專(zhuān)利名稱(chēng)：閥、分離系統(tǒng)和用于使磨損減小的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及閥，更具體地涉及一種使閥的磨損減小/最小化的方法。
背景技術(shù)：
回轉(zhuǎn)閥常用于分離單元中。回轉(zhuǎn)閥可包括若干構(gòu)件，諸如轉(zhuǎn)子和密封件。通常，密封件可具有3到5年的使用壽命，該壽命可由對(duì)閥進(jìn)行的轉(zhuǎn)位/換檔(index)決定。特別地，可使用恒定速度來(lái)改變轉(zhuǎn)子位置，這一點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致密封件的大量磨損。通常，此類(lèi)回轉(zhuǎn)閥利用液壓缸，該液壓缸可能不具備在操作期間控制缸的速度的能力。通常，該缸可在恒定速度下伸出，并且不允許在轉(zhuǎn)子定位期間進(jìn)行調(diào)速。此外，此類(lèi)閥通常無(wú)法產(chǎn)生反饋或警報(bào)來(lái)確定是否利用了過(guò)大的力來(lái)對(duì)閥進(jìn)行轉(zhuǎn)位，因此有可能損壞密封件。因此，有益的是提供控制機(jī)構(gòu)以在可變速度下對(duì)回轉(zhuǎn)閥進(jìn)行轉(zhuǎn)位，從而使磨損減小。

發(fā)明內(nèi)容
一種示例性的實(shí)施方式可包括使回轉(zhuǎn)閥的磨損減小的方法。該方法可包括調(diào)節(jié)具有控制器的回轉(zhuǎn)閥的速度以將一種或多種流體送入和送出吸收區(qū)。另一示例性實(shí)施方式可包括用于將一種或多種流體送入和送出吸收區(qū)的回轉(zhuǎn)閥。 該回轉(zhuǎn)閥可包括密封件、軸、控制器和馬達(dá)。該馬達(dá)可包括一傳感器，該傳感器將馬達(dá)速度傳送到用于調(diào)節(jié)馬達(dá)速度的控制器。又一示例性實(shí)施方式可包括分離系統(tǒng)。該分離系統(tǒng)可包括吸收區(qū)和閥。該閥可包括密封件、軸、控制器和馬達(dá)。馬達(dá)速度可被傳送到控制器。一般認(rèn)為在閥轉(zhuǎn)位期間的均勻馬達(dá)速度是馬達(dá)和/或密封件損壞的誘因。因此， 本發(fā)明公開(kāi)的實(shí)施方式可使用一控制器來(lái)提供可在定位轉(zhuǎn)子時(shí)采用的可變速度曲線(xiàn)(歷程)。特別地，可變速度曲線(xiàn)能允許由工藝流體的氣穴現(xiàn)象導(dǎo)致的轉(zhuǎn)位速度的降低。在這種情形中，降低閥的速度、進(jìn)而減少氣穴現(xiàn)象可降低對(duì)轉(zhuǎn)子和密封件施加的力并減小動(dòng)態(tài)力和磨損?？墒褂脵C(jī)電(電動(dòng)機(jī)械)式的缸來(lái)實(shí)現(xiàn)這種可變速度曲線(xiàn)。此外，如果使用過(guò)大的力來(lái)使閥轉(zhuǎn)位，便可發(fā)出警告信號(hào)。因此，利用伺服馬達(dá)和電力的機(jī)電式的缸可具有適當(dāng)?shù)姆答仚C(jī)構(gòu)。定義如文中所用，術(shù)語(yǔ)“流”可包括各種不同的烴分子，例如直鏈、支鏈或環(huán)烷烴、烯烴、 二烯烴和炔烴，以及可選地其它物質(zhì)，諸如氣體例如氫氣，或諸如重金屬的雜質(zhì)，以及硫和氮化合物。所述流還可包括芳族和非芳族烴。如文中所用，術(shù)語(yǔ)“區(qū)”可指包括一個(gè)或多個(gè)設(shè)備產(chǎn)品和/或一個(gè)或多個(gè)子區(qū)的區(qū)域。設(shè)備產(chǎn)品可包括一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器或反應(yīng)器容器、加熱器、交換器、管道、泵、壓縮機(jī)和
3控制器。另外，諸如反應(yīng)器、干燥器或容器的設(shè)備產(chǎn)品可進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)區(qū)或子區(qū)。如文中所用，術(shù)語(yǔ)“吸附”也可涉及其它過(guò)程，例如吸收。


圖1是一示例性分離系統(tǒng)的示意圖。圖2是回轉(zhuǎn)閥的截面圖，其中軸的一部分以虛線(xiàn)示出。圖3是另一回轉(zhuǎn)閥的俯視、平面示意圖，其中棘爪及棘輪臂的位置A和C以虛線(xiàn)示
出ο圖4是控制系統(tǒng)的示例性操作模式的流程框圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，示出了一示例性的分離系統(tǒng)100。示例性的分離系統(tǒng)100可包括多條管線(xiàn)110、吸附區(qū)160和回轉(zhuǎn)閥200?；剞D(zhuǎn)閥200被示意性地且未按比例地示出。一般地，管線(xiàn) 114、118、122和1 可與回轉(zhuǎn)閥200連通，該回轉(zhuǎn)閥又經(jīng)由管線(xiàn)132、136、142和146與吸附區(qū)160連通。另外，吸附區(qū)160可包括帶有至少一個(gè)床170——即第一床174、第二床178、 第三床184和第四床188——的吸附器164。通常，吸附區(qū)160是一模擬移動(dòng)床并且可具有將材料從吸附器164的底部運(yùn)送至頂部以有利于操作的管線(xiàn)168。通常，管線(xiàn)114、118、122 和1 可引入原料(feed)或解吸劑，并從回轉(zhuǎn)閥200移出產(chǎn)品和殘液。類(lèi)似地，管線(xiàn)132、 136、142和146可向所述至少一個(gè)床170提供原料或吸附劑并從所述至少一個(gè)床170移出產(chǎn)品和殘液。通常，每個(gè)床174、178、184和188含有用于去除碳?xì)浠衔锏奈絼?。分離系統(tǒng)100可用于將正構(gòu)醇與支鏈或環(huán)狀醇分離，將正構(gòu)或直鏈脂族烴與支鏈烷烴和烯烴分離，將每分子含有至少4個(gè)碳原子的直鏈醛與支鏈和環(huán)狀醛分離，將直鏈酮與支鏈酮分離，將直鏈脂族酸與支鏈或環(huán)狀酸分離，以及將油酸與其支鏈異構(gòu)體分離。這種利用吸附區(qū)和回轉(zhuǎn)閥的示例性系統(tǒng)例如在US 2，985，589中公開(kāi)。通常，所選擇的吸附劑取決于希望分離的烴的類(lèi)型。參照?qǐng)D2，更詳細(xì)地示出了示例性回轉(zhuǎn)閥200。一般地，回轉(zhuǎn)閥200可包括殼體210、 轉(zhuǎn)子220、密封件230、定子M0、軸250、控制器洸0、通信線(xiàn)路270、馬達(dá)280和傳感器沘4。 通常，轉(zhuǎn)子220可包括一系列通道以將各種不同的流體傳送到諸如吸附區(qū)160的區(qū)或從所述區(qū)傳送出所述流體。流體可經(jīng)由與第一端口 242連通的管線(xiàn)244流入回轉(zhuǎn)閥200，并且可經(jīng)由與第二端口 246連通的管線(xiàn)248從回轉(zhuǎn)閥200流出。通常，轉(zhuǎn)子220可形成一系列通道，所述通道可允許各種不同的流體通過(guò)轉(zhuǎn)子220的旋轉(zhuǎn)而穿過(guò)回轉(zhuǎn)閥200。雖然示出兩個(gè)端口 242和對(duì)6，但根據(jù)與一區(qū)連通的流體數(shù)量可存在另外的端口。一般而言，轉(zhuǎn)子220 和定子240可形成可與多個(gè)端口 242和246連通的多個(gè)狹縫、開(kāi)口或通道。轉(zhuǎn)子220的角向旋轉(zhuǎn)可將一個(gè)進(jìn)入端口與一個(gè)排出端口連通。特別地，多個(gè)端口 242和246被分隔成，使得轉(zhuǎn)子220的角向旋轉(zhuǎn)可將進(jìn)入端口的不同組合與排出端口的不同組合連接以允許從回轉(zhuǎn)閥200向吸附區(qū)160交換不同的流體。設(shè)有穿過(guò)轉(zhuǎn)子的通道的示例性回轉(zhuǎn)閥例如在US 3，040，777 和 US 4，633，904 中公開(kāi)。一般而言，控制器260可以是任何適當(dāng)?shù)目刂破鳎珒?yōu)選是伺服驅(qū)動(dòng)器。特別地， 伺服驅(qū)動(dòng)器可從控制系統(tǒng)接收命令信號(hào)，放大該信號(hào)并傳送電流以產(chǎn)生與命令信號(hào)成比例的運(yùn)動(dòng)。通常，命令信號(hào)代表希望的速度，但也可以代表希望的轉(zhuǎn)矩或位置。附接到馬達(dá) 280的傳感器觀(guān)4、如速度傳感器284可向伺服驅(qū)動(dòng)器或控制器260報(bào)告實(shí)際速度。然后， 伺服驅(qū)動(dòng)器260可將實(shí)際馬達(dá)速度與命令馬達(dá)速度進(jìn)行比較。因此，控制器260可改變通向馬達(dá)觀(guān)0的電壓速度(voltage velocity)以校正馬達(dá)速度中的誤差。馬達(dá)280可在非常接近伺服驅(qū)動(dòng)器260從馬達(dá)280接收的速度信號(hào)的速度下旋轉(zhuǎn)。為實(shí)現(xiàn)希望的性能可調(diào)節(jié)若干參數(shù)，如也稱(chēng)為比例增益的剛度、也稱(chēng)為微分增益的阻尼、以及反饋增益?？蓪?duì)控制器260進(jìn)行預(yù)編程以與現(xiàn)有的控制系統(tǒng)一起工作?？刂破饕坏┡c控制系統(tǒng)和電源連接便可供使用。可從任何適當(dāng)?shù)墓?yīng)商處獲得適當(dāng)?shù)目刂破?。雖然示出了圓形轉(zhuǎn)子220，但應(yīng)當(dāng)理解也可以使用其它的構(gòu)型。參照?qǐng)D3，另一回轉(zhuǎn)閥300可包括缸310、棘輪臂330、棘爪；340、齒輪350、罩蓋360 和伺服馬達(dá)380。一般而言，缸310包括利用栓件3M聯(lián)接到棘輪臂330的軸320。缸310 可經(jīng)由伺服馬達(dá)380使軸320伸出和縮回到三個(gè)位置，即第一位置或完全縮回的位置A、第二位置或中間位置B和第三位置或完全伸出的位置C。軸320的伸出和縮回可使棘輪臂330 轉(zhuǎn)位以連通形成在罩蓋360下方的各種不同通道。因此，各位置A、B和C可連通不同組合的通道。當(dāng)軸320從位置A伸出到位置C時(shí)，棘爪340可接合齒輪350以固定罩蓋360的位置。當(dāng)使軸320縮回時(shí)，棘爪340可與齒輪350分離以允許軸320縮回并允許罩蓋360 旋轉(zhuǎn)。伺服馬達(dá)380可以是馬達(dá)和控制器的組合，其中控制器向馬達(dá)提供與軸320的伸出和縮回的速度有關(guān)的反饋，因此可使對(duì)容納在閥300內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)密封件和/或轉(zhuǎn)子的磨損減小?？蓮娜魏芜m當(dāng)?shù)墓?yīng)商處獲得機(jī)電式的缸310和伺服馬達(dá)380。使用具有足夠能力的伺服馬達(dá)和機(jī)電式的缸可產(chǎn)生使回轉(zhuǎn)閥和位置控制器按限定的或慣用(用戶(hù)要求)的速度曲線(xiàn)轉(zhuǎn)位所需的力。另外，雖然在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中馬達(dá) 280是電動(dòng)伺服馬達(dá)，但應(yīng)當(dāng)理解可以使用任何適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，諸如液壓馬達(dá)?？蓪?duì)利用液壓缸的回轉(zhuǎn)閥進(jìn)行改裝以安裝機(jī)電式的缸和伺服馬達(dá)。雖然已描述了回轉(zhuǎn)閥200 和300，但應(yīng)當(dāng)理解，文中公開(kāi)的實(shí)施例可應(yīng)用于經(jīng)由多個(gè)通道將多股流送入和送出一區(qū)的其它閥。參照?qǐng)D4，示出了用于回轉(zhuǎn)閥200的示例性控制系統(tǒng)400。參照?qǐng)D2和圖4，在一種示例性操作模式中，在方框410處，馬達(dá)280可起動(dòng)并致動(dòng)轉(zhuǎn)子220。在方框420處，傳感器 284可測(cè)量馬達(dá)速度。此后，在方框430處，傳感器284可經(jīng)由通信線(xiàn)路270向控制器沈0 發(fā)送信號(hào)。此后，在方框440處，控制器260可將信號(hào)與一設(shè)定點(diǎn)(控制點(diǎn)，額定值)進(jìn)行對(duì)比。接下來(lái)，在菱形框450處，可判斷該信號(hào)是否等于設(shè)定點(diǎn)。如果“是”，則控制系統(tǒng) 400可返回方框420，其中傳感器可測(cè)量馬達(dá)速度。如果“否”，則可在菱形框460處判斷該信號(hào)是否大于設(shè)定點(diǎn)。如果“是”，則控制器260可在方框470處向馬達(dá)280發(fā)送信號(hào)以減慢速度，并且可選擇根據(jù)警報(bào)設(shè)定點(diǎn)發(fā)出聲音警報(bào)。在一些優(yōu)選實(shí)施例中，警報(bào)設(shè)定點(diǎn)可根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度在發(fā)出聲音之前有延遲。此后，控制系統(tǒng)400可在“A”處返回方框420。如果在菱形框460處的結(jié)果為“否”，則控制器260可在方框480處向馬達(dá)280發(fā)送信號(hào)以提高速度。最終，控制系統(tǒng)400可在“A”處返回方框420。雖然以上針對(duì)回轉(zhuǎn)閥200對(duì)操作模式進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)理解，可針對(duì)在其它閥、諸如回轉(zhuǎn)閥300中的應(yīng)用對(duì)所述模式進(jìn)行修改。在不進(jìn)一步詳述的情況下，相信本領(lǐng)域的技術(shù)人員可利用前面的描述最大限度地利用本發(fā)明。因此，前述的優(yōu)選具體實(shí)施方式
應(yīng)被認(rèn)為只是說(shuō)明性的，并且絕不以任何方式限制本發(fā)明的其余內(nèi)容。 從前面的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易地確定本發(fā)明的實(shí)質(zhì)特征，并且在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下可對(duì)本發(fā)明作出各種變更和修改以使其適應(yīng)于各種不同的用途和條件。
權(quán)利要求
1.一種使回轉(zhuǎn)閥的磨損減小的方法，包括調(diào)節(jié)具有控制器的所述回轉(zhuǎn)閥的速度以便將一種或多種流體送入和送出吸附區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述控制器包括伺服驅(qū)動(dòng)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)閥包括電動(dòng)馬達(dá)，所述電動(dòng)馬達(dá)又包括傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于，所述傳感器將所述電動(dòng)馬達(dá)的速度傳送到所述伺服驅(qū)動(dòng)器，所述伺服驅(qū)動(dòng)器又將所述速度與一設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行比較。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，所述伺服驅(qū)動(dòng)器將一信號(hào)傳送到所述電動(dòng)馬達(dá)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)閥還包括轉(zhuǎn)子和密封件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，對(duì)所述轉(zhuǎn)子的速度進(jìn)行的調(diào)節(jié)使所述轉(zhuǎn)子和密封件的磨損減小。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)閥將原料或解吸劑分配給所述吸附區(qū)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)閥分配殘液或提取物離開(kāi)所述吸附區(qū)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述吸附區(qū)選擇性地保留一種或多種烴。
全文摘要
本發(fā)明涉及閥、分離系統(tǒng)以及用于使磨損減小的方法。該方法可包括調(diào)節(jié)具有控制器的回轉(zhuǎn)閥的速度以將一種或多種流體送入和送出吸收區(qū)。
文檔編號(hào)F16K31/12GK102162550SQ201110036030
公開(kāi)日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2011年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月12日
發(fā)明者J·M·博萊克, M·W·?？藸?申請(qǐng)人:環(huán)球油品公司