Resumo
A manipulação de pó abrasivo, como cinzas volantes, areia de sílica, alumina e cimento, coloca exigências extremas em qualquer tecnologia de válvula.Dois dispositivos comumente considerados para estes serviços são a válvula rotativa de pó e a válvula de pinçaEmbora ambos possam controlar o fluxo de pólvora, os seus mecanismos de desgaste, requisitos de manutenção e capacidades operacionais diferem significativamente.Um alimentador de câmara de ar rotativo usa um mecanismo de vane giratório com pontas de face dura para resistir à abrasão enquanto mantém uma câmara de arA válvula de pinçagem usa uma manga de borracha flexível que se desliga para fechar o fluxo.
A
válvula rotativa de póé um dispositivo mecânico de precisão constituído por um rotor com várias pás que giram dentro de um furo de caixa usinado.As superfícies de vedação são as pontas do rotorPara o serviço abrasivo, as pontas são revestidas com materiais duros, tais como carburo de tungstênio ou estelita,e o forro pode ser equipado com uma manga de desgaste substituívelA válvula é accionada por um motor de engrenagem que proporciona rotação contínua e medição volumétrica.
Uma válvula de pinça é um dispositivo de fechamento linear que consiste em uma manga elastomérica flexível alojada dentro de um corpo rígido.um atuador externo comprime a mangueira contra si mesmoA válvula de pinçação é acionada manualmente, pneumaticamente ou eletricamente.Não têm peças giratórias nem vedações mecânicasToda a função de controlo do caudal depende da integridade da manga flexível.
Fisicamente, a válvula rotativa é um conjunto complexo de componentes metálicos usinados projetados para trabalho contínuo sob pressão.A válvula de compressão é um dispositivo mais simples com menos partes, mas um componente de consumo crítico, a manga, que se degrada a cada ciclo e deve ser substituída periodicamente.
Por que a escolha entre válvula rotativa e válvula de pinça é importante
A escolha da tecnologia de válvulas errada para o serviço de pó abrasivo cria problemas operacionais e financeiros que se intensificam ao longo do tempo.
Mecanismo de desgaste e vida útil
Em uma válvula de pinçagem, o pó abrasivo se dobra e esfrega repetidamente a superfície interna da manga de elastômero.Partículas abrasivas embutidas na borracha e agem como papel de areia durante a flexãoO manto eventualmente desenvolve rachaduras, afinamento ou perfurações que causam vazamento.uma válvula rotativa com pontas de rotor de carburo de tungstênio e um furo endurecido pode funcionar por um a três anos no mesmo serviço antes que a substituição da ponta seja necessáriaAs superfícies de desgaste de uma válvula rotativa são concebidas para serem renováveis, enquanto a mangueira da válvula de pinça é um artigo descartável.
Controle de medição e de taxa de alimentação
As válvulas de compressão estão inerentemente ligadas a dispositivos desligados, podendo ser posicionadas parcialmente abertas, mas a forma irregular da manga colapsada cria uma restrição de fluxo imprevisível.Os pós abrasivos que fluem através de uma manga parcialmente comprimida aceleram a erosão no ponto de constriçãoAs válvulas rotativas fornecem medição volumétrica precisa. Ao ajustar a velocidade do rotor, os operadores conseguem taxas de alimentação exatas medidas em quilogramas por hora.Para processos que exijam uma dosagem precisa de pó abrasivo, a válvula rotativa é a única opção viável.
Isolamento sob pressão e câmara de ar
As válvulas de compressão fornecem uma capacidade de vedação mínima sob pressão diferencial.partículas incorporadas impedem que a manga forme um selo perfeitoAs válvulas rotativas mantêm uma câmara de ar contínua através da distância anular entre as pontas do rotor e o furo da caixa.Isto é essencial em sistemas de transporte pneumático onde os diferenciais de pressão de 0Uma válvula de compressão não pode fornecer esta função.
Manutenção e tempo de inatividade
A substituição de uma mangueira de válvula requer desconectar a válvula da tubulação, remover o corpo, extrair a mangueira velha e instalar uma nova.Isto pode demorar de uma a quatro horasA manga em si é um item relativamente barato, mas o trabalho e o tempo de inatividade somam-se.Substituir pontas do rotor em uma válvula rotativa com pontas ajustáveis leva de 15 a 30 minutos sem remover a válvula da linhaO custo inicial de uma válvula rotativa é mais elevado, mas o intervalo de manutenção é muito mais longo e o trabalho por intervenção é mais curto.
Compatibilidade dos materiais e limites de temperatura
As mangas das válvulas de compressão são limitadas pela química do elastômero.A maioria dos elastômeros começa a degradar-se acima de 100 graus Celsius.Os pós abrasivos descarregados de processos de alta temperatura destroem rapidamente as mangas normais.As válvulas rotativas podem ser construídas a partir de ligas de alta temperatura e equipadas com embalagens de grafite para lidar com temperaturas superiores a 400 graus CelsiusPara os pó abrasivos quentes, a válvula de pinça simplesmente não é uma opção.
Como escolher entre válvula rotativa e válvula de compressão
A selecção depende das características específicas do abrasivo, dos requisitos do processo e do ciclo de trabalho.
Criação de um sistema de controlo de desempenho
Para a descarga contínua de cinzas volantes, cimento ou concentrados minerais, um alimentador rotativo de câmara de ar pesado é a escolha clara.fornecendo medição e câmara de arA válvula de pinçagem não pode sobreviver a este ciclo de trabalho porque a substituição da manga seria necessária semanalmente.Criando tempo de inatividade inaceitável.
Cenário 2 Colheita intermitente de amostras ou pequeno lote
Para a colheita ocasional de amostras de pó abrasivo ou para a descarga de pequenos lotes em que a precisão da medição não seja crítica, pode ser aceitável uma válvula de compressão.O baixo custo inicial e a operação simples tornam-no atraente para serviços não contínuosA mangueira continuará a desgastar-se, mas a frequência de substituição é gerenciável porque o número total de ciclos é baixo.
Criação de um sistema de gestão de resíduos
Alguns pós abrasivos são manuseados como lodos de sólidos altos. As válvulas de pinçação se destacam no serviço de lodo porque a abertura completa do furo impede o entupimento e a manga de elastômero resiste a certos produtos químicos.As válvulas rotativas não são adequadas para lodos porque o fluido viscoso não preenche adequadamente os bolsos do rotorNeste nicho específico, a válvula de pinça é preferida apesar do desgaste da manga.
Cenário 4 Alimentação da gravidade a um balançador
Quando se enche uma balança com pó abrasivo a partir de um depósito superior, uma válvula de compressão pode fornecer a função de desligamento.A válvula fecha quando o peso alvo é atingidoPara esta aplicação, a válvula de pinça oferece simplicidade e baixo custo. No entanto, se o pó for inundável ou tiver tendência a lavar, a válvula de pinça vazará pela manga.Uma válvula rotativa com pontas ajustáveis fornece um fechamento mais apertado e impede a descarga.
Scenário 5 Pó abrasivo a alta temperatura
Para poeira abrasiva quente descarregada de um calcinador ou secador acima de 200 graus Celsius, apenas uma válvula rotativa pode funcionar de forma confiável.A válvula rotativa pode ser equipada com uma caixa de rolamento resfriado a água e vedações de alta temperatura para lidar com o calorEste é um caso claro em que a concepção mecânica da válvula rotativa a torna a única opção viável.
Exemplo de aplicação
Uma mina de ouro na Austrália processava minério de sílica abrasivo com um tamanho de partícula de 90 por cento que ultrapassava 75 mícrons.As válvulas de compressão existentes nas linhas de descarga de concentrado requeriam substituição de mangas a cada três semanas a um custo de 400 dólares por mangas mais quatro horas de trabalho.Com 12 válvulas no circuito, o custo anual da mangueira ultrapassava os 100 000 dólares e o tempo de inatividade consumia quase 2000 horas de manutenção.Doebritz substituiu as válvulas de pinçagem por alimentadores rotativos de câmara de ar pesados com pontas de carburo de tungstênio e caixas revestidas de cerâmicaAs válvulas giratórias funcionaram durante 28 meses antes do primeiro ajuste de ponta ser necessário.gerando um 1 adicional.2 milhões de dólares em receita.
Perguntas frequentes
Pode uma válvula de compressão lidar com o pó abrasivo em tudo
As válvulas de compressão podem lidar com pós levemente abrasivos em aplicações de baixo ciclo.Uma válvula rotativa é fortemente recomendada para serviços abrasivos exigentes.
O que é mais barato para comprar inicialmente
Uma válvula de compressão custa significativamente menos antecipadamente, normalmente de 20 a 40% do custo de uma válvula rotativa comparável.o custo total de propriedade ao longo de três anos favorece fortemente a válvula rotativa em aplicações abrasivas.
Posso usar uma válvula como câmara de ar?
Não. As válvulas de compressão não podem manter uma câmara de ar sob diferencial de pressão. A manga vazará pó fino mesmo quando totalmente fechada. Para o serviço de câmara de ar, é necessário um alimentador rotativo de câmara de ar.
Com que frequência devem ser substituídas as pontas das válvulas rotativas no serviço de abrasivo
Com pontas de carburo de tungstênio e uma clara adequada, os intervalos de substituição variam de 12 a 36 meses, dependendo da abrasividade e das horas de funcionamento.As pontas ajustáveis podem ser avançadas para restaurar a clareza, alargando o intervalo entre as substituições completas.
A Doebritz fabrica válvulas de pinça?
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 material de manga correto para o seu pó abrasivo.
Conclusão
Para o manuseio de pó abrasivo, a válvula rotativa e a válvula de pinça servem a diferentes mestres.Os alimentadores rotativos de câmara de ar oferecem uma resistência superior ao desgasteQuando o pó é altamente abrasivo, quente ou requer alimentação precisa, o produto deve ser utilizado para a produção de uma solução de abrasivo.A válvula rotativa é a única tecnologia que fornece serviço confiável a longo prazoO maior investimento inicial é rapidamente recuperado através de uma vida útil prolongada, redução da mão-de-obra de manutenção e melhor controlo do processo.
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