Resumen de las actividades
En las centrales eléctricas de carbón y las calderas de biomasa, los sistemas de manipulación de cenizas deben transportar cenizas volantes y cenizas de fondo abrasivas calientes de las tolvas a los silos o tanques de almacenamiento.la válvula rotativa de polvo y la válvula de doble colgajoAunque ambos controlan la descarga de cenizas, sus principios de sellado, capacidades de temperatura y demandas de mantenimiento son fundamentalmente diferentes.Un alimentador rotativo de esclusa de aire utiliza un mecanismo de paleta giratoria para proporcionar medición continua con aislamiento de presiónUna válvula de doble abajo utiliza dos puertas operadas por gravedad alterna para crear un sello intermitente.y frecuencia de mantenimiento para ayudar a los ingenieros de la planta a seleccionar el dispositivo correcto para el trabajo de manejo de cenizas.
A. No
válvula giratoria de polvopara el servicio de cenizas es un alimentador rotativo de esclusa de aire de uso pesado que consiste en un rotor de varias paletas que gira dentro de una carcasa fundida o fabricada.Las cenizas volantes o de fondo entran en los bolsillos del rotor en la entrada y son llevadas a la salida por rotaciónEn el caso de las cenizas abrasivas, las puntas se recubren duramente con carburo de tungsteno o estelita.y el agujero está equipado con una manga de desgaste reemplazableLa válvula es accionada por un motor de engranajes, proporcionando descarga continua y medición volumétrica.proporcionando una esclusa de aire bajo presión diferencial.
Una válvula de doble solapa, también conocida como válvula de goteo o descargador de cenizas, consiste en dos válvulas o puertas con bisagras dispuestas en serie, una encima de la otra, dentro de una carcasa vertical.La tapa superior se coloca en la salida de la tolvaLa tapa inferior se coloca debajo de la tapa superior con un hueco entre ellas. Ambas tapas se cierran normalmente por contrapeso o fuerza de resorte.el peso de la columna de cenizas supera el contrapeso en la solapa superiorLa parte superior se cierra, y la ceniza acumulada en la cámara abre la parte inferior.descarga en el transportador o silo aguas abajoLa tapa inferior se cierra, completando el ciclo. Esta acción alterna permite que las cenizas pasen mientras se minimiza la fuga de aire.
Físicamente, la válvula rotativa es un dispositivo de funcionamiento continuo con componentes giratorios y sellos de eje.Dispositivo accionado por gravedad sin necesidad de potencia externaLa válvula rotativa proporciona una esclusa de aire mecánica a través de un espacio libre de funcionamiento ajustado. La válvula de doble abajo proporciona un sello intermitente a través del cierre superpuesto de las dos abajas.Estas diferencias fundamentales dictan dónde debe aplicarse cada tecnología en los sistemas de manejo de cenizas.
La elección incorrecta del dispositivo de manejo de cenizas crea problemas operativos y de seguridad que afectan a la disponibilidad de la planta, el cumplimiento ambiental y los presupuestos de mantenimiento.
Principio de sellado y fuga de aire
En el manejo de cenizas, la tolva por encima de la válvula suele estar bajo presión negativa de un ventilador de corriente de aire inducido o un sistema de transporte neumático.La fuga de aire a la tolva reduce la eficiencia del sistema y aumenta el consumo de energía del ventiladorUna válvula giratoria con un espacio libre de punta bien mantenido proporciona un sellado mecánico continuo.El hueco anular entre las puntas del rotor y el orificio de la carcasa es lo suficientemente pequeño como para restringir el flujo de aire incluso bajo presión diferencial de 0.5 bar o más. Una válvula de doble colgaje se basa en el cierre por gravedad. Si los asientos de colgaje están desgastados, deformados por el calor u obstruidos por racimos de ceniza de gran tamaño, el sello está incompleto.Las fugas de aire a través de la brecha continuamenteEn los sistemas de transporte neumático, esta fuga obliga al soplador a trabajar más duro, aumentando los costos de energía en miles de dólares al año.
Resistencia a la temperatura y expansión térmica
Las cenizas volantes de los economizadores pueden superar los 350 grados centígrados, mientras que las cenizas del horno pueden alcanzar los 600 grados centígrados o más.Las válvulas giratorias pueden ser diseñadas para estas temperaturas utilizando carcasas de acero fundido o acero inoxidableEl espacio libre del rotor está calculado para acomodar la expansión térmica, evitando las convulsiones.Las válvulas de doble solapa son dispositivos más simples con menos tolerancias de precisiónLos flaps son típicamente de acero fundido de manganeso o placa fabricada. Toleran altas temperaturas sin el riesgo de que el rotor se apodere por la expansión térmica.los asientos con solapa pueden distorsionarse bajo un calor alto sostenidoPara el servicio de cenizas de fondo a temperaturas extremas, a menudo se prefieren las válvulas de doble solapa por su robustez.mientras que las válvulas rotativas son preferidas para cenizas volantes de alta temperatura donde la esclusa de aire es crítica.
Frecuencia de mantenimiento y sustitución de piezas de desgaste
En una válvula rotativa, el desgaste se concentra en las puntas del rotor y el orificio de la carcasa.una válvula rotativa puede funcionar durante 12 a 36 meses en servicio de cenizas volantes antes de que sea necesario el ajuste de la puntaLos rotores de punta ajustables permiten el mantenimiento sin necesidad de quitar la válvula.El constante golpe de ceniza contra las aletas y la acción de corte abrasivo en el asiento erosionan gradualmente las superficies de selladoLa sustitución de las válvulas es una tarea importante que requiere la extracción de la válvula de la línea.y sin motor de engranajes de transmisión para mantenerPara las plantas con personal de mantenimiento limitado, la simplicidad de la válvula de doble colgajo es atractiva a pesar del mayor tiempo de reparación.
Contador y control del rendimiento
Las válvulas rotativas proporcionan una medición volumétrica precisa. Al ajustar la velocidad del rotor, los operadores pueden marcar una tasa exacta de descarga de cenizas medida en toneladas por hora.Esto es esencial para la distribución de la carga entre múltiples tolvas o para que las tasas de generación de cenizas coincidan con la capacidad del sistema de transporteLas válvulas de doble colgajo no proporcionan control de medición. La tasa de descarga depende de la presión de la cabeza de ceniza, el tamaño de las partículas y el ajuste de contrapeso de la colgaja. Fluctúa con la carga de la caldera y el nivel de la tolva.Para las plantas que requieren un control preciso del flujo de cenizasPara una descarga simple en un transportador abierto, la válvula de doble colgajo es suficiente.
Enchufe y manipulación de objetos grandes
La ceniza del fondo suele contener trozos de carbono sin quemar, escoria de la caldera o metal vagabundo. Estos objetos de gran tamaño pueden alojarse en una válvula giratoria, atascando el rotor y activando el motor de accionamiento.Las válvulas de doble colgajo son más tolerantes a los objetos grandesSi un objeto grande impide el cierre completo, la fuga de aire resultante es notable y puede corregirse durante la siguiente ventana de mantenimiento.Las válvulas rotativas requieren un espacio libre preciso en todo momentoPara las cenizas de fondo con tamaño de partícula variable, incluidos los clínqueros grandes, las válvulas de doble colgajo son generalmente más tolerantes.
Cómo seleccionar entre válvula rotativa y válvula de doble colgajo
La selección depende del tipo de ceniza, de la temperatura, de las condiciones de presión y de los requisitos de la planta.
Escenario 1 Ceniza volante a alta temperatura del economizador
Los economizadores de las calderas de carbón manejan cenizas volantes a 300 o 400 grados bajo presión negativa.y rodamientos refrigerados por agua proporciona la cámara de aire requeridaLa velocidad del rotor se ajusta a la velocidad de generación de cenizas. Las válvulas de doble colgajo en este servicio filtrarían el aire excesivo a través de los asientos desgastados, reduciendo la eficiencia del ventilador de corriente inducida.La válvula rotativa es la elección correcta.
Escenario 2 Ceniza de fondo con clínqueros grandes
Las cenizas de fondo que se descargan de una tolva de cenizas húmeda o seca contienen grandes partículas de escoria fundida y trozos de carbono sin quemar.Una válvula de doble colgaje con colgajes de manganeso de fundición pesada maneja los objetos grandes y la alta temperatura sin riesgo de convulsionesUna válvula rotativa requeriría un diseño abierto de amplio espacio especial y aún así el riesgo de atasco.
Escenario 3 Transporte neumático de cenizas de mosca
Cuando las cenizas volantes se transportan desde las tolvas a un silo central por tubería neumática, la válvula de descarga debe mantener un aislamiento de presión para evitar que el aire vuelva a soplar a la tolva.Una válvula giratoria con espacio libre para apagar llamas y certificación ATEX proporciona la cámara de aire y permite la alimentación continua en la línea de transporteUna válvula de doble solapa no puede mantener el sello de presión requerido y permitiría que el aire cortocircuite a través del sistema.
Escenario 4 Descarga simple por gravedad al transportador abierto
Para la descarga de cenizas de un silo a un transportador de cinta abierta en condiciones atmosféricas, no se necesita ninguna esclusa de aire.cierre de bajo costo que impide la formación de polvo durante la descargaLa válvula rotativa sería demasiado diseñada para esta tarea.
Escenario 5 Trabajo combinado con restricciones de modernización
En el caso de la adaptación de un sistema de manipulación de cenizas existente con espacio limitado para la cabeza, es posible que una válvula giratoria no encaje debido a su envolvente vertical.Una válvula de doble abajo tiene un perfil vertical más alto, pero se puede instalar en línea con una mínima modificaciónPor el contrario, cuando el espacio para la cabeza es extremadamente limitado, una válvula rotativa compacta puede ser la única opción.
Ejemplo de aplicación
Una central eléctrica de carbón de 500 megavatios en Sudáfrica operaba válvulas de doble colgajo en las salidas de las tolvas de economizador.Reducción de la eficiencia del ventilador inducido y aumento del consumo de energía auxiliar en 2La planta calculó que la fuga de aire costó 180.000 dólares anuales en potencia adicional del ventilador.Doebritz reemplazó las válvulas de doble solapa con alimentadores rotativos de esclusas de aire de trabajo pesado con carcasas de acero fundidoDespués de la instalación, el consumo de energía del ventilador inducido se redujo en un 1,9 por ciento,ahorrar 148000 dólares al año en electricidadLas válvulas rotativas han funcionado durante 28 meses con sólo ajustes de punta de rutina, en comparación con los reemplazos trimestrales de la solapa requeridos con las viejas válvulas de doble solapa.
Preguntas frecuentes
¿Se puede utilizar una válvula de doble colgajo para el transporte neumático?
Las válvulas de doble colgajo no pueden mantener el aislamiento de presión bajo la presión de la línea de transporte.Se requiere un alimentador rotativo de esclusa de aire para el transporte neumático de cenizas.
¿Qué dispositivo maneja temperaturas más altas?
Las válvulas de doble colgajo toleran temperaturas sostenidas más altas porque no tienen un espacio libre de funcionamiento de precisión que pueda aprovecharse de la expansión térmica.Las válvulas giratorias pueden ser diseñadas para altas temperaturas, pero requieren un cuidadoso cálculo de la distancia libre y disposiciones de enfriamiento.
¿Con qué frecuencia las puntas de las válvulas rotativas necesitan ser reemplazadas en el servicio de cenizas?
Con puntas de carburo de tungsteno y un espacio libre adecuado, los intervalos de reemplazo oscilan entre 18 y 36 meses, dependiendo de la abrasividad de las cenizas y las horas de funcionamiento.Las puntas ajustables se pueden avanzar para restablecer el espacio libre, ampliando el intervalo entre las sustituciones completas.
¿Son las válvulas de doble solapa adecuadas para la ceniza inundable
Las válvulas de doble colgajo funcionan mal con cenizas inundables. El polvo fino se filtra a través de los asientos de las colgajas, haciendo que el sello sea ineficaz.Las válvulas giratorias con espacio libre de punta apretado manejar ceniza inundable mucho mejor.
¿Doebritz fabrica válvulas de doble colgajo
Doebritz se especializa en válvulas rotativas de polvo y alimentadores rotativos de esclusas de aire.Podemos recomendar proveedores calificados y ayudar a especificar el dispositivo correcto para sus condiciones de funcionamiento.
Conclusión
La elección entre una válvula rotativa de polvo y una válvula de doble colgajo para el manejo de cenizas depende de los requisitos específicos de la aplicación.medición precisaLas válvulas de doble solapa ofrecen simplicidad, tolerancia a objetos grandes y robustez en el servicio de cenizas de fondo a temperaturas extremas.Para cenizas volantes de alta temperatura bajo presión negativaPara las cenizas de fondo con grandes clínqueros y calor extremo, la válvula de doble colgajo sigue siendo un caballo de batalla confiable.La comprensión de estas diferencias asegura que los ingenieros de la planta seleccionen el dispositivo adecuado para cada ubicación en el sistema de manejo de cenizas.
Asegúrese de que su sistema de manejo de cenizas está equipado con la tecnología de descarga correcta.solicitar una recomendación de selección de válvulas, o obtener una cotización para un alimentador rotativo de esclusa de aire de uso pesado diseñado para el servicio de cenizas voladoras o de cenizas de fondo.
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