Resumo
Nas centrais elétricas a carvão e nas caldeiras de biomassa, os sistemas de manipulação de cinzas devem transportar cinzas volantes e cinzas de fundo abrasivas e quentes, de tolvas para silos ou tanques de armazenamento.a válvula rotativa de pó e a válvula de flaps duplos,Embora ambos controlem a descarga de cinzas, os seus princípios de vedação, capacidades de temperatura e exigências de manutenção são fundamentalmente diferentes.Um alimentador rotativo de câmara de ar usa um mecanismo de veleta giratória para fornecer medição contínua com isolamento de pressãoUma válvula de flap dupla usa dois portões operados por gravidade alternada para criar um selo intermitente.e frequência de manutenção para ajudar os engenheiros da planta a selecionar o dispositivo correto para o trabalho de manuseio de cinzas.
A
válvula rotativa de póPara o serviço de cinzas é um alimentador rotativo de câmara de ar pesado, constituído por um rotor de várias pás que gira dentro de uma caixa fundida ou fabricada.As cinzas voadoras ou cinzas do fundo entram nos bolsos do rotor na entrada e são transportadas para a saída por rotaçãoPara cinzas abrasivas, as pontas são revestidas com carburo de tungstênio ou estelita,e o furo está equipado com uma manga de desgaste substituívelA válvula é accionada por um motor com engrenagem, proporcionando descarga contínua e medição volumétrica.fornecendo uma câmara de ar sob pressão diferencial.
Uma válvula de flap dupla, também conhecida como válvula de gotejamento ou descarregador de cinzas, consiste em duas válvulas ou portões articulados dispostos em série, uma acima da outra, dentro de uma caixa vertical.A aba superior é posicionada na saída da colunaA aba inferior é colocada abaixo da aba superior com uma lacuna entre elas. Ambas as abais são normalmente fechadas por contrapeso ou força de mola.o peso da coluna de cinzas supera o contrapeso na aba superiorA cova acumulada na câmara abre a cova inferior, e a cova superior se fecha, fazendo com que se abra brevemente e liberte uma quantidade medida de cinzas para a câmara intermediária.descarga para o transportador a jusante ou para o siloA abertura inferior fecha-se, completando o ciclo, permitindo a passagem de cinzas, minimizando a fuga de ar.
Fisicamente, a válvula rotativa é um dispositivo de funcionamento contínuo com componentes rotativos e vedações de eixo.Dispositivo accionado por gravidade sem necessidade de energia externaA válvula rotativa fornece uma câmara de ar mecânica através de uma claração de funcionamento apertada. A válvula de flaps duplos fornece uma vedação intermitente através do fechamento sobreposto das duas flaps.Estas diferenças fundamentais determinam onde cada tecnologia deve ser aplicada nos sistemas de tratamento de cinzas.
A escolha errada do dispositivo de manipulação de cinzas cria problemas operacionais e de segurança que afetam a disponibilidade da planta, a conformidade ambiental e os orçamentos de manutenção.
Princípio de vedação e fuga de ar
No manuseio de cinzas, a tolva acima da válvula está tipicamente sob pressão negativa de um ventilador de calado induzido ou sistema de transporte pneumático.A fuga de ar para a coluna reduz a eficiência do sistema e aumenta o consumo de energia do ventiladorUma válvula rotativa com um espaço livre de ponta devidamente mantido assegura uma vedação mecânica contínua.A lacuna anular entre as pontas do rotor e o furo da caixa é pequena o suficiente para restringir o fluxo de ar mesmo sob pressão diferencial de 0.5 bar ou mais. Uma válvula de flap dupla depende do fechamento por gravidade. Se os bancos de flap estiverem desgastados, distorcidos pelo calor ou obstruídos por grumos de cinzas de grandes dimensões, o selo está incompleto.Fugas de ar através da lacuna continuamenteNos sistemas de transporte pneumático, esta fuga obriga o soprador a trabalhar mais, aumentando os custos energéticos em milhares de dólares por ano.
Resistência à temperatura e expansão térmica
As cinzas volantes dos economizadores podem ultrapassar 350 graus Celsius, e as cinzas do fundo do forno podem atingir 600 graus Celsius ou mais.As válvulas rotativas podem ser projetadas para estas temperaturas usando caixas de aço fundido ou aço inoxidávelO espaço livre do rotor é calculado para acomodar a expansão térmica, evitando apreensões.As válvulas de flap duplo são dispositivos mais simples com menos tolerâncias de precisãoOs flaps são tipicamente de aço manganês fundido ou placa fabricada.Os bancos com abaixo podem distorcer-se sob alta temperaturaPara o serviço de cinzas de fundo a temperaturas extremas, as válvulas de flaps duplas são frequentemente preferidas pela sua robustez,enquanto as válvulas rotativas são preferidas para cinzas volantes de alta temperatura onde a câmara de ar é crítica.
Frequência de manutenção e substituição de peças de desgaste
A cinza é altamente abrasiva. em uma válvula rotativa, o desgaste é concentrado nas pontas do rotor e no furo da caixa. com pontas de carburo de tungstênio e um furo endurecido,Uma válvula rotativa pode funcionar por 12 a 36 meses em serviço de cinzas volantes antes que seja necessário ajuste da pontaOs rotores de ponta ajustáveis permitem a manutenção sem remoção da válvula.O constante golpe de cinzas contra as lâminas e a ação de corte abrasivo no assento gradualmente corroem as superfícies de vedaçãoA substituição das válvulas é uma tarefa importante que requer a remoção da válvula da linha.e não há motor de engrenagem para manutençãoPara as instalações com pessoal de manutenção limitado, a simplicidade da válvula de dobragem é atraente, apesar do maior tempo de reparação.
Controle de medição e de rendimento
As válvulas rotativas fornecem medição volumétrica precisa. Ajustando a velocidade do rotor, os operadores podem marcar uma taxa exata de descarga de cinzas medida em toneladas por hora.Isto é essencial para a partilha de carga entre várias tolvas ou para igualar as taxas de geração de cinzas à capacidade do sistema de transporte. As válvulas de flap duplo não fornecem controle de medição. A taxa de descarga depende da pressão da cabeça de cinzas, tamanho das partículas e configuração de contrapeso do flap. Flutua com a carga da caldeira e o nível da coluna.Para as instalações que necessitam de um controlo preciso do fluxo de cinzasPara uma descarga simples de entrada e saída para um transportador aberto, basta a válvula de flap duplo.
Carregamento e manuseio de objectos grandes
As cinzas do fundo geralmente contêm pedaços de carbono não queimados, escória de caldeira ou metal de vagabundo.As válvulas de flap duplo são mais tolerantes a grandes objetosSe um objeto grande impedir o fechamento completo, o vazamento de ar resultante é perceptível e pode ser corrigido durante a próxima janela de manutenção.As válvulas rotativas exigem uma claração precisa em todos os momentosPara cinzas de fundo com tamanho de partícula variável, incluindo grandes clínqueres, as válvulas de flap duplo são geralmente mais tolerantes.
Como escolher entre válvula rotativa e válvula de dobragem
A selecção depende do tipo de cinzas, da temperatura, das condições de pressão e dos requisitos da planta.
Cenário 1 Cinzas volantes de alta temperatura do economizador
Os economizadores das caldeiras a carvão tratam as cinzas volantes a 300 a 400 graus Celsius sob pressão negativa.e rolamentos refrigerados por água fornece a câmara de ar necessáriaA velocidade do rotor é ajustada para corresponder à taxa de geração de cinzas.A válvula rotativa é a escolha correta.
Cenário 2 Cinzas de fundo com grandes clínqueros
As cinzas de fundo descarregadas de um tolhador de cinzas de fundo molhado ou seco contêm grandes partículas de escória fundidas e pedaços de carbono não queimados.Uma válvula de flap duplo com flap manganês fundido pesado lida com os grandes objetos e alta temperatura sem risco de convulsãoUma válvula rotativa exigiria um projeto aberto de larga distância especial e ainda assim o risco de entupimento.
Scenário 3 Transporte pneumático de cinzas de mosca
Quando as cinzas volantes são transportadas das tolvas para um silo central por tubulação pneumática, a válvula de descarga deve manter o isolamento de pressão para evitar que o ar volte a soprar para a tolva.Uma válvula rotativa com franquia de extinção de chama e certificação ATEX fornece a câmara de ar e permite a alimentação contínua na linha de transporteUma válvula de flap dupla não pode manter a vedação de pressão necessária e permitiria que o ar fizesse curto-circuito através do sistema.
Cenário 4 Descarga simples por gravidade no transportador aberto
Para a descarga de cinzas de um silo para um transportador de correia aberta em condições atmosféricas, não é necessária nenhuma câmara de ar.desligamento de baixo custo que impede a expansão de poeira durante a descargaA válvula rotativa seria demasiado concebida para esta função.
Scenário 5 Função combinada com restrições de adaptação
Quando um sistema de tratamento de cinzas existente com espaço limitado para a cabeça é adaptado, uma válvula rotativa pode não caber devido ao seu invólucro vertical.Uma válvula de flap duplo tem um perfil vertical mais alto, mas pode ser instalado em linha com modificação mínimaPor outro lado, quando o espaço para a cabeça é extremamente limitado, uma válvula rotativa compacta pode ser a única opção.
Exemplo de aplicação
Uma central elétrica a carvão de 500 megawatts na África do Sul operava válvulas duplas nas saídas do economizador.reduzindo a eficiência do ventilador induzido e aumentando o consumo de energia auxiliar em 2A fábrica calculou que a fuga de ar custaria 180.000 dólares anuais em energia adicional do ventilador.A Doebritz substituiu as válvulas de flap dupla por alimentadores rotativos de câmara de ar pesados com caixa de aço fundidoApós a instalação, o consumo de energia do ventilador induzido caiu 1,9%.poupando 148000 dólares por ano em eletricidadeAs válvulas rotativas funcionaram durante 28 meses com apenas ajustes de ponta de rotina, em comparação com as substituições trimestrais de flaps necessárias para as velhas válvulas de flaps duplos.
Perguntas frequentes
Pode ser utilizada uma válvula de flap duplo para transporte pneumático
Não, as válvulas de flap duplo não podem manter o isolamento de pressão sob a pressão da linha de transporte.Um alimentador rotativo da câmara de ar é necessário para o transporte pneumático de cinzas.
Qual dispositivo lida com temperaturas mais elevadas
As válvulas de flap duplo toleram temperaturas mais altas e sustentadas, porque não têm uma clareza de funcionamento precisa que possa se agarrar à expansão térmica.As válvulas rotativas podem ser projetadas para altas temperaturas, mas exigem um cálculo cuidadoso da distância e provisões de resfriamento.
Com que frequência as pontas das válvulas rotativas precisam ser substituídas no serviço de cinzas
Com pontas de carburo de tungstênio e uma clara adequada, os intervalos de substituição variam de 18 a 36 meses, dependendo da abrasividade das cinzas e das horas de funcionamento.As pontas ajustáveis podem ser avançadas para restaurar a clareza, alargando o intervalo entre as substituições completas.
São válvulas de flap duplo adequado para cinzas inundáveis
As válvulas de flap duplo funcionam mal com cinzas inundáveis. O pó fino atravessa os bancos de flap, tornando o selo ineficaz.Válvulas rotativas com distância de ponta apertada manusear cinzas inundáveis muito melhor.
A Doebritz fabrica válvulas de flap duplo?
A Doebritz é especializada em válvulas rotativas de pó e alimentadores rotativos de câmara de ar.Podemos recomendar fornecedores qualificados e ajudar a especificar o dispositivo correto para as suas condições de funcionamento.
Conclusão
A escolha entre uma válvula rotativa de pó e uma válvula de flap duplo para o manuseio de cinzas depende dos requisitos específicos da aplicação.medição precisaAs válvulas de flap duplo oferecem simplicidade, tolerância a grandes objetos e robustez no serviço de cinzas de fundo a temperaturas extremas.Para cinzas volantes de alta temperatura sob pressão negativaPara cinzas de fundo com grandes clínqueres e calor extremo, a válvula de flaps duplo continua a ser um cavalo de trabalho confiável.A compreensão dessas distinções garante que os engenheiros da planta selecionem o dispositivo certo para cada local no sistema de manuseio de cinzas.
Certifique-se de que o seu sistema de manipulação de cinzas está equipado com a tecnologia de descarga correta.solicitar uma recomendação de seleção da válvula, ou obter uma cotação para um alimentador rotativo de câmara de ar pesado concebido para o serviço de cinzas voadoras ou de cinzas de fundo.
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