JPH08210524A - 回転式ガス分離装置の弁板 - Google Patents

回転式ガス分離装置の弁板

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JPH08210524A
JPH08210524A JP7016874A JP1687495A JPH08210524A JP H08210524 A JPH08210524 A JP H08210524A JP 7016874 A JP7016874 A JP 7016874A JP 1687495 A JP1687495 A JP 1687495A JP H08210524 A JPH08210524 A JP H08210524A
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valve plate
sliding
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gas
type gas
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Akihiko Yano
昭彦 矢野
Kunio Sagi
邦夫 佐木
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧力スイング式ガス分離装置における円筒状
吸着器の上下面と摺接する弁板であって、摺動特性に優
れている材料を長期間の使用に耐えうるように取付けた
構造の弁板を提供する。 【構成】 回転式ガス分離装置において、吸着塔の上下
面と摺接し、それぞれ2つ以上のポートを有する弁板
4,5であって、弁板4,5はその摺動平面の外周、内
周及びポート周に堰19が設けられ、その堰19と弁板
平面とで形成される溝内に摺動特性に優れている材料2
0を隙間なく嵌め込んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、圧力スイング回転式ガ
ス分離装置において吸着塔の上下面と摺接する弁板に関
する。
【0002】
【従来の技術】まず最初に、図5〜図7によって圧力ス
イング式ガス分離装置の全体構造と機構を説明する。な
お、以下に説明するのはガス中から溶剤を分離するのに
圧力スイング回転式ガス分離装置を用いた場合の側であ
る。溶剤を含む原料ガスがブロアー13で昇圧された
後、下部弁板4内にある原料ガスポート8から吸着塔1
に供給される。
【0003】吸着塔1は、仕切り板3によって円周方向
に複数の区画室2に分割されている。区画室2に供給さ
れた原料ガスは、同区画室2に充填されている吸着剤に
よって選択的に溶剤が吸着、除去される。吸着されなか
ったガスは、上部弁板5内にある精製ガス排出ポート9
を経て精製ガスとして排出される。
【0004】溶剤を吸着した区画室2は、吸着塔1の回
転に伴ない下部弁板4内にある原料ガスポート8から離
れる。原料ガスポート8は、再生された吸着剤が充填さ
れている新たな区画室2と連通し、原料ガスに含まれる
溶剤ガスを吸着して精製ガスを排出することを繰り返
す。
【0005】原料ガスポート8から離れた溶剤吸着済み
の区画室2は、吸着塔1の回転に伴ない、下部弁板4内
にある有機溶剤ガス回収ポート7と連通する。溶剤は、
同ポート7につながる真空ポンプ14により減圧脱離さ
せて回収する。吸着剤は、吸着していた溶剤が取り除か
れたことにより、再び溶剤を吸着できる活性状態にな
る。
【0006】なおこの時、吸着剤から溶剤の離脱を容易
にするために、上部弁板5内にあるパージガスポート1
0から精製ガスをパージガスとして供給する。吸着塔1
は駆動軸6からキー15を介して回転する。回り止め1
1が、上下部弁板4,5が吸着塔1とつれ回らないよう
にするために設けられている。
【0007】次に、上下部弁板4,5について詳細に述
べる。上下部弁板4,5と吸着塔1が接触する面16
は、ガスリークを抑えるシールの働きを有する乾燥状態
の摺動面16である。シール性能の向上を図るため、ス
プリング12による荷重が摺動面16に加わるようにし
てあり、シール面隙間を小さくしている。上下部弁板
4,5と吸着塔1の材料組み合わせについては、容易に
焼付き、異常摩耗の生じないことが必要である。
【0008】金属系材料どおしの組み合わせは、以下の
3点の理由から好ましくない。すなわち、第一に、乾燥
状態で焼付きの生じない材料組み合わせがほとんどない
こと。第二に、弁板加工時にどの程度の平坦度が確保で
きるかにもよるが、初期なじみが進行しシール間すき間
が十分小さくなるのに長時間を要すること。そして第三
に、摩擦面の表面粗さが大きくシール性能に問題がある
ことがあげられる。
【0009】そこで、吸着塔1または弁板4,5の一方
を樹脂にするのが好都合である。なぜならば、樹脂材は
圧縮変形することにより、きわめて短時間でシール間す
き間を小さくできることに加えて、乾燥状態での摺動特
性がよいからである。
【0010】樹脂材を吸着塔1または弁板4,5の摺動
面に固定する方法に関し、従来の技術例として2つの方
法がある。それを図8,図9に示す。図8に示す方法
は、樹脂材20と弁板4,5を接着剤18で貼り合わせ
る方法である。図9に示す方法は、ねじ21で樹脂材2
0を弁板4,5に固定する方法である。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】図8に示す、樹脂材2
0と弁板4,5を接着剤18で貼り合わせるやり方で
は、接着剤が溶剤ガスによって劣化し(接着強度が低下
する)、長期間の使用に耐えられない問題がある。ま
た、図9に示す、ねじ21で樹脂材20を弁板4,5に
固定するやり方では、一般に摺動特性に優れている樹脂
材20が圧縮つぶれを生じて変形しやすいため、必要な
トルクでねじ締結することができない問題がある。ま
た、円周方向に発生する摩擦力によって、ねじ周辺の樹
脂材20が変形し、円周方向にガタを生じる恐れがあ
る。
【0012】本発明は、圧力スイング式ガス分離装置に
おいて、円筒状吸着器の上下面と摺接する弁板であっ
て、摺動特性に優れている材料を長期間の使用に耐えう
るように取付けた構造の弁板を提供することを課題とし
ている。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、円筒状吸着塔
と、その吸着塔の上下面と摺接し、それぞれ2つ以上の
ポートを有する弁板とを有し吸着塔と弁板との相対回転
によって連続的にガス分離を行う圧力スイングによる回
転式ガス分離装置の弁板における前記課題を解決するた
め次の弁板構造を採用する。
【0014】すなわち本発明の弁板では、その摺動平面
の外周、内周及びポート周に堰が設けられ、その堰と弁
板平面とで形成される溝内に摺動特性に優れている材料
を隙間なく嵌め込む。摺動性に優れている材料は複数個
に分割して嵌め込んでよい。
【0015】
【作用】弁板の外周、内周およびポート周に設けた堰
は、摺動特性に優れている材料が弁板から外にはみ出さ
ないように保持する働きをする。本発明による弁板で
は、堰で形成された溝内に嵌め込まれて保持された樹脂
材などの摺動特性に優れた材料は吸着塔との間のシール
すき間を小さく保ちながら乾燥状態で良好な摺動特性を
発揮する。従って、本発明による弁板を用いた回転式ガ
ス分離装置はそのガス分離性能を高めることができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明による弁板を図1〜図4に示し
た実施例に基づいて具体的に説明する。なお、以下の説
明において、図5〜図7に示した符号部分に対応する部
分には同じ符号を用いて説明する。
【0017】(第1実施例)まず、図1及び図2に示す
第1実施例について説明する。図1及び図2において、
ステンレス製の弁板4,5の直径は約3mあり、弁板内
に2つのポート7,8または9,10を有する。弁板の
外周、内周およびポート周には、図2に示すように堰1
9を設ける。すなわち、堰19を弁板側面にボルト17
を使用して固定する。堰の高さは2mmである。
【0018】堰19の長さは、一体もので長くしてもよ
いが、図2に示すように、複数個の堰19a〜19dに
分割すれば製作が容易である。複数個に分割した場合、
隣りどおしを隙間なしで並べてもよいし、間隔をあけて
並べてもよい。図2では、堰19a〜19dを隙間なし
で並べた。
【0019】次に、堰19と弁板平面で形成される溝内
に、摺動特性に優れている材料20を隙間なく嵌め込
む。接着手段は用いない。この場合、弁板直径が3mと
大きいので、摺動特性に優れている材料20を複数個2
0aから20tに分割して製作すると容易である。あら
かじめ分割して製作しておき、タイル状に隙間なく嵌め
込むようにする。
【0020】樹脂材の厚さは5mmである。摺動特性に優
れた材料のタイル20aから20tのうち、20d,2
0i,20nおよび20sは、円周方向に摺動材が回転
するのを防止する回り止めの働きをする。摺動特性に優
れている樹脂材料としては、四フッ化エチレン樹脂単体
もしくは四フッ化エチレン樹脂とポリオキシベンゾイル
樹脂の70/30wt%混合物又は、四フッ化エチレン樹
脂と黒鉛の混合物等が優れている。
【0021】(第2実施例)次に、図3,図4に示す第
2実施例について説明する。第2実施例が第1実施例と
異なる点は、円周方向に摺動材が回転するのを防止する
回り止めの働きを有する摺動材のタイル20d,20
i,20nおよび20sにおいて、回り止め効果をより
強くするために、堰19と摺動材のタイル20d,20
i,20nおよび20sをキー構造にした点である。図
4に示す堰19cがキー22を装備しており、摺動材2
0を固定する。その他の構成、及び作用、効果は第1実
施例と同じである。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による弁板
では、その摺動平面の外周、内周及びポート周に堰を設
け、その堰と弁板平面とで形成される溝内に摺動特性に
優れている材料を隙間なく嵌め込んだ構成としていて接
着剤を使用しないでもよいので、有機溶剤の雰囲気下で
も使用できる。そして本発明による弁板は摺動特性に優
れ、長期間の使用に耐える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る弁板を示す図面で、
(a)は平面図、(b)は断面図。
【図2】図1に示した弁板における堰を示す図面で、
(a)は平面図、(b)は断面図。
【図3】本発明の第2実施例に係る弁板を示す図面で、
(a)は平面図、(b)は断面図。
【図4】図3に示した弁板における堰を示す図面で、
(a)は平面図、(b)は断面図。
【図5】回転式ガス分離装置の全体構成を示す断面図。
【図6】図5のA−A線に沿う断面図。
【図7】図5のB−B線に沿う断面図。
【図8】従来の弁板の構成を示す部分的断面図。
【図9】従来の他の弁板の構成を示す部分的断面図。
【符号の説明】
1 吸着塔 2 区画室 3 仕切り板 4 下部弁板 5 上部弁板 6 駆動軸 7 有機溶剤ガス回収ポート 8 原料ガスポート 9 精製ガス排出ポート 10 パージガスポート 11 回り止め 12 スプリング 13 ブロアー 14 真空ポンプ 15 キー 16 摺動面 17 ボルト 19 堰 20 摺動特性に優れている材料 20a〜20n タイル 22 キー

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒状吸着塔と、同吸着塔の上下面と摺
    接し、それぞれ2つ以上のポートを有する弁板とを有し
    前記吸着塔と弁板との相対回転によって連続的にガス分
    離を行う圧力スイングによる回転式ガス分離装置の弁板
    において、同弁板はその摺動平面の外周、内周及びポー
    ト周に堰が設けられ、同堰と弁板平面とで形成される溝
    内に摺動特性に優れている材料を隙間なく嵌め込まれて
    いることを特徴とする回転式ガス分離装置の弁板。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6889710B2 (en) 2002-11-15 2005-05-10 Air Products And Chemicals, Inc. Rotary sequencing valve with flexible port plate
EP2636930A3 (en) * 2008-07-02 2014-01-22 Air Products And Chemicals, Inc. Rotary face seal with anti-crowning features

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6889710B2 (en) 2002-11-15 2005-05-10 Air Products And Chemicals, Inc. Rotary sequencing valve with flexible port plate
EP2636930A3 (en) * 2008-07-02 2014-01-22 Air Products And Chemicals, Inc. Rotary face seal with anti-crowning features
EP2667063A3 (en) * 2008-07-02 2014-08-27 Air Products And Chemicals, Inc. Rotary face seal with anti-crowning features

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