خلاصه
هنگامی که یک فرآیند نیاز به تغذیه کنترل شده پودر از یک قیف به یک عملیات پایین دستی دارد، مهندسان باید بین شیر دوار و فیدر پیچ یکی را انتخاب کنند. هر دو دستگاه پودر را حرکت می دهند، اما این کار را از طریق اقدامات مکانیکی کاملاً متفاوت انجام می دهند. یک شیر دوار پودری از پرههای چرخان برای جمعآوری و حمل پاکتهای مجزای مواد با تکیه بر جابجایی حجمی استفاده میکند. یک فیدر پیچ از یک پرواز مارپیچ چرخان برای فشار دادن مواد در امتداد یک فرورفتگی از طریق درگیری اصطکاکی استفاده می کند. انتخاب بین این دو فناوری دقت اندازه گیری، فرکانس تعمیر و نگهداری و محدوده موادی را که می توان با موفقیت به کار گرفت، تعیین می کند. این راهنما شیرهای دوار و فیدرهای پیچ را در چهار بعد مهم مقایسه می کند: دقت اندازه گیری، خطر اتصال، ویژگی های سایش، و الزامات نگهداری.
الف
شیر دوار پودریمتشکل از یک روتور چند پره است که در داخل یک سوراخ محفظه ماشینکاری شده دقیق می چرخد. پودر جیب های روتور را در ورودی پر می کند و با چرخش روتور به خروجی منتقل می شود. حجم هر پاکت ضرب در سرعت روتور نرخ تخلیه نظری را تعیین می کند. در عمل، ضریب پر شدن واقعی به ویژگی های جریان پودر بستگی دارد، اما برای مواد با جریان آزاد، ضریب پرکننده 70 تا 85 درصد معمول است. این دستگاه یک جریان جرمی ضربانی اما نسبتاً ثابت متناسب با سرعت روتور فراهم می کند.
فیدر پیچ که به آن فیدر مارپیچ نیز می گویند، از یک پیچ مارپیچ تشکیل شده است که در داخل شیار طلایی شکل یا یک لوله بسته می چرخد. پودر در قیف ورودی بالای پیچ وارد می شود. همانطور که پیچ می چرخد، پروازهای پروازی مواد را در امتداد محور فروغ به جلو می برند. نرخ تغذیه توسط سرعت پیچ و گام کنترل می شود. پیچهای گام متغیر رایج هستند، با گام گستردهتر در انتهای تخلیه برای جلوگیری از خفگی. فیدرهای پیچ را می توان برای تغذیه حجمی پیکربندی کرد، جایی که سرعت سرعت تقریبی را تعیین می کند، یا تغذیه ثقلی، که در آن کاهش وزن کنترل کننده سرعت پیچ را در زمان واقعی تنظیم می کند تا به جریان جرمی هدف برسد.
از نظر فیزیکی، شیر دوار یک دستگاه فشرده با یک پاکت ثابت است. فیدر پیچ نیاز به طول فرورفتگی دارد که معمولاً چهار تا ده برابر قطر پیچ است تا به بیرون کشیدن یکنواخت از قیف برسد. شیر دوار برای کاربردهای فضای سر محکم مناسب است. فیدر پیچ به طور قابل توجهی به فضای افقی یا شیب بیشتری نیاز دارد. این تفاوتهای هندسی اغلب تعیین میکنند که کدام فناوری را میتوان در طرحبندی کارخانه معین نصب کرد.
چرا انتخاب بین شیر دوار و فیدر پیچ اهمیت دارد؟
انتخاب تکنولوژی تغذیه اشتباه مشکلات عملیاتی ایجاد می کند که بر کیفیت محصول، قابلیت اطمینان تجهیزات و هزینه عملیاتی تاثیر می گذارد.
دقت اندازه گیری و نسبت چرخش
فیدرهای اسکرو برای طیف وسیع تری از مواد، چرخش و دقت عالی را ارائه می دهند. یک فیدر پیچی که به خوبی طراحی شده است می تواند به دقت نرخ تغذیه مثبت یا منفی 0.5 تا 1 درصد در صورت جفت شدن با کنترل وزنی دست یابد. نسبت چرخش، محدوده بین حداکثر و حداقل نرخ تغذیه قابل کنترل، می تواند از 20 به 1 تجاوز کند. شیرهای چرخشی معمولاً در شرایط ایده آل با پودرهای جریان آزاد، دقت مثبت و منفی 2 تا 5 درصد را به دست می آورند. نسبت دور زدن تقریباً به 5 به 1 محدود می شود زیرا در سرعت های بسیار پایین ضریب پر شدن غیرقابل پیش بینی می شود. برای فرآیندهایی که نیاز به دوز دقیق افزودنی یا کنترل مواد گران قیمت دارند، فیدر پیچ انتخاب بهتری است.
پلاگین و پل زدن رفتار
شیرهای دوارهنگام کار با پودرهای چسبنده، چسبنده یا فیبری، مستعد مسدود شدن هستند. اگر مواد روی ورودی پل بزنند، جیب های روتور خالی می چرخند و تغذیه کاملا متوقف می شود. خود روتور هیچ همزن مکانیکی برای شکستن پل ها ایجاد نمی کند. فیدرهای پیچ، در مقابل، شکستن پل ذاتی را ارائه می دهند. پروازهای پیچ چرخان به طور فیزیکی قوس پودر در خروجی قیف را مختل می کند. بسیاری از فیدرهای پیچ مجهز به پدل های همزن روی محور پیچ اصلی یا تیغه های همزن مجزا هستند که به طور فعال پودر را حالت داده و از پل زدن جلوگیری می کند. برای مواد با جریان دشوار، فیدر پیچ بسیار قابل اعتمادتر است.
الگوهای سایش و سایش
در خدمات ساینده، الگوهای سایش به طور قابل توجهی متفاوت است. یک شیر دوار سایش را در نوک روتور متمرکز می کند، که در مقابل سوراخ محفظه قرار دارد. این نوک ها را می توان با کاربید تنگستن یا استلایت سخت کرد و بدون برداشتن شیر از خط تنظیم یا جایگزین کرد. یک فیدر پیچ در امتداد کل لبه پرواز پیچ و آستر فرو میرود. پودر ساینده محبوس شده بین پرواز و فرورفتگی مانند ترکیب لایه ای عمل می کند و به تدریج فاصله را افزایش می دهد. به محض اینکه پرواز به سمت پایین از یک آستانه خاص فراتر رفت، پیچ توانایی خود را برای پیشبرد مواد از دست می دهد و باید تعویض شود. تعویض پیچ یک کار بزرگ است که نیاز به برداشتن روکش های فرورفتگی و تراز مجدد دارد. برای مواد بسیار ساینده، شیر دوار جایگزینی بخش سایش قابل کنترل تری را ارائه می دهد.
پیچیدگی و فرکانس نگهداری
دریچه های چرخشی قطعات سایش کمتری در تماس با پودر دارند. روتور، حفره محفظه، و مهر و موم شفت موارد تعمیر و نگهداری اولیه را تشکیل می دهند. با روتورهای نوک قابل تنظیم، تعمیر و نگهداری شامل پیش بردن نوک ها با یک آچار است، کاری که 15 تا 30 دقیقه طول می کشد. فیدرهای پیچ نیاز به توجه بیشتری دارند. بلبرینگ های آویز که محورهای پیچ بلند را پشتیبانی می کنند باید روغن کاری شوند و در نهایت تعویض شوند. آسترهای فرورفتگی فرسوده شده و نیاز به تجدید دارند. خود پیچ ممکن است نیاز به بازسازی یا تعویض هر 12 تا 24 ماه در سرویس ساینده داشته باشد. با این حال، بررسی بصری فیدرهای پیچ آسانتر است، زیرا درپوشهای فرورفتگی را میتوان در تمام طول باز کرد. شیرهای دوار برای بررسی وضعیت داخلی نیاز به جداسازی قطعات دارند. مبادله تعمیر و نگهداری بین فراوانی مداخله و پیچیدگی هر مداخله است.
نحوه انتخاب بین شیر دوار و فیدر پیچ
انتخاب به ویژگی های مواد، الزامات دقت و محدودیت های مکانی بستگی دارد. سناریوهای زیر کاربرد صحیح هر فناوری را نشان می دهد.
سناریو 1 پودر جریان آزاد با دقت متوسط
برای گلوله های پلاستیکی، شکر دانه ای، یا نمک آزاد جریان که در آن تحمل نرخ خوراک هدف مثبت یا منفی 5 درصد است، یک فیدر قفل هوای چرخشی انتخاب بهینه است. دقت کافی را با حداقل تعمیر و نگهداری فراهم می کند. ردپای جمع و جور باعث صرفه جویی در فضای سر می شود و سیستم درایو ساده بسیار قابل اعتماد است. یک فیدر پیچ پیچیدگی و هزینه غیر ضروری را برای این وظیفه اضافه می کند.
سناریو 2 پودر منسجمی که نیاز به دوز دقیق دارد
برای آرد، پودر کاکائو یا مخلوطهای دارویی که تمایل به پل زدن دارند و نیاز به دقت دوز دارند، یک فیدر پیچ با پدل همزن ترجیح داده میشود. عمل پیچ از پل زدن جلوگیری می کند و کنترل وزنی دقت مورد نیاز را ارائه می دهد. یک شیر دوار مکرراً وصل می شود و نمی تواند به دقت لازم دست یابد.
سناریو 3 مواد معدنی بسیار ساینده
برای خاکستر بادی، سیمان یا آلومینا با سایندگی بالا، یک شیر دوار سنگین با نوک کاربید تنگستن از فیدر پیچ بهتر است. پروازهای پیچ به سرعت فرسوده می شوند و نیاز به تعویض مکرر دارند. سوپاپ دوار در نوکها سایش متمرکز میشود که قابل تجدید هستند. فاصله نگهداری طولانی تر و مداخله ساده تر است.
سناریو 4 نصب با فضای سر محدود
هنگامی که فضای سر به شدت محدود می شود، مانند مقاوم سازی در زیر قیف موجود، شیر دوار اغلب تنها گزینه است. یک فیدر پیچ به فضای عمودی قابل توجهی برای انتقال قیف و ورودی پیچ نیاز دارد. شیر دوار در یک پاکت فشرده قرار می گیرد. در این موارد، حتی اگر یک فیدر پیچ دقت بهتری ارائه دهد، محدودیت های فیزیکی شیر دوار را دیکته می کند.
سناریوی 5 تغذیه و اختلاط ترکیبی
فیدرهای پیچی را می توان با بخش های اختلاط طراحی کرد که پودر را در حین تغذیه حالت می دهد. پاروها یا عناصر ورز دهنده روی محور پیچ، مواد افزودنی را مخلوط کرده یا توده ها را می شکنند. شیرهای چرخشی قابلیت اختلاط را ندارند. اگر فرآیند نیاز به تغذیه همزمان و تهویه ملایم داشته باشد، فیدر پیچ انتخاب واضحی است.
مثال کاربردی
یک گیاه مواد تشکیل دهنده نانوایی در فرانسه نیاز به دوز آرد گندم و پودر کاکائو در یک مخلوط کن مداوم داشت. شیرهای دوار اصلی هر روز وصل می شدند زیرا پودرهای چسبنده در ورودی پل می شدند. اپراتورها در هر شیفت دو ساعت وقت صرف کردند تا انسدادها را با چکش و میله پاک کنند و باعث ایجاد خطرات ایمنی و آلودگی محصول شوند. دوبریتز شیرهای دوار را با فیدرهای پیچ دوقلو مجهز به پدل های همزن مستقل جایگزین کرد. پیچ ها پودر را به نرمی و بدون پل زدن به جلو می بردند. کنترل کننده های وزن سنجی دقت دوز را در 0.8 درصد حفظ کردند. پلاگ حذف شد و کارخانه زمان تولید را 14 درصد افزایش داد. تیم تعمیر و نگهداری گزارش داد که تعویض پدال پیچ کمی بیشتر از تنظیم نوک روتور طول می کشد، اما حذف وصل شدن روزانه باعث شد این معامله ارزشمند باشد.
سوالات متداول
آیا می توان از شیر دوار برای تغذیه وزنی استفاده کرد
بله. هنگامی که به یک درایو فرکانس متغیر مجهز شده و با کاهش وزن یکپارچه می شود، یک شیر دوار می تواند تغذیه وزنی را فراهم کند. با این حال، دقت به طور کلی کمتر از یک فیدر پیچ است زیرا تخلیه پاکت پالسی تغییرات جریان کوتاه مدت ایجاد می کند.
کدام دستگاه پودرهای قابل سیل را بهتر مدیریت می کند
دریچههای دوار با جیبهای کمعمق و نوک محکم، پودرهای قابل سیل را به طور مؤثرتری کنترل میکنند. فیدرهای مارپیچ تمایل دارند که پودرهای قابل سیال شدن را در فرود سیال کنند و اندازه گیری را غیرقابل پیش بینی می کنند. شیر دوار کنترل بهتری را برای این مواد چالش برانگیز فراهم می کند.
آیا فیدر پیچ گرانتر از شیر دوار است
فیدرهای پیچ معمولاً 1.5 تا 3 برابر بیشتر از یک شیر دوار قابل مقایسه است که دلیل آن طواف طولانی تر، یاتاقان های متعدد و آرایش پیچیده تر درایو است. با این حال، هزینه کل مالکیت به ویژگی های مواد و دقت مورد نیاز بستگی دارد.
آیا می توانم از هر دو به صورت سری استفاده کنم
بله. یک چیدمان متداول یک شیر دوار برای قفل هوا و تغذیه اولیه است و به دنبال آن یک فیدر پیچ برای اندازه گیری نهایی است. شیر دوار جداسازی فشار را کنترل می کند و تغذیه ثابتی را برای پیچ فراهم می کند، که سپس کنترل وزنی دقیقی را ارائه می دهد. این ترکیب از نقاط قوت هر دو فناوری استفاده می کند.
آیا Doebritz فیدرهای پیچی تولید می کند؟
Doebritz در شیرهای چرخشی پودری و فیدرهای چرخشی قفل هوا تخصص دارد. ما فیدر پیچ تولید نمی کنیم. برای کاربردهایی که فیدر پیچ انتخاب درستی است، میتوانیم تامینکنندگان واجد شرایط را توصیه کنیم و به تعیین دستگاه مناسب برای مواد شما کمک کنیم.
نتیجه گیری
انتخاب بین شیر دوار پودری و فیدر پیچ به نیازهای خاص برنامه تغذیه بستگی دارد. فیدرهای پیچ دقت فوق العاده، مدیریت بهتر مواد منسجم و هم زدن یکپارچه را ارائه می دهند، اما با هزینه سرمایه بالاتر و تعمیر و نگهداری پیچیده تر. دریچههای دوار طراحی فشرده، نگهداری سادهتر برای سرویس ساینده و قابلیت قفل هوا را ارائه میدهند، اما با چرخش و دقت کمتر. برای بسیاری از کارخانه ها، راه حل بهینه ترکیبی از هر دو است: یک شیر دوار برای جداسازی فشار و تغذیه اولیه، به دنبال آن یک فیدر پیچ برای اندازه گیری دقیق نهایی. درک نقاط قوت و محدودیتهای هر فناوری به شما اطمینان میدهد که دستگاه مناسب را برای هر مرحله از فرآیند جابجایی پودر خود انتخاب کنید.
تکنولوژی تغذیه مناسب برای برنامه خود را مشخص کنید. امروز با شرکت Doebritz Shanghai Co., Ltd. تماس بگیرید تا در مورد ویژگی های مواد خود صحبت کنید، توصیه سیستم تغذیه را درخواست کنید، یا پیشنهادی برای فیدر قفل هوای چرخشی که برای نیازهای فرآیند خاص شما مهندسی شده است، دریافت کنید.
پیام شما باید بین 20 تا 3000 کاراکتر باشد!