Résumé
La manipulation de poudres abrasives telles que les cendres volantes, le sable de silice, l'alumine et le ciment impose des exigences extrêmes à toute technologie de vanne.Deux dispositifs couramment considérés pour ces services sont la vanne rotative en poudre et la vanne à pincerBien que les deux puissent contrôler le débit de poudre, leurs mécanismes d'usure, les exigences de maintenance et les capacités opérationnelles diffèrent considérablement.Un alimentateur rotatif de serrure à air utilise un mécanisme de palettes tournantes avec des extrémités à face dure pour résister à l'abrasion tout en maintenant une serrure à air. Une soupape de pincement utilise un manchon en caoutchouc flexible qui s'effondre pour arrêter le débit. Ce guide compare les deux technologies pour vous aider à choisir la bonne soupape pour les applications de poudre hautement abrasive.
Une
soupape rotative en poudreest un dispositif mécanique de précision constitué d'un rotor avec plusieurs pales tournant dans un trou de boîtier usiné.Les surfaces d'étanchéité sont les pointes du rotorPour le service abrasif, les extrémités sont enduites de matériaux tels que le carbure de tungstène ou la stéllite,et l'orifice peut être équipé d'un manchon d'usure remplaçableLa soupape est entraînée par un moteur à engrenages qui assure une rotation continue et une mesure volumétrique.
Une soupape de pincement est un dispositif d'arrêt linéaire composé d'un manchon élastomérique flexible logé à l'intérieur d'un corps rigide.un actionneur externe comprime le manche contre lui-mêmeLes vannes de pincement sont actionnées manuellement, pneumatiquement ou électriquement.Ils n'ont pas de pièces tournantes et pas de joints mécaniquesL'intégralité de la fonction de régulation du débit dépend de l'intégrité du manche flexible.
Physiquement, la vanne rotative est un ensemble complexe de composants métalliques usinés conçus pour un travail continu sous pression.La soupape de pincement est un dispositif plus simple avec moins de pièces mais un composant consommable critique, la pochette, qui se dégrade à chaque cycle et doit être remplacée périodiquement.
Pourquoi le choix entre une vanne rotative et une vanne à pinceau est important
Le choix de la mauvaise technologie de vanne pour le service des poudres abrasives crée des problèmes opérationnels et financiers qui s'aggravent avec le temps.
Mécanisme d'usure et durée de vie
Dans une soupape à pincement, la poudre abrasive fléchit et balaie à plusieurs reprises la surface interne de la pochette d'élastomère.Les particules abrasives s'infiltrent dans le caoutchouc et agissent comme du papier de verre lors de la flexionLe manchon finit par développer des fissures, un amincissement ou des ponctions qui causent des fuites. Dans le service de cendres volantes abrasives, un manchon de vanne à pincement peut durer seulement quelques semaines à quelques mois.une soupape rotative avec les extrémités du rotor en carbure de tungstène et un trou durci peut fonctionner pendant un à trois ans dans le même service avant que le remplacement de la pointe soit nécessaireLes surfaces d'usure d'une soupape rotative sont conçues pour être renouvelables, tandis que le manchon de la soupape de pincement est un article jetable.
Mesurage et contrôle du débit d'alimentation
Les soupapes de pincement sont par nature des dispositifs en marche, elles peuvent être placées partiellement ouvertes, mais la forme irrégulière du manche effondré crée une restriction de débit imprévisible.Les poudres abrasives qui circulent à travers un manchon partiellement pincé accélèrent l'érosion au point de constrictionLes vannes rotatives permettent une mesure volumique précise. En réglant la vitesse du rotor, les opérateurs obtiennent des vitesses d'alimentation exactes mesurées en kilogrammes par heure.Pour les procédés nécessitant un dosage précis des poudres abrasives, la soupape rotative est le seul choix viable.
Isolement sous pression et écluse
Les soupapes de pincement offrent une capacité d'étanchéité minimale sous pression différentielle.des particules incrustées empêchent la pochette de former un joint parfaitLes soupapes rotatives maintiennent une écluse d'air continue à travers la clearance annulaire entre les extrémités du rotor et l'orifice du boîtier.Ceci est essentiel dans les systèmes de transport pneumatique où les différentiels de pression de 0Une vanne de pincement ne peut pas fournir cette fonction.
Maintenance et temps d'arrêt
Le remplacement d'un manchon de soupape nécessite de déconnecter la soupape du tuyau, de retirer le corps, d'extraire l'ancien manchon et d'en installer un nouveau.Cela peut prendre une à quatre heures.La manche elle-même est un article relativement peu coûteux, mais le travail et les temps d'arrêt s'additionnent.Remplacement des extrémités du rotor sur une vanne rotative avec des extrémités réglables prend 15 à 30 minutes sans retirer la vanne de la ligneLe coût initial d'une vanne rotative est plus élevé, mais l'intervalle de maintenance est beaucoup plus long et le travail par intervention est plus court.
Compatibilité des matériaux et limites de température
Les manchons de soupape à pincement sont limités par la chimie de l'élastomère.La plupart des élastomères commencent à se dégrader au-dessus de 100 degrés Celsius.Les poudres abrasives dégagées par des procédés à haute température détruisent rapidement les manchons standard.Les vannes rotatives peuvent être fabriquées à partir d'alliages à haute température et équipées d'un emballage en graphite pour supporter des températures supérieures à 400 degrés CelsiusPour les poudres abrasives chaudes, la vanne à pincer n'est tout simplement pas une option.
Comment choisir entre une vanne rotative et une vanne à pincement
La sélection dépend des caractéristiques spécifiques de l'abrasif, des exigences du procédé et du cycle de travail. Les scénarios suivants illustrent la bonne application de chaque technologie.
Scénario 1 Décharge d'abrasifs à fort volume
Pour le déchargement continu de cendres volantes, de ciment ou de concentrés minéraux, un distributeur rotatif de serrure à air est le choix évident.fournissant à la fois le compteur et le sasLes extrémités en carbure de tungstène et un trou durci assurent une durée d'usure mesurée en années.créer des temps d'arrêt inacceptables.
Scénario 2 Prélèvement intermittent ou petit lot
Pour la prise occasionnelle d'échantillons de poudre abrasive ou le déchargement de petits lots où la précision de mesure n'est pas critique, une vanne de pincement peut être acceptable.Le faible coût initial et la simplicité de fonctionnement le rendent attrayant pour le service non continuLe manchon s'usera toujours, mais la fréquence de remplacement est gérable car le nombre total de cycles est faible.
Scénario 3 Slurries abrasives corrosives
Les soupapes à pincement excellent dans le service de lisière parce que l'ouverture complète empêche l'obstruction et que la pochette d'élastomère résiste à certains produits chimiques.Les soupapes rotatives ne conviennent pas aux boues car le fluide visqueux ne remplit pas correctement les poches du rotorDans ce créneau spécifique, la soupape de pincement est préférée malgré l'usure du manche.
Scénario 4: La gravité alimente une balancière
Lors du remplissage d'une trémie de pesage avec de la poudre abrasive à partir d'un bac supérieur, une vanne de pincement peut fournir la fonction d'arrêt.La soupape se ferme lorsque le poids cible est atteintPour cette application, la soupape de pincement offre simplicité et faible coût. Cependant, si la poudre est inondable ou a tendance à se vider, la soupape de pincement fuira au-delà du manche.Une vanne rotative avec des extrémités réglables fournit une fermeture plus serrée et empêche le rinçage.
Scénario 5 Poussière abrasive à haute température
Pour les poussières abrasives chaudes dégagées d'un calcinateur ou d'un séchoir au-dessus de 200 degrés Celsius, seule une vanne rotative peut fonctionner de manière fiable.La vanne rotative peut être équipée d'un boîtier de roulement refroidi à l'eau et des joints à haute température pour gérer la chaleurC'est un cas clair où la conception mécanique de la vanne rotative en fait la seule option possible.
Exemple d'application
Dans une mine d'or d'Australie, le minerai de silice abrasif dont la taille des particules est de 90 pour cent dépasse 75 microns.Les soupapes existantes sur les conduites de décharge de concentrés nécessitaient un remplacement de manchon toutes les trois semaines au coût de 400 dollars par manchon plus quatre heures de travailAvec 12 vannes dans le circuit, le coût annuel de la manche dépassait 100000 dollars et les temps d'arrêt consommaient près de 2000 heures de maintenance.Doebritz a remplacé les soupapes de pincement par des alimentateurs rotatifs de serrure d'air lourds avec des extrémités de carbure de tungstène et des boîtiers revêtus de céramiqueLes vannes rotatives ont fonctionné pendant 28 mois avant que le premier réglage de pointe ne soit nécessaire.générant un 1 supplémentaire.2 millions de dollars de recettes.
Questions fréquentes
Une soupape de pincement peut-elle gérer la poudre abrasive?
Les vannes à pincer peuvent gérer des poudres légèrement abrasives dans des applications à cycle bas.Une vanne rotative est fortement recommandée pour un service abrasif exigeant.
Lequel est le moins cher à acheter au départ?
Une soupape de pincement coûte nettement moins à l'avance, généralement 20 à 40% du coût d'une soupape rotative comparable.le coût total de possession sur trois ans favorise fortement la vanne rotative dans les applications abrasives.
Je peux utiliser une soupape de pincement comme écluse?
Les vannes de pincement ne peuvent pas maintenir une écluse sous différentiel de pression. La pochette va fuir de la poudre fine même lorsqu'elle est complètement fermée.
À quelle fréquence les extrémités des vannes rotatives doivent-elles être remplacées lors de l'entretien des abrasifs?
Avec des extrémités de carbure de tungstène et un dégagement approprié, les intervalles de remplacement varient de 12 à 36 mois selon l'abrasivité et les heures de fonctionnement.Les extrémités réglables peuvent être avancées pour restaurer le dégagement, ce qui prolonge l'intervalle entre les remplacements complets.
Doebritz fabrique-t-elle des vannes à pincement?
Doebritz est spécialisée dans les vannes rotatives en poudre et les alimentateurs rotatifs.Nous pouvons recommander des fournisseurs qualifiés et vous aider à spécifier le matériau de manchon correct pour votre poudre abrasive.
Conclusion
Pour la manipulation des poudres abrasives, la vanne rotative et la vanne de pincement servent à différents maîtres.Les alimentateurs rotatifs de l'airlock offrent une résistance à l'usure supérieureLorsque la poudre est hautement abrasive, chaude ou nécessite une alimentation précise, elle doit être utilisée pour des applications abrasives lourdes.la vanne rotative est la seule technologie qui offre un service fiable à long termeL'investissement initial plus élevé est rapidement récupéré grâce à une durée de vie prolongée, à une main-d'œuvre de maintenance réduite et à un meilleur contrôle des processus.
S'il vous plaît choisir la bonne technologie de soupape pour votre application de poudre abrasive.ou obtenir un devis pour un chargeur rotatif de serrure d'air lourd conçu pour résister à votre plus exigeant service de poudre abrasive.
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