Una válvula que comprende:

un alojamiento interior rotatorio (52) que incorpora un conducto (83);

una junta anular del alojamiento exterior fijo;

una junta anular presionante (658) situada entre dicho alojamiento rotatorio (52) y dicha junta anular del alojamiento exterior fijo; y

un colector situado alrededor de la junta anular del alojamiento exterior fijo que suministra gas presurizado a través de dicho conducto (83) situado alrededor de dicha junta anular (658) para proporcionar una junta continua y sin fricción entre dicha junta anular del alojamiento exterior fijo y dicha junta anular presionante (658) durante la rotación de dicho alojamiento (52)

Junta para válvula de conmutación.

Los oxidadores térmicos regenerativos son utilizados habitualmente para destruir compuestos orgánicos volátiles (VOCs) en emisiones de gran flujo, de baja concentración procedentes de plantas industriales y de energía. Dichos oxidadores típicamente requieren unas temperaturas de oxidación elevadas con el fin de conseguir una intensa destrucción de los VOCs. Para obtener una eficiencia de recuperación del calor elevada, el gas del proceso "sucio" que va a ser tratado es precalentado antes de su oxidación. Típicamente se dispone una columna de intercambiador térmico para precalentar estos gases. La columna está generalmente envuelta con un material de intercambio térmico que presenta una estabilidad térmica y mecánica satisfactorias, y una masa térmica suficiente. En funcionamiento, el gas del proceso es alimentado a través de una columna de intercambiador térmico previamente calentada, la cual, a su vez, calienta el gas del proceso a una temperatura que se aproxima o alcanza su temperatura de oxidación de los VOCs. Este gas del proceso precalentado es a continuación dirigido al interior de una zona de combustión donde cualquier oxidación incompleta de los VOCs es generalmente completada. El gas tratado ahora "limpio" es a continuación extraído de la zona de combustión y retornado a través de la columna de intercambiador térmico, o a través de una segunda columna de intercambio térmico. A medida que el gas oxidado caliente continúa por esta columna, el gas transfiere el calor a los medios de intercambio térmico existentes en esa columna, enfriando el gas y precalentando los medios de intercambio térmico de manera que pueda ser precalentada otra tanda de gas del proceso antes del tratamiento de oxidación. Generalmente, un oxidador térmico regenerativo tiene al menos dos columnas de intercambiador térmico los cuales reciben alternativamente los gases del proceso y tratados. Este proceso se lleva a cabo de forma continua permitiendo que un gas del proceso de gran volumen sea eficientemente tratado.

El rendimiento de un oxidador regenerativo puede ser potenciado al máximo incrementando la eficiencia de destrucción de los VOCs y reduciendo los costes operativos y de capital. La técnica de incrementar la eficiencia de destrucción de los VOCs ha sido abordada en la literatura utilizando, por ejemplo, medios tales como los sistemas de oxidación y los sistemas de purga mejorados (por ejemplo, cámaras de oclusión), y tres o más intercambiadores térmicos para manejar el volumen de gas existente dentro del oxidador durante la conmutación. Los costes operativos pueden reducirse mediante el incremento de la eficiencia de recuperación térmica, y mediante la reducción de la caída de la presión a través del oxidador. Los costes operativos y de capital pueden ser reducidos diseñando de manera adecuada el oxidador y seleccionando materiales apropiados de embalaje de transferencia térmica.

Un elemento importante de un oxidador eficiente es el valvulaje empleado para conmutar el flujo del gas del proceso desde una columna de intercambio térmico a la otra. Cualquier fuga del gas del proceso no tratado a través del sistema de válvulas reducirá la eficiencia del aparato. Así mismo, pueden ocasionarse perturbaciones y fluctuaciones de la presión y/o del flujo en el sistema durante la conmutación de las válvulas y dichas perturbaciones no son deseables. El desgaste de las válvulas es también problemático, especialmente a la vista de la gran frecuencia de la conmutación de las válvulas en aplicaciones de oxidadores térmicos regenerativos.

Un diseño habitual de dos columnas utiliza un par de válvulas de barra, una asociada con una primera columna de intercambio térmico y la otra con una segunda columna de intercambio térmico. Aunque las válvulas de barra muestran un accionamiento rápido, cuando las válvulas están siendo conmutadas durante un ciclo, inevitablemente se produce la fuga del gas del proceso no tratado a través de las válvulas. Por ejemplo, en un oxidador de dos cámaras durante un ciclo hay un punto en el tiempo en el cual tanto la(s) válvula(s) de entrada como la(s) válvula(s) de salida está(n) parcialmente abierta(s). En este punto, no hay resistencia al flujo de gas del proceso, y ese flujo avanza directamente desde la entrada hasta la salida sin ser procesado. Dado que hay también un sistema de conducciones asociado con el sistema de valvulaje, el volumen de gas no tratado tanto dentro de la carcasa de las válvulas de barra como dentro del sistema de conducciones asociado, representa un volumen de fugas potencial. Dado que las fugas de gas no tratado del proceso a través de las salidas de las válvulas permite que el gas de escape del dispositivo resulte no tratado, dichas fugas reducirán sustancialmente la eficacia de destrucción del aparato. Así mismo, los diseños de válvulas convencionales provocan una elevación de la presión durante la conmutación, lo que potencia al máximo este riesgo de fugas.

En los sistemas de válvulas rotatorias convencionales se produce un riesgo de fugas similar. Así mismo, dichos sistemas de válvulas rotatorias típicamente incluye muchos divisores internos, los cuales pueden presentar fugas con el tiempo y son costosos de construir y mantener. Por ejemplo, en la Patente estadounidense No. 5,871,349, la Figura 1 ilustra un oxidador con doce cámaras que presenta doce paredes metálicas, cada una de las cuales puede ser un punto débil productor de fugas.

Sería, por consiguiente, deseable contar con un oxidador térmico regenerativo que tuviera la sencillez y rentabilidad de un dispositivo de dos cámaras, y el suave control y la intensa eliminación de VOCs de un sistema de válvulas rotatorias, sin las desventajas de cada uno de ellos.

Sería así mismo deseable contar con una válvula que ofreciera unas características de estanqueidad mejoradas para reducir al mínimo el desgaste.

El documento US 5692892 (A) divulga una válvula rotatoria de flujo continuo para incineradores de humos regenerativos de lecho múltiple, la cual incorpora una carcasa cilíndrica de la válvula con tres o más orificios de lecho separados a igual distancia alrededor de la porción intermedia o central de la carcasa, unos orificios de alimentación y salida situados en los extremos opuestos de la carcasa, y un orificio de purga separado de los demás orificios. La válvula incluye así mismo un rotor cilíndrico de la válvula que presenta unas cavidades de alimentación, salida y purga en comunicación de fluido de flujo libre con los orificios de alimentación, salida y purga. Las cavidades de alimentación y salida presentan unas aberturas radialmente hacia fuera las cuales son circularmente más amplias que el espacio circular existente en la carcasa entre dos orificios de lecho. Durante el movimiento rotatorio del rotor de la válvula desde una posición operativa a otra, la cavidad de alimentación suministrará el gas de alimentación a dos orificios de lecho durante una porción del movimiento rotatorio y la cavidad de salida recibirá el gas de salida procedente de dos lechos durante una porción diferente del movimiento rotatorio. El flujo de gas de alimentación hasta el incinerador y el flujo del gas de salida limpiado procedente del incinerador es ininterrumpido durante el movimiento del rotor de la válvula para someter a un ciclo de operaciones los lechos. El espacio circular situado sobre la superficie cilíndrica exterior del rotor entre la abertura de la cavidad de alimentación y la abertura de la cavidad de salida es mayor que la anchura circular del orificio de lecho más amplio, impidiendo así la fuga de gas de alimentación hasta la cavidad de salida por medio de un orificio de lecho durante la rotación del rotor de la válvula de una posición operativa a otra.

Sumario de la invención

Los problemas de la técnica anterior han sido resueltos mediante la presente invención, la cual proporciona una junta mejorada para una sola válvula de conmutación y un oxidador térmico regenerativo que incluye la válvula de conmutación. La válvula de la presente invención muestra unas características de estanqueidad excelentes y reduce al mínimo el desgaste. La válvula presenta una placa de estanqueidad que delimita dos cámaras, siendo cada cámara un orificio de flujo que comunica con uno de los dos lechos regenerativos del oxidador. La válvula, así mismo, incluye un distribuidor del flujo de conmutación, el cual proporciona una canalización alternativa del gas del proceso de entrada y salida para cada mitad de la placa de unión hermética. La válvula actúa entre dos modos: un modo fijo y un modo de desplazamiento...

1. Una válvula que comprende:

2. La válvula de la reivindicación 1, en la que dicha válvula comprende así mismo un anillo de montaje (091) acoplado a dicho alojamiento rotatorio y un anillo de retención (664) separado de dicho anillo de montaje (091) y acoplado a dicho alojamiento rotatorio (52), y en la que dicha junta anular (658) está situada entre dicho anillo de montaje (091) y dicho anillo de retención (664).

3. La válvula de la reivindicación 2, que comprende así mismo un cojinete (663) situado entre dicha junta anular (658) y dicho anillo de montaje (091).

4. La válvula de la reivindicación 3, en la que dicha junta anular (658) comprende un calibre (404) adaptado para recibir gas de dicho conducto (83) para presionar dicha junta anular (658) contra el desplazamiento hacia dicho cojinete (663).

5. La válvula de la reivindicación 1, que comprende así mismo: