Bản tóm tắt
Bột có thể ngập nước và xả được hoạt động giống chất lỏng hơn là chất rắn, tạo ra những thách thức đặc biệt cho
van quay bộtđịnh cỡ. Khi các loại bột này được xử lý trong bộ cấp liệu có khóa khí quay, chúng có thể chảy qua các túi rôto, làm ngập vỏ và gây ra hiện tượng phóng điện không kiểm soát được làm hỏng độ chính xác của phép đo. Việc định cỡ phù hợp đòi hỏi phải hiểu rõ các đặc tính có khả năng ngập nước, chọn hình dạng rôto chính xác và áp dụng các đặc điểm thiết kế làm gián đoạn dòng bột. Hướng dẫn này giải thích cách định cỡ van quay bột cho bột có thể ngập và xả được để duy trì việc đo lường đáng tin cậy và ngăn ngừa ngập lụt.
Bột có thể ngập nước và có thể xả được là gì
Bột có thể ngập nước là chất rắn có khối lượng lớn bị mất góc nghỉ và chảy như chất lỏng khi chịu rung động, sục khí hoặc thay đổi áp suất nhỏ. Các ví dụ phổ biến bao gồm silica bốc khói, canxi cacbonat kết tủa, titan dioxide, muội than và bột nghiền mịn. Những vật liệu này có kích thước hạt rất mịn, thường dưới 100 micron và mật độ khối thấp, dao động từ 0,1 đến 0,4 gam trên mỗi cm khối.
Bột có thể xả được là vật liệu có thể được vận chuyển bằng khí nén hoặc hóa lỏng đến mức chúng đi qua những khoảng trống cực nhỏ. Khi bột có thể xả được đi vào các túi rôto của van quay bột, nó sẽ không lắng xuống thành một đống ổn định. Thay vào đó, nó vẫn ở dạng lỏng và chảy liên tục qua khe hở giữa đầu rôto và lỗ vỏ. Hiện tượng này được gọi là đỏ bừng. Về cơ bản, bột rò rỉ qua van giống như nước qua rây, hoàn toàn bỏ qua hoạt động đo lường dự định.
Cơ chế vật lý đằng sau lũ lụt và xả nước là sục khí. Khi không khí bị cuốn vào bột, nó sẽ tách các hạt riêng lẻ và làm giảm ma sát giữa các hạt. Bột hoạt động như một chất lỏng pha đậm đặc hơn là chất rắn dạng hạt. Trong máy cấp liệu khóa khí quay, chênh lệch áp suất qua van có thể hút không khí đi lên qua cửa vào, làm hóa lỏng bột phía trên rôto. Sau khi hóa lỏng, bột sẽ tràn vào vỏ van và thoát ra ngoài theo bất kỳ đường dẫn nào có sẵn.
Việc hiểu được liệu bột chỉ có thể ngập nước hay có thể xả được chủ động sẽ quyết định phương pháp định cỡ. Bột có thể ngập nước cần có những hạn chế để ngăn chặn sự hóa lỏng. Bột có thể xả được yêu cầu cơ chế bịt kín tích cực để chặn ngay cả đường đi của hạt tốt nhất. Cả hai điều kiện đều đòi hỏi sự chú ý cẩn thận trong quá trình định cỡ van quay bằng bột.
Tại sao vấn đề về kích thước chính xác cho bột có thể ngập nước
Định cỡ một
van quaykhông đúng cách đối với bột có thể ngập nước hoặc xả được sẽ tạo ra các vấn đề vận hành mà các biện pháp bảo trì tiêu chuẩn không thể giải quyết được. Hậu quả ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, độ an toàn và tính toàn vẹn của thiết bị.
Mất độ chính xác đo sáng
Chức năng chính của bộ cấp liệu khóa gió quay là đo thể tích. Khi bột có thể ngập nước chảy như chất lỏng, các túi rôto không bao giờ lấp đầy theo dự đoán. Hệ số lấp đầy dao động mạnh mẽ từ chu kỳ này sang chu kỳ khác. Một van có kích thước dành cho bột ổn định có thể cung cấp vật liệu nhiều hơn hoặc ít hơn 50% so với điểm đặt khi xử lý vật liệu có thể ngập nước. Sự thay đổi này làm hỏng tính nhất quán của lô, sử dụng quá liều các chất phụ gia và tạo ra sản phẩm không đúng tiêu chuẩn phải được xử lý lại hoặc loại bỏ.
Xả và lũ lụt không được kiểm soát
Khi bột có thể xả được tìm thấy đường đi qua khe hở đầu rôto, nó sẽ tạo ra một dòng liên tục đi qua rôto hoàn toàn. Về cơ bản, van trở thành một đường ống mở. Trong các hệ thống vận chuyển bằng khí nén, quá trình xả không được kiểm soát này sẽ tạo áp suất cho phễu phía dòng vào, thổi bụi vào không gian làm việc và có thể gây ra các vụ nổ bụi dễ cháy. Cách duy nhất để ngăn chặn dòng chảy là tắt toàn bộ hệ thống, tạo ra thời gian ngừng hoạt động ngoài dự kiến tốn kém.
Rôto kẹt do nén
Điều nghịch lý là bột có thể ngập nước cũng có thể gây kẹt rôto. Khi bột hóa lỏng được ép giữa đầu rôto và lỗ khoan vỏ, các hạt mịn sẽ đóng gói thành một khối rắn dưới áp suất. Lực nén này tạo ra lực cản rất lớn làm dừng động cơ truyền động. Kéo cắt khớp nối hoặc động cơ bị ngắt do quá tải. Các kỹ thuật viên bảo trì đến hiện trường phát hiện một rôto được khóa rắn bằng vật liệu có độ cứng gần giống như đá.
Sự xuống cấp của con dấu và hỏng vòng bi
Bột có khả năng ngập nước có khả năng kỳ lạ di chuyển vào các kẽ hở nhỏ nhất. Khi bột phun qua các đầu rôto, nó sẽ bao phủ trục và di chuyển về phía các phốt trục. Con dấu môi tiêu chuẩn nhanh chóng bị áp đảo. Khi bột đi vào khoang ổ trục, dầu mỡ sẽ bị nhiễm bẩn và vòng bi sẽ hỏng trong vòng vài tuần thay vì nhiều năm như dự kiến. Các tính năng thiết kế và kích thước van thích hợp sẽ ngăn chặn sự di chuyển này tại nguồn.
Mối nguy hiểm về an toàn và vệ sinh
Bụi phát ra từ van quay bột chống ngập tạo ra những cơn ác mộng trong công việc dọn dẹp và các mối nguy hiểm cho sức khỏe. Các loại bột mịn như silica bốc khói rất nguy hiểm cho đường hô hấp. Muội than tạo ra bề mặt trơn trượt gây thương tích do trượt ngã. Ngoài ra, bụi dễ cháy trong không khí còn tạo ra nguy cơ cháy nổ, vi phạm các quy định an toàn. Kiểm soát bột có thể ngập được thông qua kích thước van chính xác là yêu cầu an toàn cơ bản chứ không chỉ đơn thuần là ưu tiên vận hành.
Cách xác định kích thước van quay cho bột có thể ngập nước và có thể xả được
Định cỡ van quay bột cho bột có thể ngập được yêu cầu các quy tắc khác với các ứng dụng tiêu chuẩn. Phương pháp sau đây ngăn ngừa lũ lụt, duy trì độ chính xác và đảm bảo hoạt động đáng tin cậy.
Bước 1 Xác định đặc điểm khả năng ngập lụt
Trước khi định cỡ van, hãy xác định đặc tính của bột bằng các phương pháp thử tiêu chuẩn. Thử nghiệm cắt Jenike xác định chức năng dòng chảy và xác định xem bột có thể ngập được dưới áp suất phễu dự kiến hay không. Tỷ lệ Hausner, được tính bằng cách chia mật độ khai thác cho mật độ sục khí, cho biết khả năng ngập nước. Tỷ lệ Hausner trên 1,4 cho thấy bột có khả năng dễ ngập nước cao. Đối với vật liệu có thể xả được, hãy đo sự phân bố kích thước hạt. Các vật liệu có hơn 50% hạt có kích thước dưới 45 micron là ứng cử viên cho khả năng xả nước. Dữ liệu này thông báo cho mọi quyết định định cỡ tiếp theo.
Bước 2 Chọn Đường kính rôto nhỏ hơn
Ngược lại, đường kính rôto nhỏ hơn thường hoạt động tốt hơn với bột có thể ngập được. Các cánh quạt lớn tạo ra khối lượng túi lớn hoạt động giống như những chiếc xô, múc bột ở dạng lỏng và mang nó đi qua. Rotor nhỏ hơn với các túi nông hơn làm giảm khả năng bột vẫn ở trạng thái lỏng bên trong túi. Đường kính rôto tối đa được khuyến nghị cho bột có khả năng ngập cao thường là DN150 hoặc DN200, ngay cả khi về mặt lý thuyết công suất xử lý có thể chứa được van lớn hơn. Nhiều van nhỏ hơn song song mang lại khả năng kiểm soát tốt hơn một van lớn.
Bước 3 Giảm tốc độ rôto
Tốc độ rôto chậm là rất quan trọng để xử lý bột có thể ngập nước. Tốc độ cao tạo ra lực ly tâm đẩy bột hóa lỏng vào thành vỏ, thúc đẩy quá trình xả nước. Nó cũng tạo ra sự hỗn loạn để giữ cho bột được thông khí. Tốc độ rôto được khuyến nghị cho bột có thể ngập được nằm trong khoảng từ 5 đến 15 vòng quay mỗi phút, so với tiêu chuẩn 20 đến 40 vòng quay mỗi phút đối với các hạt chảy tự do. Tốc độ chậm hơn cho phép bột khử khí bên trong túi và xả sạch nhờ trọng lực.
Bước 4 Chỉ định rôto bỏ túi nông
Các túi rôto sâu thúc đẩy quá trình hóa lỏng bột bằng cách cung cấp một thể tích lớn để không khí có thể lưu thông. Rôto túi nông, có độ sâu bằng 30 đến 40% đường kính rôto, giảm thiểu hiệu ứng này. Bột lắng nhanh xuống đáy túi nông và thải ra ngoài mà không bị lơ lửng. Các túi nông cũng làm giảm thời gian lưu trú của bột bên trong van, hạn chế tiếp xúc với dòng không khí hóa lỏng.
Bước 5 Kết hợp các cổng thông hơi phía trên cửa vào
Các cổng thông hơi được lắp đặt phía trên máng dẫn nước vào giúp giảm áp lực gây ngập lụt. Khi bột hóa lỏng đi vào van, không khí bị dịch chuyển phải thoát lên trên. Nếu không có lỗ thông hơi, không khí này sẽ tạo áp suất cho phễu và ép thêm bột vào van, tạo ra một vòng phản hồi. Một cổng thông hơi có kích thước phù hợp với một túi lọc sẽ phá vỡ vòng lặp này bằng cách cung cấp một đường dẫn có điện trở thấp để không khí bị dịch chuyển thoát ra ngoài khí quyển hoặc quay trở lại bộ thu bụi. Diện tích lỗ thông hơi phải chiếm ít nhất 10% diện tích quét của rôto.
Bước 6 Sử dụng Rôto đầu có thể điều chỉnh được với khe hở chặt chẽ
Đối với bột có thể xả được, khoảng cách hình khuyên giữa đầu rôto và lỗ vỏ phải được giảm thiểu. Độ hở tiêu chuẩn từ 0,15 đến 0,25 mm là không đủ cho các vật liệu tuôn ra. Rôto đầu có thể điều chỉnh cho phép đặt khe hở ở mức 0,05 đến 0,10 mm. Các đầu có thể được nâng cao khi xảy ra hiện tượng mài mòn, duy trì độ kín khít trong suốt thời gian bảo dưỡng. Kết hợp với lỗ khoan của vỏ được gia công chính xác, khe hở chặt chẽ này chặn đường đi mà bột có thể xả được khai thác.
Bước 7 Xem xét một bước đột phá trong thiết kế
Trong các ứng dụng ngập lụt nghiêm trọng, thổi qua bộ cấp liệu khóa khí quay có thể là giải pháp khả thi duy nhất. Trong thiết kế này, không khí vận chuyển đi trực tiếp qua các túi rôto, quét bột ra ngoài liên tục. Vận tốc không khí giữ cho bột ở trạng thái lơ lửng và ngăn không cho nó lắng xuống và tràn ngược. Van thổi đặc biệt hiệu quả đối với các loại bột dính có thể ngập nước như sữa bột, ca cao và một số loại dược phẩm.
Bước 8 Thêm một tấm hạn chế thả qua
Một tấm hạn chế được lắp đặt ở đầu vào của van thả tạo ra một rào cản cơ học giới hạn diện tích mặt cắt ngang dành cho dòng bột. Việc giảm độ mở sẽ hạn chế tốc độ dòng chảy lớn và ngăn chặn van bị quá tải. Tấm hạn chế có thể được điều chỉnh để tinh chỉnh tốc độ nạp. Giải pháp cơ học đơn giản này thường bị bỏ qua nhưng lại mang lại hiệu quả cao đối với các vật liệu dễ bị ngập nước.
Ví dụ ứng dụng
Một nhà máy bột màu sơn ở Hà Lan đã xử lý silica bốc khói với mật độ lớn là 0,08 gam trên mỗi cm khối và tỷ lệ Hausner là 1,6. Van quay bột DN300 hiện có của họ bị ngập liên tục, cung cấp liều lượng thất thường làm hỏng tính nhất quán của mẻ. Doebritz đã thay thế van bằng bộ cấp liệu khóa khí quay DN150 có rôto túi nông, các đầu cacbua vonfram có thể điều chỉnh được đặt ở độ hở 0,08 mm và một cổng thông hơi có đường dẫn khí quay trở lại bộ thu bụi. Tốc độ rôto giảm xuống còn 8 vòng quay mỗi phút. Sau khi lắp đặt, độ chính xác của liều được cải thiện từ cộng hoặc trừ 15% lên cộng hoặc trừ 2%. Lũ lụt đã chấm dứt hoàn toàn và nhà máy đã loại bỏ 12 giờ lao động dọn dẹp hàng tuần.
Câu hỏi thường gặp
Sự khác biệt giữa bột có thể ngập nước và bột có thể xả được là gì
Bột có thể ngập nước chảy như chất lỏng khi được sục khí nhưng có thể lắng xuống khi khử khí. Bột có thể xả được tích cực đi qua các khe hở nhỏ ngay cả khi không có sục khí, hoạt động giống như chất rắn hóa lỏng bằng khí rò rỉ qua các khoảng trống cực nhỏ.
Tôi có thể sử dụng van quay tiêu chuẩn cho bột có thể ngập được không
Van tiêu chuẩn có túi sâu và khoảng hở rộng sẽ ngập nước. Các sửa đổi như túi nông, khe hở chặt hơn và giảm tốc độ có thể thích ứng với van tiêu chuẩn, nhưng van bột có thể ngập được chế tạo có mục đích hoạt động tốt hơn đáng kể.
Tốc độ cánh quạt ảnh hưởng đến lũ lụt như thế nào
Tốc độ rôto cao hơn làm tăng sự nhiễu loạn và lực ly tâm, cả hai đều thúc đẩy quá trình hóa lỏng. Việc giảm tốc độ xuống 5 đến 15 vòng/phút cho phép bột khử khí và xả sạch, giảm nguy cơ ngập lụt.
Khoảng trống nào được khuyến nghị cho bột có thể xả được
Độ hở phải là 0,05 đến 0,10 mm đối với vật liệu có thể xả được. Điều này đòi hỏi cánh quạt đầu có thể điều chỉnh và vỏ được gia công chính xác. Rôto đầu cố định tiêu chuẩn không thể duy trì độ kín này khi xảy ra mài mòn.
Doebritz có sản xuất van chuyên dụng cho bột có thể ngập được không
Đúng. Doebritz thiết kế van quay bột với các túi nông, đầu có thể điều chỉnh, cổng thông hơi và bộ truyền động giảm tốc đặc biệt dành cho các ứng dụng bột có thể ngập nước và xả được. Các kỹ sư của chúng tôi tính toán cấu hình tối ưu dựa trên dữ liệu thử nghiệm vật liệu của bạn.
Phần kết luận
Định cỡ van quay bột cho bột có thể ngập và xả được đòi hỏi phải bỏ các quy tắc tiêu chuẩn và áp dụng các nguyên tắc thiết kế chuyên dụng. Rô-to nhỏ hơn, tốc độ chậm hơn, túi nông, khe hở hẹp và cổng thông hơi phối hợp với nhau để ngăn chặn ngập nước và duy trì đo sáng chính xác. Việc cố gắng đưa một van tiêu chuẩn vào dịch vụ bột có thể ngập sẽ dẫn đến việc xả nước không kiểm soát được, gây nguy hiểm cho an toàn và lãng phí sản phẩm. Định cỡ phù hợp sẽ biến một loại bột không thể quản lý thành dòng được đo lường một cách đáng tin cậy.
Hãy ngừng xử lý bột dễ bị ngập bằng thiết bị sai. Hãy liên hệ với Doebritz Shanghai Co., Ltd. ngay hôm nay để thảo luận về đặc tính vật liệu của bạn, yêu cầu tính toán kích thước hoặc nhận báo giá cho máy cấp liệu khóa khí quay dạng bột được thiết kế đặc biệt để xử lý bột có thể ngập nước và có thể xả được.
