โรตารีวาล์วแบบผงผู้ผลิตเครื่องป้อนแอร์ล็อคแบบหมุนสำหรับการลำเลียงแบบนิวแมติก
สรุป
ก
โรตารี่วาล์วแบบผงเป็นส่วนประกอบสำคัญในระบบขนถ่ายวัสดุเทกองที่ออกแบบมาเพื่อสูบจ่ายเม็ดผงแห้งและสะเก็ดจากฮอปเปอร์หรือไซโลไปยังสายลำเลียงแบบนิวแมติก โดยยังคงรักษาซีลแรงดันสุญญากาศไว้ ในคู่มือนี้ เราจะอธิบายว่าวาล์วโรตารีแบบผงคือเหตุใดจึงจำเป็นสำหรับโรงงานเภสัชเคมีอาหารและแบตเตอรี่ลิเธียม วิธีเลือกวาล์วแอร์ล็อคแบบหมุนที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการของคุณ และตรวจสอบข้อกำหนดสำคัญเพื่อการตัดสินใจซื้ออย่างมีข้อมูล
วาล์วโรตารีแบบผงในทางเทคนิคเรียกว่าวาล์วล็อคอากาศแบบหมุนหรือตัวป้อนแบบหมุนเป็นอุปกรณ์กลไกการเคลื่อนที่เชิงบวกที่ใช้ในการควบคุมการไหลของของแข็งเทกองแห้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งผงที่ไหลอย่างอิสระระหว่างสองช่องที่อาจอยู่ที่ระดับความดันที่แตกต่างกัน ประกอบด้วยตัวเรือนทรงกระบอกที่มีโรเตอร์หลายใบพัด โดยทั่วไปจะมีใบพัดหรือช่อง 6 ถึง 8 ช่องที่ติดตั้งอยู่บนเพลาที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์เกียร์ไฟฟ้า
คำจำกัดความทางกายภาพตามมาตรฐานการจัดการสินค้าจำนวนมากของ ISO อธิบายว่าเป็นวาล์วองค์ประกอบหมุนที่รับวัสดุด้วยแรงโน้มถ่วงที่กับดักทางเข้า โดยชั่วคราวในช่องโรเตอร์จะขนส่งวัสดุเป็นเส้นรอบวงและปล่อยออกที่ทางออก ในขณะเดียวกันก็ลดการรั่วไหลของอากาศหรือก๊าซระหว่างโซนให้เหลือน้อยที่สุด
คุณลักษณะทางกายภาพหลัก ได้แก่ เส้นผ่านศูนย์กลางของโรเตอร์โดยทั่วไป DN100 ถึง DN500 ซึ่งแปลเป็น 4 นิ้วถึง 20 นิ้ว โดยทั่วไปความเร็วของโรเตอร์จะอยู่ระหว่าง 15 ถึง 45 RPM แปรผันผ่าน VFD ระยะห่างของทิปเป็นเครื่องจักร CNC ที่มีความแม่นยำระหว่าง 0.10 ถึง 0.25 มม. เพื่อการรั่วซึมของอากาศต่ำ ตัวเลือกวัสดุของตัวเครื่อง ได้แก่ เหล็กหล่อ GG25 SS304 หรือ SS316L พร้อมการขัดเงาด้วยไฟฟ้าเพื่อการใช้งานด้านสุขอนามัย ระบบซีลประกอบด้วยแบริ่งนอกเรือที่มี PTFE NBR หรือซีลเพลาซิลิโคน พร้อมตัวเลือกการไล่อากาศ
ในการประมวลผลแบบผง วาล์วป้อนแบบหมุนจะทำหน้าที่สองอย่าง โดยให้การป้อนผลิตภัณฑ์ตามปริมาตรตามมิเตอร์และทำหน้าที่เป็นแอร์ล็อกไปพร้อมๆ กัน เพื่อรักษาความแตกต่างของแรงดันในเฟสเจือจางแบบนิวแมติกหรือระบบลำเลียงเฟสหนาแน่น ต่างจากสกรูลำเลียงตรงที่จะแยกสภาพแวดล้อมต้นน้ำและปลายน้ำออกจากกัน ป้องกันการย้อนกลับและรักษาประสิทธิภาพของระบบ
การติดตั้งวาล์วล็อคลมแบบหมุนที่ระบุอย่างเหมาะสมสำหรับการขนย้ายผงช่วยแก้ปัญหาปัญหาเรื้อรังหลายประการในการแปรรูปของแข็งจำนวนมาก รวมถึงการสูญเสียผลิตภัณฑ์ ความดัน ความไม่แน่นอน การปล่อยฝุ่นและอัตราการป้อนที่ไม่สอดคล้องกัน ด้านล่างนี้คือเหตุผลสำคัญสี่ประการว่าทำไมผู้ประมวลผลจึงเลือกใช้วาล์วโรตารีในโรงงานสมัยใหม่
ประการแรกคือการแยกแรงดันและการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบในการลำเลียงแบบนิวแมติก ในสายการลำเลียงแบบนิวแมติก ความแตกต่างของความดันมักเกิดขึ้นระหว่างถังระบายที่ความดันบรรยากาศและท่อที่มีแรงดัน วาล์วโรตารีแบบหยดผ่านหรือรุ่นเป่าทะลุช่วยรักษาซีลนี้เพื่อป้องกันไม่ให้อากาศแรงดันสูงหลบหนีจากต้นน้ำ ซึ่งจะช่วยป้องกันการลดประสิทธิภาพของโบลเวอร์ลง 10 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ และหยุดการย้อนกลับของวัสดุ ระยะห่างของทิปที่แม่นยำต่ำกว่า 0.2 มม. ในโรเตอร์กลึง CNC ช่วยลดการรั่วไหลของอากาศเหลือ 2 มิลลิลิตรต่อเมตรต่อแรงดันต่าง 10 มิลลิบาร์
ประการที่สองคือการควบคุมการป้อนตามมิเตอร์แบบสม่ำเสมอสำหรับการจ่ายปริมาตรตามปริมาตร ความแปรปรวนของอัตราการป้อนขัดขวางความแม่นยำในการแบทช์และอัตราส่วนการผสมขั้นปลาย วาล์วโรตารีให้ปริมาณงานเชิงปริมาตรที่ใกล้เคียงคงที่ โดยคำนวณจากปริมาตรพ็อกเก็ตคูณด้วย RPM คูณด้วยความหนาแน่นรวมคูณด้วยปัจจัยการเติม ด้วยการควบคุม VFD เครื่องป้อนแบบหมุนสำหรับผงช่วยให้สามารถจ่ายสารสำหรับถังชั่งน้ำหนักในการใช้งานด้านอาหารและยาได้อย่างแม่นยำ
ประการที่สามคือการควบคุมฝุ่นและสุขอนามัยของพืชเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐาน OSHA และ GMP ฝุ่นที่ไม่สามารถควบคุมได้จากการปล่อยไซโคลนหรือถุงกรองทำให้เกิดอันตรายจากการระเบิดจากฝุ่นที่ติดไฟได้ และปนเปื้อนในพื้นที่ทำงาน วาล์วโรตารี่สเตนเลสสตีลปิดผนึกอย่างแน่นหนาพร้อมโรเตอร์ต่อสายดินและการรับรอง ATEX Zone 21 หรือ 22 ประกอบด้วยผงละเอียด เช่น แป้งไทเทเนียมไดออกไซด์หรือวัสดุลิเธียมแคโทดอย่างปลอดภัยภายในเส้นทางที่ปิดล้อม
ประการที่สี่คือการลดเวลาหยุดทำงานด้วยการออกแบบที่สะอาดหรือถอดออกอย่างรวดเร็ว อุตสาหกรรมด้านสุขอนามัย รวมถึงยาอาหารและแบตเตอรี่จำเป็นต้องทำการล้างบ่อยครั้ง วาล์วโรตารีแบบเปลี่ยนเร็วหรือแบบลิ้นชักสมัยใหม่ช่วยให้สามารถสกัดโรเตอร์ได้โดยไม่ต้องตัดการเชื่อมต่อท่อตัดเวลาทำความสะอาดจากชั่วโมงเหลือเป็นนาที และลดความเสี่ยงในการปนเปื้อนข้าม
สำหรับวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อน เช่น ซีเมนต์เถ้าลอยและซิลิกาที่ระบุปลายโรเตอร์แบบเผชิญหน้าแข็งหรือซับสึกหรอ จะช่วยยืดเวลาเฉลี่ยระหว่างความล้มเหลวเกินกว่า 18000 ชั่วโมงเมื่อเทียบกับเหล็กหล่อมาตรฐาน การเลือกการกำหนดค่าที่ถูกต้องไม่ว่าจะไหลผ่านหรือทางเข้าชดเชยจะส่งผลโดยตรงต่อค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของตลอดระยะเวลาห้าปี
วิธีการเลือกและใช้วาล์วโรตารีในระบบผง
การเลือกวาล์วที่ถูกต้องจะปรับความดันของระบบคุณลักษณะของวัสดุและข้อกำหนดด้านสุขอนามัยให้ตรงกัน ด้านล่างเราจะตรวจสอบการใช้งานจริงและเกณฑ์ข้อมูลจำเพาะสำหรับวาล์วโรตารีแบบผงอุตสาหกรรม
สถานการณ์ทางอุตสาหกรรมโดยทั่วไปจะแตกต่างกันไปตามภาคส่วน การใช้งานด้านอาหารและเครื่องดื่มจัดการกับแป้ง น้ำตาล เครื่องเทศและนมผงที่ต้องใช้โครงสร้าง SS316L พื้นผิวขัดมันเงาเหมือนกระจกที่ถูกสุขอนามัย โดยมีความหยาบโดยเฉลี่ยน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.8 ไมโครเมตร ทำความสะอาดในสถานที่พร้อมและตัวเครื่องที่ทำความสะอาดได้อย่างรวดเร็ว การผลิตยาและแบตเตอรี่เกี่ยวข้องกับผง API และวัสดุแคโทดลิเธียมไอออนที่ต้องการซีลกำจัดไนโตรเจนที่ทำจากสเตนเลสสตีล 316L ป้องกันการต่อสายดินและปะเก็นที่เป็นไปตามข้อกำหนดของ FDA กระบวนการทางเคมีและพลาสติกครอบคลุมถึงเรซินแคลเซียมคาร์บอเนตและไททาเนียมไดออกไซด์โดยใช้เหล็กหล่อหรือสเตนเลส โดยมีปลายการสึกหรอแบบเปลี่ยนได้ที่ทำจากสเตลไลต์หรือทังสเตนคาร์ไบด์ ระบบรวบรวมฝุ่นและระบบระบายไซโคลนจัดการเถ้าลอยและฝุ่นเม็ดสีด้วยวาล์วปล่อยผ่านสำหรับงานหนักที่มีใบพัดเบี่ยงเพื่อป้องกันการติดขัด
การทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่างวาล์วแบบหยดทะลุและแบบเป่าผ่านโรตารีถือเป็นสิ่งสำคัญ วาล์วโรตารีแบบปล่อยผ่านอาศัยแรงโน้มถ่วงที่หน้าแปลนด้านล่างลงในรางหรือสายพานลำเลียงแบบสกรู ทำให้เหมาะสำหรับถังเก็บฝุ่นแบบผงทั่วไปและการขนถ่ายไซโล วาล์วหมุนแบบเป่าลมช่วยให้สามารถลำเลียงอากาศผ่านช่องโรเตอร์ โดยเป่าวัสดุโดยตรงไปยังท่อนิวแมติก ซึ่งทำงานได้ดีที่สุดสำหรับการติดตั้งที่มีพื้นที่ว่างด้านบนต่ำและผงเหนียวหรือเหนียวที่ต้องฉีดโดยตรง
พารามิเตอร์ขนาดและข้อมูลจำเพาะที่สำคัญต้องได้รับการยืนยันกับซัพพลายเออร์ ความหนาแน่นรวมของวัสดุที่วัดเป็นกิโลกรัมต่อลิตรจะกำหนดปัจจัยการเติมแบบพกพาซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 0.6 ถึง 0.85 กำลังการผลิตที่ต้องการเป็นลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมงหรือตันต่อชั่วโมงคำนวณจากปริมาตรกระเป๋าเป็นลิตรต่อรอบคูณด้วย RPM คูณด้วยความหนาแน่นรวมคูณด้วยปัจจัยการเติมคูณด้วย 60 ความทนทานต่อแรงดันที่แตกต่างกันจะแตกต่างกันไปตามวาล์วมาตรฐานที่รองรับ 0.5 บาร์ และการออกแบบทางเข้าสำหรับงานหนักหรือออฟเซ็ตที่จัดการ 1.5 บาร์หรือสูงกว่า ช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ลบ 20 องศาเซลเซียส ถึงบวก 200 องศาเซลเซียส ด้วยซีล PTFE และสูงถึง 450 องศาเซลเซียส โดยใช้กราไฟท์บรรจุ ตัวเลือกการกำหนดค่าโรเตอร์ประกอบด้วยการออกแบบปลายปิดที่ป้องกันไม่ให้ผลิตภัณฑ์เข้าไปในบริเวณเพลาหรือประเภทใบพัดแบบเปิดที่เหมาะกับเม็ดและแกรนูลมากกว่า มาตรฐานหน้าแปลนต้องตรงกับอุปกรณ์ที่มีอยู่พร้อมตัวเลือกต่างๆ รวมถึงข้อกำหนด ANSI DIN หรือ JIS
การติดตั้งและบำรุงรักษาที่เหมาะสมช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพในระยะยาว ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการจัดตำแหน่งศูนย์กลางระหว่างหน้าแปลนทางเข้าและทางออกของไซโล เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้วัสดุติดกัน ใช้ข้อต่อจำกัดแรงบิดหากมีความเสี่ยงที่วัตถุแปลกปลอมจะติดขัด ตรวจสอบระยะห่างของปลายโรเตอร์เป็นระยะๆ เนื่องจากการสึกหรอมากเกินไปจะทำให้อากาศผ่านและลดประสิทธิภาพในการลำเลียง สำหรับบรรยากาศที่ระเบิดได้ ให้ตรวจสอบเอกสาร ATEX ว่าแปรงต่อสายดินมีความต่อเนื่องและสอดคล้องกับพลังงานการจุดระเบิดขั้นต่ำ
คำถามที่พบบ่อย
อะไรคือความแตกต่างระหว่างโรตารีวาล์วและแอร์ล็อคแบบหมุน?
โดยพื้นฐานแล้วมันเป็นอุปกรณ์เดียวกัน คำว่าแอร์ล็อคแบบหมุนเน้นที่ฟังก์ชันการปิดผนึกด้วยแรงดัน ในขณะที่วาล์วโรตารีหรือตัวป้อนเน้นบทบาทในการสูบจ่ายวัสดุ โรตารีวาล์วสำหรับจัดการผงส่วนใหญ่ทำหน้าที่ทั้งสองอย่างพร้อมกัน
เมื่อใดที่ฉันควรเลือกการเป่าลมผ่านแทนที่จะใช้โรตารีวาล์วแบบดรอปทรู
เลือกการออกแบบเป่าทะลุเมื่อพื้นที่ส่วนหัวมีจำกัด หรือเมื่อต้องนำวัสดุเข้าสู่สายลำเลียงแบบนิวแมติกโดยตรง แนะนำให้ใช้โมเดลแบบปล่อยผ่านแรงโน้มถ่วงสำหรับการปล่อยแรงโน้มถ่วงไปยังเครื่องป้อนแบบสกรูหรือถังรวบรวม
โรตารีวาล์วแบบผงสามารถจัดการกับผงที่มีความเหนียวหรือดูดความชื้นได้หรือไม่
วาล์วมาตรฐานอาจประสบปัญหาการเชื่อมต่อ สำหรับผงที่เหนียวเหนอะหนะ เช่น นมผงหรือโกโก้ ให้ใช้การออกแบบเป่าทะลุด้วยการไล่อากาศตามหลักอากาศพลศาสตร์หรือโรเตอร์ขัดเงาพร้อมช่องเยื้องเยื้องตรงข้ามที่ป้องกันการเชื่อมติด
ระยะห่างของปลายโรเตอร์แบบใดที่ยอมรับได้สำหรับการรั่วไหลของอากาศต่ำ
สำหรับวาล์วโรตารีแบบผงที่มีความแม่นยำ โรงงานจะตั้งค่าระยะห่างระหว่าง 0.10 ถึง 0.20 มม. โดยทั่วไป ช่องว่างที่กว้างขึ้นจะเพิ่มการบายพาสอากาศ ในขณะที่ช่องว่างที่แคบกว่าอาจเสี่ยงต่อการเสียดสีหากการขยายตัวเนื่องจากความร้อนไม่เหมาะสม
โรตารีวาล์วสแตนเลสจำเป็นสำหรับการใช้งานเกรดอาหารหรือไม่
ใช่. เหล็กกล้าไร้สนิม 304 หรือ 316L ที่มีพื้นผิวสัมผัสขัดด้วยไฟฟ้าซึ่งมีความหยาบโดยเฉลี่ยน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.8 ไมโครเมตร ต้องมีซีลและการออกแบบที่ปราศจากรอยแยกที่ได้รับการอนุมัติจาก FDA เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐาน GMP และสุขอนามัย
Doebritz มีวาล์วโรตารีที่ได้รับการรับรอง ATEX หรือไม่
ใช่. วาล์วล็อคแอร์โรตารีที่ได้รับการรับรอง ATEX Zone 21 และ 22 ประกอบด้วยแปรงกราวด์โรเตอร์กระจายไฟฟ้าสถิต และตัวเลือกป้องกันประกายไฟสำหรับสภาพแวดล้อมฝุ่นที่ติดไฟได้ในการผลิตสารเคมีและแบตเตอรี่
บทสรุป
การเลือกโรตารีวาล์วแบบผงที่เหมาะสมไม่ว่าจะแบบพ่นผ่านลมหรือการทำความสะอาดด่วนเพื่อสุขอนามัยจะส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการลำเลียงแบบนิวแมติกในการควบคุมฝุ่นและผลผลิตของผลิตภัณฑ์ เครื่องป้อนแอร์ล็อคแบบหมุนที่ออกแบบอย่างแม่นยำพร้อมโรเตอร์กลึง CNC และการซีลสุญญากาศที่ผ่านการรับรองให้ผลตอบแทนจากการลงทุนที่วัดได้ผ่านการลดการรั่วไหลและลดเวลาหยุดทำงานให้เหลือน้อยที่สุด