Streszczenie
Projektując system transportu proszku, inżynierowie muszą wybrać odpowiednie urządzenie odcinające dla pojemników, lejów samowyładowczych i przenośników. Dwie popularne opcje to zawór obrotowy proszku i zasuwa. Chociaż oba kontrolują przepływ proszku, działają na zupełnie innych zasadach. Obrotowy podajnik śluzy powietrznej zapewnia ciągłe dozowanie z izolacją ciśnieniową, natomiast zasuwa zasuwająca umożliwia proste włączanie i wyłączanie za pomocą przesuwnego ostrza. Wybór niewłaściwego urządzenia prowadzi do wycieków, zużycia i zakłóceń procesu. W tym przewodniku porównano obie technologie, aby pomóc Ci wybrać odpowiednie rozwiązanie do izolacji proszku.
Co to jest zawór obrotowy i zasuwa suwakowa
A
zawór obrotowy proszkuskłada się z obracającego się wirnika z wieloma łopatkami wewnątrz obrobionej maszynowo obudowy. Gdy wirnik się obraca, kieszenie wypełniają się proszkiem na wlocie i wyładowują na wylocie. Mały prześwit pomiędzy końcówkami wirnika a obudową tworzy śluzę powietrzną, która minimalizuje przepływ powietrza. Jest to zasilane, działające w sposób ciągły urządzenie, które zarówno uszczelnia, jak i dozuje proszek.
Zasuwa jest liniowym urządzeniem odcinającym składającym się z płaskiej łopatki, która przesuwa się poziomo lub pionowo po ścieżce przepływu. Ostrze porusza się do i z strumienia przepływu za pomocą ręcznej korby, cylindra pneumatycznego lub siłownika elektrycznego. Po całkowitym złożeniu otwór jest całkowicie przezroczysty. Po całkowitym wysunięciu ostrze blokuje cały przekrój. Bramy przesuwne służą wyłącznie do izolacji. Nie mają możliwości dozowania i nie zapewniają znaczącej śluzy powietrznej, gdy są zamknięte pod wpływem różnicy ciśnień.
Fizycznie wirnik zaworu obrotowego jest zawsze w ruchu podczas pracy, utrzymując uszczelnienie dynamiczne. Zasuwa zasuwa tworzy uszczelnienie tylko wtedy, gdy ostrze jest całkowicie zamknięte i nawet wtedy uszczelnienie ogranicza się do kontaktu pomiędzy krawędzią ostrza a gniazdem. Podczas pracy w proszku ostrze musi przeciąć każdy materiał spoczywający na bramie, co wymaga znacznej siły i sprzyja zużyciu.
Określenie niewłaściwej technologii izolacji stwarza problemy operacyjne i związane z bezpieczeństwem, których naprawa po instalacji jest kosztowna.
Możliwość śluzy powietrznej przy różnicy ciśnień
W pneumatycznych systemach przenoszenia różnica ciśnień na zaworze może być znaczna. Obrotowy podajnik śluzy powietrznej został specjalnie zaprojektowany w celu utrzymania tej granicy ciśnienia. Końcówki wirnika przylegające do otworu obudowy tworzą krętą ścieżkę, która ogranicza przepływ powietrza. Brama przesuwna nie może zapewnić tej funkcji. Po zamknięciu pod ciśnieniem proszek uwięziony pomiędzy ostrzem a gniazdem może zostać przepchnięty przez wąską szczelinę, tworząc ścieżkę wycieku. Pod dużą różnicą ciśnień gniazdo odkształca się, a brama jest bardzo nieszczelna. W przypadku wszelkich zastosowań wymagających izolacji ciśnieniowej właściwym wyborem będzie zawór obrotowy.
Siła ścinająca i zużycie ostrza
Zasuwy przesuwne muszą przecinać osiadły proszek przy każdym zamknięciu. Drobne, spoiste proszki zagęszczają się w stały placek pod ciśnieniem leja. Zamknięcie zasuwy przed zagęszczonym materiałem wymaga ogromnej siły. Krawędź ostrza zużywa się szybko podczas przecinania proszków ściernych, takich jak cement, popiół lotny lub granulki tworzyw sztucznych. Zawory obrotowe całkowicie eliminują ten problem, ponieważ kieszenie rotora zbierają proszek, a nie przecinają kolumnę. Powierzchniami zużywającymi się są końcówki wirnika, które są zaprojektowane tak, aby były wymienne.
Kontrola dozowania i posuwu
Zasuwa nie może kontrolować szybkości podawania. Kiedy jest częściowo otwarte, ostrze tworzy wąską szczelinę, która ogranicza przepływ, ale rzeczywista prędkość wyładunku znacznie się waha w zależności od poziomu zbiornika, wielkości cząstek i zawartości wilgoci. To sprawia, że zasuwy nie nadają się do procesów wymagających dokładnego dozowania. Zawór obrotowy zapewnia stały przepływ masowy proporcjonalny do prędkości wirnika. W przypadku zastosowań wymagających precyzyjnych posuwów,
zawór obrotowyjest obowiązkowe.
Szczelność pyłowa i emisje
Nowoczesne przepisy ochrony środowiska ściśle ograniczają emisję pyłów z urządzeń do transportu proszków. Zawór obrotowy z odpowiednio ustawionym luzem końcówki i wysokiej jakości uszczelnieniem wału skutecznie zatrzymuje pył. Brama przesuwna, nawet nowa, ma małe szczeliny pomiędzy ostrzem a ramą, które umożliwiają ucieczkę drobnego pyłu. Z biegiem czasu, w miarę zużywania się ostrza i gniazda, szczeliny te powiększają się. W zakładach spożywczych i farmaceutycznych, gdzie higiena ma kluczowe znaczenie, zasuwy są coraz częściej zastępowane przez zawory obrotowe lub zasuwy nożowe o doskonałym uszczelnieniu.
Dostępność konserwacji
Bramy przesuwne to stosunkowo proste urządzenia z niewielką liczbą ruchomych części. Łopatkę można wyjąć w celu kontroli, a gniazdo można wymienić bez konieczności demontażu całego zaworu z rurociągu. Zawory obrotowe są bardziej złożone i wymagają demontażu wirnika, aby uzyskać dostęp do powierzchni zużywających się. Jednakże nowoczesne zawory obrotowe do szybkiego czyszczenia z odchylanymi wirnikami wypełniają tę lukę w dostępności. W przypadku zakładów, dla których priorytetem jest łatwość rutynowej konserwacji, zasuwa ma niewielką zaletę. W zakładach, dla których priorytetem jest uszczelnienie, zdecydowanie wygrywa zawór obrotowy.
Jak wybrać pomiędzy zaworem obrotowym a zasuwą przesuwną
Wybór zależy od konkretnej funkcji wymaganej w punkcie izolacji. Poniższe scenariusze ilustrują prawidłowe zastosowanie każdej technologii.
Scenariusz 1 Izolacja konserwacyjna w odpylaczu
Podczas konserwacji zbiornika na pył należy odizolować wylot od znajdującego się poniżej pojemnika zbierającego. Zasuwa zasuwana zainstalowana poniżej obrotowego podajnika śluzy powietrznej zapewnia ręczne odcięcie. Pracownicy mogą bezpiecznie otworzyć zbiornik w celu kontroli, wiedząc, że proszek nie może wypłynąć z góry. Zawór obrotowy nadal zapewnia śluzę powietrzną podczas normalnej pracy, natomiast zasuwa służy jako urządzenie izolujące stan zerowej energii podczas konserwacji. Ta kombinacja jest standardową praktyką w systemach odpylania.
Scenariusz 2 Wł. Wył. Wyładunek na przenośnik taśmowy
Do zrzucania proszku ze zbiornika na otwarty przenośnik taśmowy często wystarcza zasuwa. Proszek jest odprowadzany do atmosfery, więc nie jest potrzebna śluza powietrzna. Brama otwiera się całkowicie, aby umożliwić swobodny przepływ i zamyka się, aby zatrzymać przepływ. Ponieważ przenośnik jest widoczny dla operatorów, wszelkie rozlania są natychmiast widoczne i można je oczyścić. W tym zastosowaniu prostota i niski koszt zasuwy sprawiają, że jest to preferowany wybór w stosunku do zaworu obrotowego.
Scenariusz 3 Postępowanie z minerałami ściernymi
W przypadku wysoce ściernych proszków, takich jak tlenek glinu, krzemionka lub dwutlenek tytanu, zawór obrotowy do dużych obciążeń z końcówkami z węglika wolframu jest lepszy od zasuwy. Ostrze zasuwy ulegnie erozji w ciągu kilku tygodni pod wpływem ścinającego przepływu ścierniwa. Zawór obrotowy skupia zużycie na wymiennych końcówkach, które można przesuwać lub wymieniać bez konieczności demontażu zaworu z rurociągu. W przypadku materiałów ściernych jedyną zrównoważoną opcją jest zawór obrotowy.
Scenariusz 4 Ręczne ważenie partii
Podczas napełniania beczek lub worków na wagę operator musi precyzyjnie rozpoczynać i zatrzymywać przepływ. Brama przesuwna z ręczną korbą zapewnia dotykową kontrolę. Operator może otworzyć bramkę, aby podawać krople, gdy waga zbliża się do masy docelowej. Zawór obrotowy wymaga napędu o zmiennej częstotliwości i sterowania elektrycznego, aby osiągnąć tę samą zdolność podawania kropli. W przypadku ręcznych stacji dozujących zasuwa jest często bardziej praktyczna.
Scenariusz 5 Izolacja wybuchu
W przypadku pyłu palnego zawory odcinające wybuch muszą zamknąć się w ciągu milisekund od wykrycia skoku ciśnienia. Funkcję tę pełnią specjalistyczne zasuwy izolujące wybuch z szybko działającymi siłownikami pneumatycznymi. Jednakże obrotowy podajnik śluzy zainstalowany na wylocie odpylacza stanowi główną barierę ogniową podczas normalnej pracy. Zasuwa pełni funkcję dodatkowego urządzenia izolującego, które zamyka się tylko w sytuacji awaryjnej. Obydwa urządzenia odgrywają odrębną rolę w kompleksowej strategii ochrony przeciwwybuchowej.
Przykład zastosowania
W zakładzie przetwórstwa wapienia w Meksyku zastosowano ręczne zasuwy przy wyładunku wież przesiewających, aby kontrolować przepływ do ciężarówek znajdujących się poniżej. Ścierny pył wapienny szybko spowodował erozję piór bramy, powodując ciągłe wycieki i tworząc chmury respirabilnego pyłu. Kierowcy odmówili załadunku ciężarówek ze względu na niebezpieczne warunki. Doebritz zastąpił zasuwy zautomatyzowanymi obrotowymi podajnikami śluzy powietrznej. Wąski prześwit końcówki całkowicie wyeliminował wyciek pyłu. Kierowcy mogli ładować ciężarówki w czystym środowisku, a zakład uniknął potencjalnych kar regulacyjnych za emisję pyłów. Zawory obrotowe działały przez trzy lata, wymagając jedynie rutynowej regulacji końcówki, w porównaniu do miesięcznych wymian łopatek wymaganych w przypadku starych zasuw.
Często zadawane pytania
Czy bramę przesuwną można wykorzystać jako śluzę powietrzną?
Nie. Zasuwa nie jest w stanie utrzymać śluzy powietrznej przy różnicy ciśnień. Po zamknięciu proszek może nadal przedostawać się przez wąską szczelinę pomiędzy ostrzem a gniazdem. Do pracy śluzy wymagany jest zawór obrotowy.
Który zawór lepiej radzi sobie z lepkimi proszkami
Zawory obrotowe z polerowanymi elementami wewnętrznymi i regulowanymi końcówkami skuteczniej radzą sobie z lepkimi proszkami, ponieważ obrotowe łopatki zapewniają mechaniczne mieszanie. Zasuwy przesuwne mają tendencję do gromadzenia się lepkiego materiału na ostrzu, ostatecznie uniemożliwiając jego pełne zamknięcie.
Czy zawór obrotowy jest droższy niż zasuwa
Tak. Zawór obrotowy kosztuje znacznie więcej ze względu na precyzyjną obróbkę, montaż wirnika i układ napędowy. Jednakże całkowity koszt posiadania jest często niższy ze względu na zmniejszoną emisję pyłu, mniej odpadów produktowych i dłuższą żywotność w wymagających zastosowaniach.
Czy mogę zamontować zasuwę nad zaworem obrotowym?
Tak. Jest to powszechny sposób izolacji konserwacyjnej. Zasuwa zapewnia skuteczne odcięcie w celu bezpiecznego demontażu i serwisowania wirnika, natomiast zawór obrotowy zapewnia śluzę powietrzną i dozowanie podczas pracy.
Czy Doebritz produkuje zarówno zawory obrotowe, jak i zasuwy?
Doebritz specjalizuje się w proszkowych zaworach obrotowych i obrotowych podajnikach śluz powietrznych. Dostarczamy również zasuwy suwakowe i zasuwy nożowe do zadań izolacyjnych jako część kompletnego pakietu do transportu materiałów sypkich.
Wniosek
Wybór pomiędzy obrotowym zaworem proszkowym a zasuwą zależy całkowicie od wymaganej funkcji. Zawory obrotowe doskonale nadają się do ciągłego dozowania, izolacji ciśnienia i obsługi proszków ściernych lub zalewanych. Zasuwy przesuwne służą jako proste i ekonomiczne urządzenia odcinające do rozładunku grawitacyjnego i izolacji konserwacyjnej. Do opróżniania odpylacza i transportu pneumatycznego, obrotowy podajnik śluzy jest niezastąpiony. W przypadku ręcznego dozowania i otwartego rozładunku wystarczająca może być zasuwa. Zrozumienie tych różnic gwarantuje wybranie odpowiedniego urządzenia do każdego zastosowania w systemie transportu proszków.
Upewnij się, że punkty izolacji są odpowiednio określone pod kątem bezpieczeństwa i niezawodności. Skontaktuj się z Doebritz Shanghai Co., Ltd. już dziś, aby omówić Twoje zastosowanie, poprosić o porównanie techniczne lub uzyskać wycenę obrotowego podajnika śluzy powietrznej lub zasuwy suwakowej dostosowanej do wymagań Twojego procesu.
Twoja wiadomość musi mieć od 20 do 3000 znaków!