خلاصه
دست زدن به پودرهای ساینده مانند خاکستر بادی، شن سیلیس، آلومینا و سیمان نیازهای شدیدی را برای هر فناوری شیری ایجاد می کند. دو وسیله ای که معمولاً برای این خدمات در نظر گرفته می شود، شیر دوار پودری و شیر پینچ است. در حالی که هر دو می توانند جریان پودر را کنترل کنند، مکانیسم های سایش، الزامات نگهداری و قابلیت های عملیاتی آنها به طور قابل توجهی متفاوت است. یک فیدر قفل هوای چرخشی از مکانیزم پره چرخشی با سرهای سخت برای مقاومت در برابر سایش و در عین حال حفظ قفل هوا استفاده می کند. یک شیر پینچ از یک آستین لاستیکی انعطاف پذیر استفاده می کند که برای قطع جریان فرو می رود. این راهنما این دو فناوری را با هم مقایسه می کند تا به شما در انتخاب شیر مناسب برای کاربردهای پودر بسیار ساینده کمک کند.
الف
شیر دوار پودرییک دستگاه مکانیکی دقیق متشکل از یک روتور با پره های متعدد است که در داخل یک سوراخ محفظه ماشینکاری شده می چرخند. روتور پودر را از ورودی بیرون می کشد و آن را به خروجی می برد. سطوح آب بندی نوک های روتور هستند که با فاصله کنترل شده 0.10 تا 0.25 میلی متر در مقابل سوراخ محفظه قرار می گیرند. برای سرویس ساینده، نوک ها با موادی مانند کاربید تنگستن یا استلیت به سختی روبرو می شوند و سوراخ ممکن است با یک آستین سایشی قابل تعویض نصب شود. این شیر توسط یک موتور دنده ای هدایت می شود که چرخش مداوم و اندازه گیری حجمی را فراهم می کند.
شیر پینچ یک دستگاه خاموش کننده خطی است که از یک آستین انعطاف پذیر الاستومری تشکیل شده است که در داخل یک بدنه سفت قرار گرفته است. آستین تنها قسمت خیس شده را تشکیل می دهد. برای بستن شیر، یک محرک خارجی آستین را روی خود فشرده میکند و مسیر جریان را قطع میکند. وقتی باز است، آستین یک گذر کامل را بدون هیچ مانعی ایجاد می کند. شیرهای پینچ به صورت دستی، پنوماتیک یا الکتریکی فعال می شوند. آنها فاقد قطعات چرخان و بدون مهر و موم مکانیکی هستند. کل عملکرد کنترل جریان به یکپارچگی آستین انعطاف پذیر بستگی دارد.
از نظر فیزیکی، شیر دوار مجموعه پیچیده ای از اجزای فلزی ماشینکاری شده است که برای کار مداوم تحت فشار طراحی شده است. شیر پینچ وسیله ای ساده تر با قطعات کمتر است اما یک جزء مصرفی حیاتی، آستین است که با هر چرخه تخریب می شود و باید به طور دوره ای تعویض شود.
چرا انتخاب بین شیر دوار و شیر پینچ مهم است؟
انتخاب تکنولوژی شیر اشتباه برای سرویس پودر ساینده مشکلات عملیاتی و مالی ایجاد می کند که با گذشت زمان تشدید می شود.
مکانیسم پوشیدن و عمر سرویس
در یک شیر پینچ، پودر ساینده به طور مکرر خم می شود و سطح داخلی آستین الاستومری را می شست. هر چرخه باز و بسته شدن آستین را خم می کند و باعث ایجاد خستگی می شود. ذرات ساینده در لاستیک قرار می گیرند و در طول خم شدن مانند کاغذ سنباده عمل می کنند. آستین در نهایت دچار ترک، نازک شدن یا سوراخ می شود که باعث نشتی می شود. در سرویس خاکستر بادی ساینده، آستین شیر فشاری ممکن است تنها چند هفته تا چند ماه دوام بیاورد. در مقابل، یک شیر دوار با نوک روتور کاربید تنگستن و یک سوراخ سخت شده می تواند برای یک تا سه سال در همان سرویس کار کند قبل از اینکه نیاز به تعویض نوک باشد. سطوح سایش در یک شیر دوار به گونه ای طراحی شده اند که قابل تجدید باشند، در حالی که آستین سوپاپ یک مورد یکبار مصرف است.
اندازه گیری و کنترل نرخ خوراک
شیرهای پینچ به طور ذاتی روی دستگاه های خاموش هستند. آنها را می توان تا حدی باز قرار داد، اما شکل نامنظم آستین جمع شده محدودیت جریان غیرقابل پیش بینی ایجاد می کند. پودرهای ساینده که از میان یک آستین تا حدی فشرده شده جاری می شوند، فرسایش را در نقطه انقباض تسریع می کنند و به سرعت آستین را از بین می برند. شیرهای دوار اندازه گیری حجمی دقیقی را ارائه می دهند. با تنظیم سرعت روتور، اپراتورها به نرخ تغذیه دقیقی که بر حسب کیلوگرم در ساعت اندازه گیری می شود، دست می یابند. برای فرآیندهایی که نیاز به دوز دقیق پودرهای ساینده دارند، شیر دوار تنها انتخاب مناسب است.
جداسازی فشار و قفل هوا
شیرهای پینچ حداقل قابلیت آب بندی را تحت فشار دیفرانسیل فراهم می کنند. هنگامی که بسته است، آستین باید فشار کامل خط را در سراسر بخش گیره خود تحمل کند. در سرویس ساینده، ذرات جاسازی شده از تشکیل یک مهر و موم کامل روی آستین جلوگیری می کند و اجازه می دهد پودر ریز از آن نشت کند. دریچه های دوار یک قفل هوای مداوم را از طریق فاصله حلقوی بین نوک روتور و سوراخ محفظه حفظ می کنند. این امر در سیستم های انتقال پنوماتیک که در آن اختلاف فشار 0.5 تا 1.5 بار باید وجود داشته باشد ضروری است. شیر پینچ نمی تواند این عملکرد را ارائه دهد.
تعمیر و نگهداری و خرابی
برای تعویض آستین شیر پینچ نیاز به جدا کردن شیر از خط لوله، برداشتن بدنه، استخراج آستین قدیمی و نصب یک شیر جدید است. بسته به اندازه و طراحی، این می تواند یک تا چهار ساعت طول بکشد. آستین به خودی خود یک کالای نسبتا کم هزینه است، اما کار و زمان خرابی اضافه می شود. تعویض نوک روتور در شیر دوار با نوک های قابل تنظیم 15 تا 30 دقیقه بدون برداشتن شیر از خط طول می کشد. هزینه اولیه یک شیر دوار بالاتر است، اما فاصله نگهداری بسیار طولانی تر و کار در هر مداخله کوتاه تر است.
سازگاری مواد و محدودیت های دما
آستین های شیر پینچ توسط شیمی الاستومر محدود می شوند. لاستیک طبیعی، نئوپرن، نیتریل و EPDM هر کدام دارای محدودیتهای دمایی و مقاومت شیمیایی خاصی هستند. اکثر الاستومرها در دمای بالای 100 درجه سانتیگراد شروع به تخریب می کنند. پودرهای ساینده خارج شده از فرآیندهای دمای بالا به سرعت آستین های استاندارد را از بین می برند. شیرهای دوار را می توان از آلیاژهای با دمای بالا ساخته و مجهز به بسته بندی گرافیتی برای تحمل دمای بیش از 400 درجه سانتیگراد کرد. برای پودرهای ساینده داغ، شیر پینچ گزینه ای نیست.
نحوه انتخاب بین شیر دوار و شیر پینچ
انتخاب به ویژگی های خاص ساینده، الزامات فرآیند و چرخه کار بستگی دارد. سناریوهای زیر کاربرد صحیح هر فناوری را نشان می دهد.
سناریو 1 تخلیه ساینده با حجم بالا
برای تخلیه مداوم خاکستر بادی، سیمان یا کنسانتره های معدنی، یک فیدر قفل هوای چرخشی سنگین انتخاب روشنی است. این شیر 24 ساعت شبانه روز و 7 روز هفته کار می کند و هم اندازه گیری و هم قفل هوا را فراهم می کند. نوک کاربید تنگستن و سوراخ سخت شده عمر سایش را در سال ها اندازه گیری می کند. شیر پینچ نمی تواند در این چرخه کار دوام بیاورد زیرا تعویض آستین به صورت هفتگی مورد نیاز است و باعث خرابی غیرقابل قبول می شود.
سناریو 2 نمونه برداری متناوب یا دسته کوچک
برای نمونه برداری گاه به گاه از پودر ساینده یا تخلیه دسته های کوچکی که دقت اندازه گیری مهم نیست، ممکن است شیر پینچ قابل قبول باشد. هزینه اولیه کم و عملکرد ساده آن را برای خدمات غیر مستمر جذاب می کند. آستین همچنان پوشیده می شود، اما فرکانس تعویض قابل کنترل است زیرا تعداد کل چرخه ها کم است.
سناریو 3 دوغاب های ساینده خورنده
برخی از پودرهای ساینده به عنوان دوغاب با جامد بالا استفاده می شوند. شیرهای پینچ در خدمات دوغاب برتری دارند زیرا دهانه کامل سوراخ از گرفتگی جلوگیری می کند و آستین الاستومری در برابر مواد شیمیایی خاص مقاومت می کند. شیرهای دوار برای دوغاب مناسب نیستند زیرا سیال ویسکوز جیب های روتور را به درستی پر نمی کند. در این طاقچه خاص، شیر پینچ با وجود سایش روی آستین ترجیح داده می شود.
سناریو 4 تغذیه گرانشی به قیف وزنه
هنگام پر کردن قیف توزین با پودر ساینده از سطل بالای سر، یک شیر فشاری می تواند عملکرد خاموش را فراهم کند. هنگامی که آستین باز است، پودر توسط جاذبه جریان می یابد. وقتی به وزن مورد نظر رسید، شیر بسته می شود. برای این کاربرد، شیر پینچ سادگی و هزینه کم را ارائه می دهد. با این حال، اگر پودر قابل سیل باشد یا تمایل به شستشو داشته باشد، شیر پینچ از روی آستین نشت می کند. یک شیر دوار با نوک های قابل تنظیم، بسته شدن محکم تری را فراهم می کند و از شستشو جلوگیری می کند.
سناریو 5 گرد و غبار ساینده با دمای بالا
برای گرد و غبار ساینده داغ که از کلسینر یا خشک کن با دمای بالای 200 درجه سانتیگراد خارج می شود، فقط یک شیر دوار می تواند عملکرد قابل اعتمادی داشته باشد. الاستومرهای دریچه فشاری فورا ذوب یا زغال می شوند. شیر دوار را می توان به محفظه یاتاقان خنک شده با آب و مهر و موم دمای بالا برای کنترل گرما مجهز کرد. این یک مورد واضح است که در آن طراحی مکانیکی شیر دوار آن را به تنها گزینه ممکن تبدیل می کند.
مثال کاربردی
یک معدن طلا در استرالیا سنگ معدن سیلیکا ساینده را با اندازه ذرات 90 درصد از 75 میکرون فرآوری کرد. شیرهای پینچ موجود روی خطوط تخلیه کنسانتره نیاز به تعویض آستین هر سه هفته یکبار با هزینه 400 دلار برای هر آستین به اضافه 4 ساعت کار داشتند. با 12 سوپاپ در مدار، هزینه آستین سالانه از 100000 دلار فراتر رفت و زمان از کار افتادن نزدیک به 2000 ساعت تعمیر و نگهداری را صرف کرد. دوبریتز دریچههای پینچ را با فیدرهای قفل هوا چرخشی سنگین با نوکهای کاربید تنگستن و محفظههای سرامیکی جایگزین کرد. شیرهای دوار به مدت 28 ماه قبل از نیاز به تنظیم نوک اول کار کردند. هزینه های تعمیر و نگهداری 87 درصد کاهش یافت و زمان تولید 4 درصد افزایش یافت و 1.2 میلیون دلار درآمد اضافی ایجاد کرد.
سوالات متداول
آیا یک سوپاپ پینچ اصلا می تواند پودر ساینده را کنترل کند
دریچه های پینچ می توانند پودرهای ساینده ملایم را در کاربردهای سیکل پایین تحمل کنند. برای مواد بسیار ساینده یا کار مداوم، عمر آستین بسیار کوتاه است تا مقرون به صرفه باشد. یک شیر دوار برای خدمات ساینده شدیداً توصیه می شود.
که در ابتدا خرید آن ارزان تر است
یک شیر پینچ هزینه اولیه بسیار کمتری دارد که معمولاً 20 تا 40 درصد هزینه یک شیر دوار قابل مقایسه است. با این حال، کل هزینه مالکیت در طول سه سال به شدت به نفع شیر دوار در کاربردهای ساینده است.
آیا می توانم از شیر پینچ به عنوان قفل هوا استفاده کنم؟
خیر. شیرهای پینچ نمی توانند قفل هوا را تحت اختلاف فشار حفظ کنند. آستین حتی زمانی که کاملا بسته باشد پودر ریز نشت می کند. برای کار قفل هوا، یک فیدر قفل هوای چرخشی مورد نیاز است.
هر چند وقت یک بار باید نوک شیر دوار در سرویس ساینده تعویض شود
با نوک کاربید تنگستن و ترخیص مناسب، فواصل تعویض از 12 تا 36 ماه بسته به سایندگی و ساعات کار متغیر است. نکات قابل تنظیم را می توان برای بازگرداندن فاصله، افزایش فاصله بین تعویض کامل، ارتقا داد.
آیا دوبریتز دریچه های پینچ تولید می کند؟
Doebritz در شیرهای چرخشی پودری و فیدرهای چرخشی قفل هوا تخصص دارد. ما شیرهای پینچ تولید نمی کنیم. برای برنامه های خاموش که در آن شیر فشاری مناسب است، می توانیم تامین کنندگان واجد شرایط را توصیه کنیم و به تعیین مواد آستین مناسب برای پودر ساینده شما کمک کنیم.
نتیجه گیری
برای جابجایی پودر ساینده، شیر دوار و شیر پینچ در خدمت استادان مختلف است. شیرهای پینچ هزینه اولیه کم و خاموش شدن ساده را برای خدمات ساینده خفیف یا متناوب ارائه می دهند. فیدرهای چرخشی قفل هوا مقاومت در برابر سایش، اندازه گیری دقیق و ایزوله فشار را برای کاربردهای ساینده سنگین مداوم ارائه می دهند. هنگامی که پودر بسیار ساینده، داغ یا نیاز به تغذیه دقیق دارد، شیر دوار تنها فناوری است که خدمات طولانی مدت قابل اعتمادی را ارائه می دهد. سرمایه گذاری اولیه بالاتر به سرعت از طریق افزایش عمر سرویس، کاهش کار تعمیر و نگهداری و بهبود کنترل فرآیند بازیابی می شود.
تکنولوژی شیر مناسب را برای کاربرد پودر ساینده خود انتخاب کنید. امروز با شرکت Doebritz Shanghai تماس بگیرید تا در مورد ویژگیهای مواد خود صحبت کنید، تخمین عمر سایش را درخواست کنید، یا پیشنهادی برای فیدر چرخشی هوای سنگین مهندسی کنید تا در برابر سختترین خدمات پودر ساینده شما مقاومت کند.
پیام شما باید بین 20 تا 3000 کاراکتر باشد!