャンネル１４６内に位置するように適合される。ディスク１６６の第２の側方縁部１７８が、受け９１の弁体ガイド１３６Ｂのガイドチャンネル１４６内で摺動可能に受けられてこのガイドチャンネル１４６内に位置するように適合される。ディスク１６６が、中央軸６２に対して概略垂直である概略線形の軸１８０に沿って、ガイドチャンネル１４６内で、弁体ガイド１３６Ａ～Ｂおよび受け９１のオリフィスプレート９２に対して選択的に摺動可能となるように適合される。
【0034】
[0050]ディスク１６６が、第１の細長い溝１６７および第２の細長い溝１６９をさらに有する。溝１６７および１６９が弁体ガイド１３６Ａ～Ｂのガイドチャンネル１４６に係合されてこのガイドチャンネル１４６内で摺動する。溝１６７および１６９が、第１の壁１７１と、第１の壁１７１に対して概略垂直である第２の壁１７３とを有する。ディスク１６６が弁体ガイド１３６Ａ～Ｂに対して移動させられるとき、溝１６７、１６９の第１の壁１７１が壁１５０に沿って摺動する。
【0035】
[0051]図７に示されるように、ディスク１６６が、溝１６７、１６９の第１の壁１７１から上方に延在する離間されたウェッジ１８２Ａおよび１８４Ｂを有する。各ウェッジ１８４Ａ～Ｂが、概略平坦な傾斜したウェッジ面１８６を有する。ウェッジ１８４Ａ～Ｂのウェッジ面１８６が互いに概して同一平面上にある。ウェッジ１８４Ａ～Ｂの各ウェッジ面１８６が、ディスク１６６の第１の壁１７１から底面１７４に向かって、外側に延在しかつ勾配を有する。ウェッジ１８４Ａ～Ｂが、ディスク１６６の近位端１６８からオフセットされる。ウェッジ１８４Ａ～Ｂのこのロケーションは、部分的な開位置から完全は閉位置までディスク１６６が移動させられるときに近位端１６８および遠位端１７０を同時に一様に上昇させるのを支援する。ウェッジ１８４Ａのウェッジ面１８６が、弁体ガイド１３６Ａのウェッジ１６０のウェッジ面１６２に摺動可能に係合されてウェッジ面１６２と対合するように適合され、それにより、バルブディスク１６６をオリフィスプレート９２の方に移動させるようにバルブディスク１６６の線形運動を変換するためのカムとして機能する。ウェッジ１８４Ｂのウェッジ面１８６が、弁体ガイド１３６Ｂのウェッジ１６０のウェッジ面１６２に摺動可能に係合されてウェッジ面１６２と対合するように適合される。ディスク１６６が開位置から閉位置まで移動させられるとき、ディスク１６６のウェッジ１８４Ａ～Ｂが弁体ガイド１３６Ａ～Ｂのウェッジ１６０、１６２に係合される。ウェッジの摺動可能な係合により、ディスク１６６の線形運動に、この線形運動に対して垂直である並進運動も有させる。
【0036】
[0052]頂面１７２、第１の側方縁部１７６および第２の側方縁部１７８、遠位端１７０、溝１６７および１６９、ならびに、ウェッジ１８４Ａ～Ｂのウェッジ面１８６が、ＳＴＥＬＬＩＴＥ合金などの、耐摩耗性材料から作られた耐摩耗性カバーを有することができる。ディスク１６６の近位端１６８がコネクタ１９０を有する。図５に示されるように、コネクタ１９０が、頂面１７２と底面１７４との間を延在する概略Ｔ形のスロット１９２を備えることができる。Ｔ形スロット１９２、ディスク１６６の近位端１６８内に開口部を形成する近位端を有する脚部を有する。Ｔ形スロット１９２が、Ｔ形スロット１９２の脚部の遠位端から反対方向に外側に延在する対向する凹部をさらに有する。スロット１９２が、ステム１９６を曲げるかまたは他のかたちでステム１９６にダメージを与える可能性のある望ましくない側方荷重を作動ステム１９６に加えることなく、ディスク１６６を閉じるときにシールを作るためにディスク１６６を側方に移動させおよび上方に並進させるのを可能にするように設計される。ディスク１６６が金属材料から作られ得るが、耐摩耗性カバー層は、金属、セラミック、または他の耐摩耗性材料から形成され得る。
【0037】
[0053]中実／ノッチセクション上でのガイド１３６Ａ～Ｂのオフセットが、ポート開口部１１４からの約１１．４３ｃｍ（４．５インチ）のバックセットである。ポート１１４の開口部からのガイドの傾斜平面またはウェッジ１６０のオフセットが７．６２ｃｍ（３インチ）である。従来技術の弁上のガイドの通常の摩耗または浸食は、通常、オリフィスプレートの張り出し部分の下のガイドの端部において起こる。差圧によりポート１１４から外に出る物質のスプレー効果が、本発明では、ウェッジ１６０が位置しているところよりも前方に向けられ、その結果、浸食の効果がガイド１３６Ａ～Ｂのウェッジ１６０の全体の性能には影響しなくなる。ウェッジ１６０のエリアがガイド１３６Ａ～Ｂの一部として形成され、別個の構成要素とはならない。本設計のディスク１６６は、より急勾配である傾斜平面より、および、シート１２６に対しての単一の実在物であるディスク１６６により、閉位置で固着することがない。
【0038】
[0054]ディスク１６６が、好適には、ノーズ１９７上に７．６２ｃｍ（３インチ）の耐火性材料１９１を有し、ここでは、図１５に示されるように圧力降下効果が生じる。ＳＴＥＬＬＩＴＥ合金のリテーナが、耐火性材料１９１を保持するのを支援するために耐火性材料１９１の間に位置決めされる。ディスク１６６が、ディスク１６６が完全な閉位置にあるときにシート１２６とシールを形成するためにオリフィスプレート９２のシート１２６に適合するシートリング部材１９３をさらに有する。シートリング部材１９３が、好適には、ＳＴＥＬＬＩＴＥ合金から作られ、耐火性材料を有する中央領域１９５を囲む。ディスク１６６が、好適には、ディスク１６６が閉位置にあるときに１６．５１ｃｍ（６．５インチ）の重複部分を有し、それにより、シートリング部材１９３がオリフィスプレート９２のシート１２６を完全に密閉することができない場合でもより高い遮断機能性を提供する。
【0039】
[0055]ディスク１６６の頂面の中央領域１９５、ノーズ１９７、およびディスク１６６の下の前縁部１９７が、すべて、再構築可能であり、これは、熱および浸食によりダメージを受けた後の耐火性材料が新しい耐火性材料に交換され得ることを意味する。ディスク１６６のシートリング部材１９３が、オリフィスプレート９２のシート１２６の同じ形状（３６０）の表面に適合する３６０度の表面を提供するように配置構成される。ディスク着座表面、傾斜対合面、およびランナーが、過酷な動作条件によって生じる摩耗を低減するためのＳＴＥＬＬＩＴＥ合金のオーバーレイを有する。オリフィスプレート９２のシート１２６がシートリング部材１９３と同じ形状を有し、傾斜平面の表面の潜在的な摩耗を許容するためにディスク１６６の完全な閉位置の１％の手前で一体に接触するように構成される。
【0040】
[0056]オリフィスプレート９２の着座面１２６が、圧力降下が存在するところであるポート縁部から７．６２ｃｍ（３インチ）でバックセットされる。オリフィスプレート９２が隆起ポートを有するように作られ、その結果、背面側９９（開位置の方を向いている）においてオリフィスプレート９２に何らかの切欠部が存在する場合、オリフィスプレートの耐火性面が浸食されることになり、オリフィスプレート９２の基部の金属は浸食されず、それにより、オリフィスプレート９２が完全に再構築可能となり、その結果、耐火性材料が交換され得るようになる。
【0041】
[0057]ガイド１３６Ａ～Ｂが好適には固体の一体部片としてウェッジ１６０を有するように作られ、溶接されたりまたは固定具を用いて固定されたりしない。これにより、傾斜平面に対して最大限の強度を提供することになる。ガイド１３６Ａ～Ｂが「Ｌ」形の長辺１４６において「より長く」なっており、それにより、ガイドにおいておよび傾斜平面が存在するところのエリアにおいてより高い強度が得られる。さらに、ガイド１３６Ａ～Ｂが「Ｌ」形の短辺１４２においてより厚くなっており、それにより、ガイドに対してより強いランナーの支持が与えられる。ガイド１３６Ａ～Ｂがノッチ１４３を有し、さらに、すべての摩耗面のために、ＳＴＥＬＬＩＴＥ合金の層を有する。
【0042】
[0058]ディスク１６６が、側１７６、１７８上に３．８１ｃｍ（１．５インチ）の追加のオフセットを有し、その結果、シートリング部材１９３が、シールを作るのに利用可能である十分な表面積を有するようになる。縁部の周りのオリフィスプレートディスク１６６の耐火性材料が、保持タブを用いて固定される。中央エリア１９５内に位置する耐火性材料が、その位置を維持するために、六角形メッシュのまたは六角形形状の保持部材を用いて固定される。これにより、中央エリア１９５内に六角形パターンの耐火性タイルが作り出される。製造中のオリフィスプレート９２およびディスク１６６は、耐火性材料を固定するための保持タブおよび六角形メッシュのための機械加工プロセス中に、印を付けられ、その結果、製作者が、保持タブおよび六角形メッシュを正確に配置すべき場所を正確に知ることができるようになり、それにより、製作段階において人間の入力を大量に排除することができる。この配置構成により、すべての構成要素が、技術者が選択した正確なデザインの通りとなる。
【0043】
[0059]弁１０が、例えば図２および７に示されるように、第１の端部１９８および第２の端部２００を有する細長い作動ステム１９６を有する。作動ステム１９６が第１の端部１９８がアクチュエータ２０に連結されるように適合される。作動ステム１９６の第２の端部２００が、ディスク１６６の近位端１６８に移動可能に連結されるように適合される。作動ステム１９６の第２の端部２００が、ディスク１６６のＴ形スロット１９２内で緩く受けられてＴ形スロット１９２内に位置するように適合され、ディスク１６６を作動ステム１９６に移動可能にインターロックする、概略Ｔ形のヘッド２０２などのコネクタを有する。作動ステム１９６が、軸１８０に沿って第１の端部１９８と第２の端部２００との間を延在する。Ｔ形ヘッド２０２が、軸１８０に対して横向きに第２の端部２００から外側に延在し、Ｔ形スロット１９２の対向する凹部内で緩く受けられるように適合された、対向する突起部２０１を有する。作動ステム１９６が、軸１８０に沿ってアクチュエータ２０の方にまたはアクチュエータ２０から離れるように、アクチュエータ２０により軸１８０に沿って選択的に線形に移動させられるように適合される。作動ステム１９６のＴ形ヘッド２０２およびディスク１６６のＴ形スロット１９２が、ディスク１６６と作動ステム１９６との間に柔軟に移動可能であり枢動可能である接続を形成し、その結果、作動ステム１９６が、作動ステム１９６が軸１８０に沿って概略線形に移動するときに、受け９１に対してディスク１６６を選択的に移動させることができるようになり、対して、ディスク１６６が、作動ステム１９６のＴ形ヘッド２０２に対して枢動することができさらに側方に並進運動することができ、その結果、ディスク１６６が、閉位置においてオリフィスプレート９２に密閉係合されるように移動することができるようになる。作動ステム１９６の第２の端部２００がディスク１６６に強固には接続されない。したがって、作動ステム１９６がディスク１６６を横向きにさらにはガイド部材１３６Ａ～Ｂのウェッジ１６０に沿わせて上方に摺動移動させるとき、ディスク１６６が作動ステム１９６に曲げ力を加えない。作動ステム１９６とディスク１６６との間で、例えば、ボール・ソケットまたはヒンジピンなどの、他の種類の柔軟な接続も利用され得る。
【0044】
[0060]図８に示されるように、作動ステム１９６がボディ１２内の開口部４０を通って外側に延在し、作動ステム１９６の周りを密に延在するパッキンリング２０６を通ってハウジング１４の中に入る。作動ステム１９６がさらに、作動ステム１９６の周りを密に延在するパッキングランド２０８を通って摺動可能に延在する。作動ステム１９６の第１の端部１９８がアクチュエータ２０に連結される。アクチュエータ２０が、油圧シリンダ、または、電気モータ２１０を有する電気アクチュエータを備えることができる。アクチュエータ２０が、ボディ１２、受け９１、およびオリフィスプレート９２に対して、図８に示される完全に延伸したところの密閉遮断の完全な閉位置と、図１４に示される完全に後退したところの完全な開位置と、の間で軸１８０に沿って概略線形に作動ステム１９６およびディスク１６６を選択的に移動可能に摺動させるように適合される。ハウジング１４が、アクチュエータ２０から離して軸１８０に沿ってボディ１２の側壁３２の方に向かわせるように作動ステム１９６およびディスク１６６を弾性的に付勢し、ディスク１６６を完全に延伸したところの密閉遮断の完全な閉位置の方に弾性的に付勢する、弾性コイルばね２１２を有する。
【0045】
[0061]ボディ１２の入口４８が、高温ガス・固体混合物の供給源に連通されるように配置するように適合される。ガス・固体混合物が、空気などのガス、および、触媒などの固体粒子を含むことができる。ガス・固体混合物が圧力下で入口４８に供給される。ディスク１６６が図１１に示される完全に延伸したところの密閉遮断の完全な閉位置にあるとき、ディスク１６６が、オリフィス１１４と、チャンバ３８からの入口通路５６および出口通路７０と、を堅く完全に密閉し、それにより、ガス・固体混合物中のガスの流れおよび粒子の流れが入口通路５６から出口通路７０まで流れるのを防止する。
【0046】
[0062]アクチュエータ２０が、ディスク１６６の完全に後退したところの完全な開位置から、ディスク１６６の完全に延伸したところの完全な閉位置の方に、作動ステム１９６およびステム１６６を摺動移動させるとき、受け９１のウェッジ１６０のウェッジ面１６２が、それぞれ、ディスク１６６のウェッジ１８４Ａ～Ｂのウェッジ面１８６に係合される。ウェッジ１６０のウェッジ面１６２が、軸１８０に対して概略横向きであり中心軸６２に概略平行である方向においてディスク１６６をくさび方式で移動させてオリフィスプレート９２およびリング１２６の密閉面１２８に密閉係合させるためのカムとして、機能する。それにより、ディスク１６６が、オリフィス１４４と、ボディ１２のチャンバ３８からの入口４８の入口通路５６および出口５０の出口通路７０と、を堅く完全に密閉し、オリフィス１１４を通ってチャンバ３８および出口通路７０の中へガス・固体混合物中のガスの流れおよび粒子の流れが流れるのを防止する。
【0047】
[0063]弁１０を製造するとき、ウェッジに対して多様な傾斜度が使用されることになり、弁の具体的な機能または弁のサイズに応じて、この傾斜度が変わることになる。ウェッジの傾斜度は、約９度から約２０度の範囲であってよく、好適には、約１０度から約１５度の範囲であってよい。８度未満の傾斜度では潜在的に閉位置においてバルブディスク１６６がロックまたは固着する可能性があり、それにより、弁１０の通常の動作下で開くことが困難となる。バルブディスク１１６の重量およびオリフィス１１４を通る流れが、閉位置から開位置の方へバルブディスク１６６が移動させられるときにウェッジを接触状態で維持するのを可能にする。
【0048】
[0064]ガス・固体混合物を入口通路５６からチャンバ３８および出口通路７０までならびにひいては弁１０を通して流すのを可能にすることが所望される場合、アクチュエータ２０が、図１４に示される完全に後退したところの完全な開位置まで、軸１８０に沿って作動ステム１９６およびディスク１６６を摺動可能に後退させる。図１４に示されるように、ディスク１６６が、オリフィスプレート９２に対して、軸１８０に沿って摺動させられてボディ１２の側壁３２から離され、その結果、ディスク１６６がオリフィスプレート９２内のオリフィス１１４のいずれの部分も覆わないようになる。ディスク１６６が図１４に示される完全に後退したところの完全な開位置にあるとき、ガス・固体混合物が、入口通路５６から、オリフィスプレート９２内のオリフィス１１４を通って、さらにはボディ１２のチャンバ３８を通って、さらには出口５０の出口通路７０を通って、およびそれにより弁１０から外側へ、流れることが可能となる。
【0049】
[0065]弁１０が、流動接触分解法で、ガス、液体、および触媒物質の流れを制御するのに使用される。弁１０が、内部チャンバ３４を有するように構成された弁ボディ１２を有する。弁ボディ１２が入口４８および出口５０を有する。弁１０が、チャンバ３４内に位置決めされたオリフィスプレート９２を有する。オリフィスプレート９２がオリフィス１１４を有するように形成される。弁１０が、オリフィス１１４に近接するように位置決めされた弁体ガイド１３６をさらに有する。弁体ガイド１３６がガイドチャンネル１４６を有する。弁体ガイドが、単一部片ユニット、複数の部片のユニット、オリフィスプレート９２の一部、または弁ボディ１２の一部であってよい。弁１０が、ガス、液体、および触媒物質がオリフィス１１４を通過することができる完全な開位置から、オリフィス１１４が遮断され、それにより、ガス、液体、または触媒物質の流れがオリフィス１１４を通るのを防止する、完全な閉位置まで、ガイドチャンネル１４６に沿って摺動するように構成されたバルブディスク１６６をさらに有する。弁が、弁ボディ１２の内部チャンバ３４内に位置するカムをさらに有する。カムが、ウェッジ１６０の形態であってよいか、ウェッジ１８４の形態であってよいか、あるいは、何らかの他のカム、または、弁ボディ内に位置するかもしくはオリフィスプレート上に位置する傾斜平面の表面であってよい。完全な開位置から完全な閉位置までバルブディスク１６６が移動することにより、バルブディスク１６６がバルブディスク１６６の移動のあるポイントまでガイドチャンネル１４６に沿って線形に摺動することになり、このポイントでは、カムがバルブディスク１６６をオリフィスプレート９２の方に並進運動させ、それにより、オリフィス１１４を通る流れを遮断するためにオリフィスプレート９２に対してバルブディスク１６６を密閉する。
【0050】
[0066]ディスク１６６が図８～１０に示される完全に延伸したところの密閉遮断の完全な閉位置にあるとき、ディスク１６６が潜在的にこの位置で動かなくなる可能性があり、それにより、ウェッジ１６０および１８４Ａ～Ｂによりオリフィスプレート９２に対してディスク１６６が押圧されるときのくさび力により、不可能ではないとしても、ディスク１６６を完全に後退したところの完全な開位置まで移動させることが困難となる。ウェッジ１６０のウェッジ面１６２とウェッジ１８４Ａ～Ｂのウェッジ面１８６との間に位置することになるおよびディスク１６６の頂面１７２とオリフィスプレート９２との間に位置することになるガス・固体混合物中の粒子により、ディスク１６６がさらに潜在的に動かなくなる可能性があり、これらの粒子は加熱により粘着性を有するようになっている可能性があり、それにより個別の係合面を互いに付着させる可能性がある。
【0051】
[0067]ディスク１６６が図８～１０に示される完全に延伸したところの密閉遮断の完全な閉位置において動かなくなるのを防止するために、ディスク１６６が、完全に延伸したところの密閉遮断の完全な閉位置と、図１１～１３に示されるわずかに部分的に後退したところの非密閉遮断位置と、の間で定期的に調節され得るかまたは摺動移動させられ得る。アクチュエータ２０が、図１１～１３に示される部分的に後退したところの非密閉遮断位置まで、作動ステム１９６およびディスク１６６を軸１８０に沿って部分的に後退させるとき、ディスク１６６が軸１８０に沿って非常に短い距離で移動させられ、ボディ１２の側壁３２から離れる。それにより、ディスク１６６の頂面１７２がオリフィスプレート９２に堅く密閉係合されるようにはこれ以上押し込まれず、オリフィスプレート９２から短い距離で離間され、それにより、ディスク１６６の頂面１７２とオリフィスプレート９２との間に短い空隙２１６を作り出す。空隙２１６の幅は、ガス・粒子混合物中の粒子の最小粒径より小さくてよい。空隙２１６が、オリフィスプレート９２のオリフィス１１４内の固体・ガス混合物中のガスが空隙２１６を通過してボディ１２のチャンバ３８の中へおよび出口５０の出口通路７０の中へわずかに流れるのを可能にすることができるが、空隙２１６は、オリフィスプレート９２のオリフィス１１４内のガス・粒子混合物中の粒子が空隙２１６を通ってチャンバ３８の中まで通過するのを防止するのに十分な小ささである。それにより、ディスク１６６が部分的に後退したところの非密閉遮断位置にあるとき、ディスク１６６が、入口通路５６およびオリフィス１１４内のガス・粒子混合物中の粒子の流れがオリフィス１１４を通ってボディ１２のチャンバ３８および出口５０の出口通路７０の中へ流れるのを防止し、その結果、ガス・粒子混合物中の粒子の流れが遮断状態を維持する。
【0052】
[0068]図８に示される完全に延伸したところの密閉遮断の完全な閉位置と図１１に示される部分的に後退したところの非密閉遮断位置との間でのディスク１６６の調節または循環運動により、完全に延伸したところの密閉遮断の完全な閉位置でディスク１６６が動かなくなることが防止される。図１５は、アクチュエータ２０によりディスク１６６に加えられる力および時間の、完全に後退したところの完全な開位置と完全に延伸したところの密閉遮断の完全な閉位置と間のディスク１６６の移動、ならびに、完全に延伸したところの密閉遮断の完全な閉位置と部分的に後退したところの非密閉遮断位置との間のディスク１６６の調節を示すグラフである。
【0053】
[0069]アクチュエータ２０が、アクチュエータ２０により作動ステム１９６に対して加えられる線形の推力の大きさを、所望される推力からプラスまたはマイナス約４．４５Ｎ（１ポンド）の力にするように、制御するように適合される。アクチュエータ２０が、完全に延伸したところの密閉遮断の完全な閉位置にあるディスク１６６を密閉するための推力を、アクチュエータ２０からの利用可能な合計の力の約５％から１０％にするように、制御することができる。アクチュエータ２０が、アクチュエータ２０からの利用可能である合計の力の約３０％である後退引張力（ｒｅｔｒａｃｔｉｎｇ ｐｕｌｌｉｎｇ ｆｏｒｃｅ）を作動ステム１９６およびディスク１６６に提供することができる。
【0054】
[0070]アクチュエータ２０が、ディスク１６６の位置測定により、所望の位置まで、ディスク１６６を完全に延伸したところの密閉遮断の完全な閉位置の方に移動させ、次いで、移動の最大約０．５％でディスク１６６をわずかに後退させることができ、次いで、所望の推力を用いて、ディスク１６６を完全に延伸したところの密閉遮断の完全な閉位置まで延伸させる。これにより、ディスク１６６が完全に延伸したところの密閉遮断の完全な閉位置まで駆動されるときにアクチュエータステム１９６内の曲げをすべて排除するために、ディスク１６６を用いて、作動ステム１９６がそれ自体を再調節することが可能となる。次いで、アクチュエータ２０が、約０．５％の移動により、完全に延伸したところの密閉遮断の完全な閉位置と部分的に後退したところの非密閉遮断位置との間でディスク１６６を選択的に調節することになり、ここでは、ディスク１６６を部分的に後退したところの非密閉遮断位置まで移動させるために必要となる後退力（ｒｅｔｒａｃｔｉｏｎ ｆｏｒｃｅ）が監視される。後退力が選択した大きさ未満に留まる限りにおいて、弁１０は通常通りに動作しているとみなされる。ディスク１６６が開口部内で動かなくなるかまたは粘着性を有するようになりその結果としてディスク１６６を後退させるのにより大きい後退力が必要となる場合、ディスク１６６に加えられる閉鎖力が約２％低減されることになる。さらに、ディスク１６６に加えられる後退力の大きさが約５％増大され得る。ディスク１６６が所望される場合に高い信頼性で移動可能な状態を維持することになる。
【0055】
[0071]アクチュエータ２０が、弁１０を通って流れる再生器からの高温の触媒の量を制御するために、プログラムされた基準に基づいて弁を選択的に開閉するようにプログラムされ得る。１日当たりまたは１週間当たり数十トンの触媒が計算され得、弁１０を通って流れるように制御され得る。触媒流れを制御することにより、弁１０の下流の配管温度を制御することが可能となる。
【0056】
[0072]可能性は低いがディスクが潜在的に着座位置に固着する場合に備えて、流体回路が、バルブディスク１６６を緊急に「閉じる」ときにバルブディスク１６６を着座させることになる力の大きさを低減するように設計されている。電力の低下が存在する場合にまたは精製ＦＣＣＵのコマンドセンターから提供される信号が存在する場合に、流体回路が弁を緊急に閉じるように機能する。緊急コマンドが与えられる場合、流体システムが流体をアキュムレータ（油圧ピストンタイプ）からシリンダの後方ポートまで直接に放出し、バルブディスク１６６を閉位置まで駆動する。
【0057】
[0073]バルブディスク１６６は電力損失時に稼働し、フェイルセーフ機構とみなされることから、バルブディスク１６６を閉位置まで移動させるのに電気は必要ない。緊急遮断システムは利用可能な電気なしでも稼働するので、通常のＥＳＤ回路内のディスクに加えられる力の大きさを「制御する」ための方法が存在しない。流体回路が、緊急遮断機能中にアキュムレータからシリンダまで動かされる流体圧力を制御するための液圧流体減圧弁を有する。制御回路がバルブディスク１６６に加えられる力の大きさを制御し、閉方向において制御される多様なサイズの弁および多様な荷重の今後の用途においても使用されるように調整可能である。
【0058】
[0074]ディスク１６６の調節または循環運動は任意選択であるが、試験により、予見されたようにバルブディスク１６６が望まれずに固着することが起こらないことが示された。これは、ガイド上のおよびディスクの底部上のウェッジのために使用される角度のためである。設計中および試験中、バルブディスク１６６をシート１２８の中へ駆動させるときの力の大きさを保護するために上に列記された成果を介して配慮が施されるが、バルブディスク１６６が全圧力でシートの中まで駆動され得、シートからディスクを引き出すために非常に小さい力しか使われない、ことが確認された。例えば、４２１．３ｋＰａ（８８００ｌｂ／ｓｆ）でバルブディスク１６６をシートの中へ駆動して完全な閉位置に到達させる場合、弁を開けるのに４７９ｋＰａ（１０，０００ｌｂ／ｓｆ）から５７５ｋＰａ（１２，０００ｌｂ／ｓｆ）が必要となる「可能性がある」ことが予期されたが、試験により、バルブディスク１６６を再び開けるときに１４．３ｋＰａ（３００ｌｂ／ｓｆ）から１６．８ｋＰａ（３５０ｌｂ／ｓｆ）のみが必要であることが示された。バルブディスク１６６が閉位置で固着しないことを証明するために、ディスク１６６を完全に閉じることを複数回実施した。
【0059】
[0075]通常動作下で、バルブディスク１６６が通常はポート開位置の５０％にあり、バルブディスク１６６が依然として動作条件下で閉じられ得る。閉じられているバルブディスク１６６のこの条件が存在することを理由として、弁のための流体制御システムが、閉方向の「推力を制御する」ようにプログラムされる。この制御は、バルブディスクを引いて閉位置から開けるためのより高い出力性能を常に有するのを保証するための、本スライド弁のデザインの機能の一部である。
【0060】
[0076]スライドゲート弁１０が、流動接触分解法において、ガス、液体、および触媒物質の流れを制御するのに使用され、入口４８および出口５０を有するように形成された、内部チャンバ３４を有する弁ボディ１２を有する。弁１０がチャンバ３４内に位置決めされたオリフィスプレート９２を有し、オリフィスプレート９２がオリフィス１１４を有するように形成される。弁１０が、オリフィス１１４の両側に位置する第１の弁体ガイド１３６Ａおよび第２の弁体ガイド１３６Ｂをさらに有し、弁体ガイド１３６Ａおよび弁体ガイド１３６Ｂが、各々、ガイドチャンネル１４６、および、ウェッジ面１６２を有するウェッジ１６０を有する。弁１０が、第１の弁体ガイド１３６Ａと第２の弁体ガイド１３６Ｂとの間に位置決めされたバルブディスク１６６をさらに有し、バルブディスク１６６が、ガス、液体、および触媒物質がオリフィスを通過することができる完全な開位置から、ガス、液体、または触媒物質の流れがオリフィスを通るのを防止するために、オリフィス１１４が遮断される完全な閉位置まで、弁体ガイド１３６Ａ～Ｂに沿って摺動するように構成される。
【0061】
[0077]バルブディスク１６６が、ウェッジ面１８６を各々有する一対のウェッジ１８４Ａ～Ｂを有する。完全な開位置から完全な閉位置に向かってバルブディスク１６６が移動することによりバルブディスク１６６が、バルブディスク１６６の移動のあるポイントまで第１および第２の弁体ガイド１３６Ａ～Ｂに沿って線形に摺動し、このポイントでは、バルブディスク１６６のウェッジ１８４Ａ～Ｂが第１および第２の弁体ガイド１３６Ａ～Ｂのウェッジ１６０に係合され、それにより、バルブディスク１６６をオリフィスプレート９２の方に並進運動させ、それにより、オリフィスプレート９２に対してバルブディスク１６６を密閉し、それにより、オリフィス１１４を通る流れを遮断する。オリフィスプレート９２が、オリフィス１１４から径方向外側に位置決めされた耐火性材料１２２と、耐火性材料１２２から径方向外側に位置決めされた密閉面１２６と、を有する。
【0062】
[0078]密閉面１２６がＳＴＥＬＬＩＴＥ合金の層を有する。第１の弁体ガイド１３６Ａおよび第２の弁体ガイド１３６Ｂが、各々、第１の端部１３８および第２の端部１４０を有し、ウェッジ１６０が、第１の端部１３８と比較して第２の端部１４０により接近して位置し、ウェッジが、第１の弁体ガイド１３６Ａおよび第２の弁体ガイド１３６Ｂと一体である。第１の弁体ガイドおよび第２の弁体ガイドが、各々、ガイドチャンネル１４６および平坦な内部壁１４２を有し、ここでは、ウェッジ１６０が内部壁１４２から外側に延在する。バルブディスク１６６が、耐火性材料１９５を有する中央領域を有する頂面と、中央領域から径方向外側に位置決めされたシートリング部材１９３と、を有し、シートリング部材１９３が、バルブディスク１６６が完全な閉位置にあるときに、オリフィスプレート９２の密閉面１２６に対して密閉を行うように適合される。バルブディスク１６６が、ノーズ１９７、および、バルブディスク１６６のノーズ１９７の周りを包囲する耐火性材料１９１を有する。バルブディスク１６６のウェッジ１８４Ａ～Ｂがバルブディスク１６６と一体である。バルブディスク１６６が、アクチュエータステム１９６の端部２００を受け入れるように構成されたスロット１９２を有するように形成され、アクチュエータステム１９６がアクチュエータ２０により軸１８０に沿って移動させられ、ここでは、バルブディスク１６６に対してのアクチュエータステム１９６の接続が、完全な開位置から完全な閉位置までバルブディスク１６６が移動させられるときにアクチュエータステム１９６に対してバルブディスク１６６が移動するのを可能にする。アクチュエータ１２０が、線形軸１８０に沿って、部分的に後退したところの非密閉位置まで作動ステム１９６およびバルブディスク１６６を定期的に部分的に後退させるように構成され、その結果、バルブディスク１６６がオリフィスプレート９２に密閉係合されず、オリフィスプレート９１から短い距離で離間され、それにより空隙を作り出し、完全な閉位置に戻すようにバルブディスク１６６を移動させる。
【0063】
[0079]本発明の例示の実施形態に関連させて本発明の種々の特徴を具体的に示して説明してきたが、これらの具体的な配置構成が単に例示であってよいこと、および、本発明には添付の特許請求の範囲の条件の範囲内でその最も広範の解釈が与えられること、を理解しなければならない。
【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】
【国際調査報告】