Краткое содержание
Когда система обработки порошка должна доставлять материал в несколько пунктов назначения, инженерам приходится выбирать между использованием
поворотный клапандля каждой точки сброса или один распределительный клапан для направления потока. Эти два устройства служат принципиально разным целям. Поворотный клапан для порошка контролирует скорость подачи и поддерживает изоляцию давления, а распределительный клапан перенаправляет материал с одной линии транспортировки на другую. Понимание того, когда использовать каждую технологию, а когда их комбинировать, имеет важное значение для разработки эффективных многоточечных систем распределения порошка.
Что такое поворотный клапан и перепускной клапан
Поворотный клапан для порошка представляет собой вращающееся устройство с многолопастным ротором, которое перемещает материал от входа к выходу. Он обеспечивает непрерывное объемное измерение и действует как воздушный шлюз, сводя к минимуму утечку воздуха между зонами с различным давлением. Скорость ротора определяет скорость подачи. Это устройство регулирования потока с фиксированным входным и выходным путями.
Отводной клапан — это переключающее устройство, используемое для перенаправления потока порошка от одного входа к одному из двух или более выходов. Наиболее распространенные конструкции включают в себя поворотный желоб, который качается между выпускными патрубками, скользящую лопасть, которая блокирует одно выпускное отверстие при открытии другого, и вращающуюся заглушку, которая выравнивает внутренние каналы с выбранным выпускным отверстием. Переключающие клапаны используются как в системах самотечной, так и в пневматической транспортировке. Они не дозируют порошок. Они просто направляют любой поток, поступающий во входное отверстие, в выбранный пункт назначения.
Физически переключающий клапан создает механическое изменение пути. Внутренний механизм перемещается, блокируя одно отверстие и открывая другое. При пневматической транспортировке переключающие клапаны должны поддерживать целостность давления на закрытом выходе, чтобы предотвратить утечку воздуха и порошка в неиспользуемую линию. Для этого требуется плотная уплотнительная поверхность на лопатке или заглушке переключателя, часто с продувкой воздухом или надувными уплотнениями для работы под высоким давлением.
Почему различия важны при маршрутизации порошка
Смешение функций поворотных и переключающих клапанов приводит к неэффективным конструкциям систем, которые тратят энергию, создают проблемы с обслуживанием и не соответствуют технологическим требованиям.
Измерение и маршрутизация
Самая распространенная ошибка проектирования – ожидание, что распределительный клапан будет контролировать скорость подачи. Переключающий клапан не имеет возможности регулировать количество порошка, проходящего через него. Если подача вверх по течению меняется, поток к месту назначения меняется пропорционально. Роторный шлюзовой питатель, напротив, обеспечивает постоянный массовый поток независимо от незначительных изменений уровня в бункере или давления на входе. Когда процесс требует определенных килограммов в час для каждого пункта назначения, в точке разгрузки обязательно должен быть установлен поворотный клапан.
Изоляция давления и шлюзовая камера
При пневматической транспортировке давление в точке отклонения может быть значительным. Перепускной клапан должен герметично выдерживать такое давление, чтобы предотвратить попадание материала не в ту линию. Стандартные гравитационные отклонители не выдерживают давления транспортировки и будут просачивать порошок через закрытое выпускное отверстие. С этой задачей могут справиться только специально разработанные переключающие клапаны под давлением с прочными уплотнениями. Поворотный клапан по своей сути обеспечивает изоляцию давления и может быть установлен перед или после переключателя для управления зонами давления.
Износ и истирание в точке переключения
Внутренний механизм переключающего клапана расположен непосредственно на пути потока. Абразивные порошки, такие как летучая зола, цемент или пластиковые гранулы, разрушают поворотный желоб или скользящее лезвие. Со временем уплотнение разрушается и клапан дает течь. Поворотные клапаны концентрируют износ на кончиках ротора, которые предназначены для замены. В комбинированной системе распределитель управляет направлением, а поворотный клапан поглощает дозировку и износ, продлевая срок службы обоих компонентов.
Гибкость и расширяемость системы
Один поворотный клапан может подавать только один пункт назначения. Для обслуживания нескольких бункеров заводу потребуется несколько поворотных клапанов, каждый со своим приводом и воздушным шлюзом. Это дорого и требует значительного запаса мощности. Один распределительный клапан может направлять материал из одного источника во многие пункты назначения. Комбинируя один поворотный клапан с одним переключателем, установка обеспечивает как точное дозирование, так и гибкую маршрутизацию за небольшую часть стоимости нескольких поворотных клапанов.
Очищаемость и перекрестное загрязнение
На пищевых и фармацевтических предприятиях смена приемного бункера часто требует очистки системы распределения во избежание перекрестного загрязнения. Переключающие клапаны с внутренней поверхностью без щелей и полированной поверхностью позволяют осуществлять быструю очистку между партиями. Поворотные клапаны требуют более тщательной разборки для полной очистки. Конструкция системы таким образом, что распределитель является последней точкой контакта перед контейнером назначения, сводит к минимуму площадь, которую необходимо очистить при переключении продуктов.
Как комбинировать поворотные клапаны и дивертеры для оптимальной маршрутизации
В наиболее эффективных многоточечных системах распределения порошка обе технологии дополняют друг друга. Следующие конфигурации иллюстрируют лучшие практики.
Конфигурация 1: поворотный клапан перед переключателем
В такой конструкции на разгрузочном бункере устанавливается поворотный клапан для порошка, за которым следует гравитационный переключающий клапан или клапан низкого давления, который направляет дозируемый поток в несколько бункеров. Это хорошо работает для сыпучих порошков, выгружаемых под действием силы тяжести в бочки, мешки или бункеры для хранения. Поворотный клапан обеспечивает постоянную скорость подачи, а переключатель обеспечивает гибкость маршрутизации. Поскольку дивертор работает при давлении, близком к атмосферному, достаточно стандартных гравитационных конструкций с мягкими уплотнениями. Это самая простая и экономичная конфигурация для пакетного распределения по нескольким точкам.
Конфигурация 2. Переключатель перед поворотным клапаном.
Здесь распределительный клапан выбирает, какой бункер или бункер подает систему, а один поворотный клапан под переключателем дозирует выбранный материал в линию пневматической транспортировки. Это часто встречается на заводах, которые перерабатывают несколько ингредиентов, хранящихся в отдельных бункерах, но используют общую систему транспортировки. Дивертер должен быть герметичным, если система работает под вакуумом или положительным давлением. Поворотный клапан на выходе обеспечивает шлюзование и дозирование в конвейерную линию. Такая конфигурация сводит к минимуму количество необходимых поворотных клапанов, снижая капитальные затраты и затраты на техническое обслуживание.
Конфигурация 3: несколько диверторов с одним поворотным клапаном
В сложных распределительных сетях несколько распределительных клапанов могут быть расположены последовательно или параллельно после одного поворотного шлюзового питателя. Поворотный клапан измеряет общий поток системы, а последующие переключатели направляют части этого потока к отдельным пунктам назначения. Это используется в крупномасштабных операциях смешивания, когда базовый порошок направляется на разные линии смешивания. Каждый отклонитель должен быть согласован с системой управления технологическим процессом, чтобы обеспечить подачу материала на правильную линию в нужное время.
Конфигурация 4. Отклонитель под давлением при транспортировке плотной фазы.
Пневматическая транспортировка плотной фазы работает при высоком давлении, часто от 4 до 10 бар. Для направления потока плотной фазы требуется мощный переключающий клапан с вращающейся конструкцией затвора и закаленными внутренними поверхностями. Поворотный клапан, питающий систему, должен представлять собой шлюзовой шлюз высокого давления, рассчитанный на давление транспортировки. В этом случае дивертор размещается на конвейерной линии после поворотного клапана. Поворотный клапан поддерживает герметичность бункера, в то время как распределитель переключает поток высокого давления между приемниками назначения. Оба клапана должны быть рассчитаны на полное давление в системе.
Конфигурация 5: Санитарный переключатель с функцией очистки на месте
Пищевые и фармацевтические заводы часто используют санитарный распределительный клапан с полированными внутренними деталями и возможностью очистки на месте. Эта комбинация, расположенная после санитарного поворотного клапана, позволяет выполнить полную очистку системы без ее разборки. Пробка или лопасть отводного клапана предназначены для полного слива, не оставляя карманов для продукта. После производственного цикла система промывается чистящим раствором, дезинфицируется и ополаскивается перед переходом к следующему продукту. Это сокращает время переналадки с часов до минут.
Пример применения
Заводу по смешиванию специй в Индии необходимо было распределить семь различных порошкообразных ингредиентов из отдельных бункеров для хранения на четыре линии смешивания. Первоначально они установили отдельный поворотный клапан для каждого бункера и каждого смесителя, для чего потребовалось 28 поворотных клапанов. Стоимость была непомерно высокой, а бремя обслуживания было огромным. Дебриц модернизировал систему, используя семь поворотных клапанов на выходе из силоса, каждый из которых подается в сеть из трех переключающих клапанов под давлением, предназначенных для подачи любого ингредиента в любой смеситель. Общее количество поворотных клапанов сократилось до семи, а маршрутизацию выполняют диверторы. Капитальные затраты снизились на 65 процентов. Переключение между рецептами стало полностью автоматизированным, а время проверки очистки сократилось вдвое, поскольку диверторы были разработаны с полированными внутренними деталями без щелей.
Часто задаваемые вопросы
Может ли перепускной клапан полностью заменить поворотный клапан?
Нет. Переключающий клапан только направляет поток. Он не может дозировать порошок или поддерживать шлюзовую камеру. Попытка использовать отклонитель в качестве питателя приводит к неконтролируемым, переменным расходам.
Какой тип переключающего клапана лучше всего подходит для абразивных порошков
Вращающийся пробковый отводитель с закаленными поверхностями наиболее долговечен при работе с абразивами. Пробка выворачивается из канала потока, когда она не переключается, что сводит к минимуму износ. Конструкция со скользящим лезвием изнашивается быстрее, поскольку лезвие постоянно контактирует с текущим порошком.
Сколько выпусков может иметь распределительный клапан
Стандартные переключатели переключают между двумя розетками. Доступны многопортовые переключатели с тремя-шестью выходами, но они становятся сложными и дорогими. Для более чем трех направлений обычно более надежны несколько двусторонних отклонителей, расположенных последовательно.
Должен ли распределительный клапан иметь сертификат ATEX?
Если дивертер работает в атмосфере горючей пыли, он должен иметь сертификат ATEX. Внутренний механизм не должен создавать источников возгорания, а корпус клапана должен выдерживать максимальное давление взрыва или быть оснащен газоотводом.
Поставляет ли компания Doebritz переключающие клапаны, а также поворотные клапаны?
Да. Компания Doebritz производит как поворотные шлюзовые питатели порошка, так и полный спектр переключающих клапанов для гравитационной и пневматической транспортировки. Мы разрабатываем интегрированные системы, сочетающие обе технологии для достижения оптимальной производительности.
Заключение
Поворотные клапаныи переключающие клапаны выполняют разные, но взаимодополняющие функции в маршрутизации порошка. Поворотный клапан обеспечивает точность дозирования и изоляцию давления, которую не могут обеспечить диверторы. Переключающий клапан обеспечивает гибкость маршрутизации, которая в противном случае потребовала бы непрактичного количества поворотных клапанов. Стратегически комбинируя эти технологии, заводы достигают точного многоточечного распределения с минимальными капиталовложениями и упрощенным обслуживанием. Понимание того, когда и как интегрировать оба устройства, является отличительной чертой эффективной системы обработки сыпучих материалов.
С уверенностью спроектируйте свою следующую систему распределения порошка. Свяжитесь с Doebritz Shanghai Co., Ltd. сегодня, чтобы обсудить ваши требования к маршрутизации, запросить чертеж конфигурации системы или получить коммерческое предложение на комплект поворотного шлюзового питателя и распределительного клапана, разработанный для вашего конкретного применения.
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!