Bản tóm tắt
Khi chỉ định thiết bị cách ly cho bột và chất rắn rời, các kỹ sư thường đánh giá van quay và van cổng dao. Mặc dù cả hai đều được sử dụng để kiểm soát dòng nguyên liệu nhưng nguyên tắc hoạt động và phạm vi hoạt động của chúng hoàn toàn khác nhau. Van quay bột cung cấp khả năng đo sáng và cách ly áp suất liên tục thông qua cơ chế cánh quạt quay. Van cổng dao sử dụng một lưỡi kim loại sắc bén cắt xuyên qua cột vật liệu để tạo ra sự ngắt. Sự khác biệt này trở nên quan trọng khi xử lý bột ướt dính, vật liệu dạng sợi và các ứng dụng chênh lệch áp suất cao. Hướng dẫn này so sánh hai công nghệ trong các điều kiện khắt khe này để giúp bạn chọn đúng thiết bị.
MỘT
van quay bộtlà một thiết bị niêm phong động. Nó bao gồm một rôto nhiều cánh quay bên trong vỏ được gia công chính xác. Vật liệu lấp đầy các túi rôto ở đầu vào và được đưa đến đầu ra. Khe hở hình khuyên giữa đầu rôto và lỗ khoan của vỏ, thường là 0,10 đến 0,25 mm, tạo ra một chốt khí hạn chế luồng không khí đi qua. Van được điều khiển bởi một động cơ giảm tốc, cung cấp khả năng hoạt động liên tục và đo thể tích. Nó là một thiết bị điều chỉnh dòng chảy với đường dẫn vào và ra cố định.
Van cổng dao là một thiết bị cách ly chuyển động tuyến tính. Nó có một lưỡi hoặc dao bằng thép không gỉ mỏng, sắc bén, di chuyển theo chiều dọc qua ghế để cắt xuyên qua cột vật liệu. Thân van được thiết kế với đường dẫn dòng chảy hẹp nhằm giảm thiểu diện tích mà cánh van phải đi qua. Khi mở hoàn toàn, dao rút hoàn toàn ra khỏi dòng chảy, tạo ra lỗ khoan hoàn toàn. Khi đóng lại, lưỡi dao hạ xuống, cắt xuyên qua bất kỳ vật liệu nào trên đường đi của nó cho đến khi nó chạm vào vòng đệm phía dưới. Van cổng dao được kích hoạt bằng tay, bằng khí nén hoặc bằng điện. Chúng không có khả năng đo sáng và không có khóa khí trong quá trình vận hành.
Về mặt vật lý, van quay là một tổ hợp phức tạp gồm các bộ phận quay, vòng đệm và hệ thống truyền động. Van cổng dao là một cơ cấu đơn giản hơn với một bộ phận chuyển động duy nhất là lưỡi dao trượt giữa hai bề mặt ghế. Van quay duy trì độ kín động mọi lúc trong quá trình quay. Cổng dao chỉ bịt kín khi đóng hoàn toàn, và thậm chí khi đó, chất lượng bịt kín phụ thuộc vào tình trạng của cạnh lưỡi dao và vật liệu mặt tựa.
Tại sao sự lựa chọn giữaVan quayvà các vấn đề về van cổng dao
Việc chỉ định sai van cho các điều kiện đòi hỏi khắt khe về bột sẽ tạo ra các vấn đề về vận hành và an toàn mà việc bảo trì tiêu chuẩn không thể giải quyết được.
Hiệu suất với bột dính và ướt
Bột ướt dính, chẳng hạn như bánh lọc, đất sét ẩm hoặc vôi ngậm nước, bám vào bề mặt và tạo thành khối kết dính. Trong van quay, những vật liệu này bao phủ các túi rôto và đóng gói vào lỗ vỏ. Bánh tích tụ cuối cùng sẽ làm kẹt rôto, làm động cơ truyền động bị chết máy. Van cổng dao phù hợp hơn với tình trạng này. Lưỡi cắt giảm dần về mặt vật lý cắt xuyên qua khối dính, tạo ra một vết cắt tích cực. Lưỡi dao có thể được thiết kế có gờ hoặc cạnh góc để cạo vật liệu ra khỏi ghế. Đối với các vật liệu có độ ẩm và độ dẻo cao, cổng dao cung cấp khả năng ngắt đáng tin cậy trong đó van quay sẽ nhanh chóng bịt kín.
Xử lý vật liệu dạng sợi và sợi
Các vật liệu dạng sợi như bột gỗ, sợi gai dầu hoặc polyme vụn bọc quanh các bộ phận quay. Trong một van quay, các sợi quấn quanh trục rôto và dồn vào khu vực bịt kín, phá hủy các phốt trục và giữ các vòng bi. Van cổng dao cắt xuyên qua các tấm sợi bằng lưỡi dao được mài sắc. Chuyển động tuyến tính không tạo ra hành động bao bọc. Lưỡi cắt các sợi một cách sạch sẽ, cho phép van đóng lại ngay cả khi dòng chảy chứa các sợi dài. Đối với các ứng dụng sinh khối và sợi tái chế, cổng dao là thiết bị cách ly được ưu tiên.
Niêm phong dưới áp suất chênh lệch cao
Trong các hệ thống vận chuyển bằng khí nén áp suất cao, chênh lệch áp suất qua van có thể đạt tới 1,5 bar trở lên. Bộ cấp liệu khóa gió quay được thiết kế đặc biệt để duy trì ranh giới áp suất này. Các đầu cánh quạt chạy sát vào lỗ vỏ tạo ra một đường ngoằn ngoèo làm hạn chế luồng không khí. Van cổng dao gặp khó khăn với áp suất chênh lệch cao. Khi đóng lại dưới áp lực, bột mịn bị mắc kẹt giữa lưỡi dao và mặt tựa sẽ bị đẩy qua khe hẹp, tạo ra đường rò rỉ. Ghế bị biến dạng dưới áp suất và van bị rò rỉ. Đối với nhiệm vụ khóa khí áp suất cao, van quay là bắt buộc.
Yêu cầu về lực cắt và kích thước bộ truyền động
Việc đóng van cổng dao vào cột bột mài mòn hoặc dính đã được nén chặt cần có lực hướng xuống đáng kể. Bộ truyền động phải tạo ra đủ lực đẩy để vượt qua cả lực cản ma sát của lưỡi dao xuyên qua vật liệu và lực ép cần thiết để đóng chặt. Bộ truyền động có kích thước nhỏ bị dừng giữa hành trình, khiến van mở một phần. Van quay tránh được vấn đề này vì các túi rôto xúc bột thay vì cắt qua cột. Mô-men xoắn khởi động được xác định bởi vật liệu trong các túi chứ không phải do cần phải cắt qua một phích cắm chắc chắn. Kích thước bộ truyền động thích hợp cho cổng dao trong dịch vụ bột là rất quan trọng và thường bị đánh giá thấp.
Mòn và mài mòn ở bề mặt bịt kín
Van cổng dao tập trung độ mòn ở mép lưỡi dao và mặt tựa. Các loại bột mài mòn như tro bay hoặc xi măng sẽ làm mòn cạnh đã mài, làm tròn nó và ngăn chặn sự bịt kín. Chất liệu mặt ngồi, dù là chất đàn hồi hay kim loại, đều bị mòn nhanh chóng dưới tác động cạo của lưỡi dao. Van quay tập trung sự mài mòn ở đầu rôto, được thiết kế để có thể thay thế được. Trong một hệ thống kết hợp, cổng dao xử lý việc cắt ban đầu, trong khi van quay xuôi dòng cung cấp khả năng đo sáng và khóa khí với các bề mặt mài mòn có thể tái tạo. Sự phân công lao động này kéo dài tuổi thọ của cả hai thành phần.
Cách chọn giữa van quay và van cổng dao
Việc lựa chọn phụ thuộc vào đặc tính vật liệu, yêu cầu quy trình và chu kỳ làm việc. Các tình huống sau đây minh họa ứng dụng chính xác của từng công nghệ.
Tình huống 1 Xả bánh lọc dính
Máy ép lọc xả ra bánh lọc bằng nhựa, dính và phải được đưa vào máy sấy. Van quay sẽ ngay lập tức bịt kín bánh dính. Một van cổng dao được lắp đặt ở đầu ra của máy ép lọc giúp đóng ngắt tích cực giữa các mẻ. Bên dưới cổng dao, một bộ cấp liệu kiểu vít hoặc một van quay thổi qua có hỗ trợ luồng khí để xử lý vật liệu đã được điều hòa. Cổng dao thực hiện việc cách ly, trong khi van quay cung cấp khóa khí vào máy sấy. Sự kết hợp này xử lý tính chất dính của bánh trong khi vẫn duy trì khả năng cách ly áp suất.
Kịch bản 2 Xử lý sinh khối dạng sợi
Một nhà máy khí hóa sinh khối cung cấp dăm gỗ vụn và chất thải nông nghiệp dạng sợi vào lò phản ứng có áp suất. Vật liệu dạng sợi bao bọc xung quanh bất kỳ bộ phận quay nào. Van cổng dao cung cấp sự cách ly chính ở đầu ra của phễu cấp liệu. Máy cấp liệu có khóa khí quay với các túi sâu và tốc độ chậm xử lý việc cấp liệu có áp suất. Cổng dao cắt xuyên qua bất kỳ sợi cầu nối nào, cho phép van quay nhận được dòng chảy sạch. Sự sắp xếp này ngăn chặn sự quấn sợi trên trục rôto.
Kịch bản 3 Xử lý tro áp suất cao
Lò hơi tầng sôi tuần hoàn tạo ra tro bay dưới áp suất cao. Tro có tính mài mòn và dễ bị ngập nước. Van cổng dao không thể duy trì mức cách ly áp suất cần thiết và sẽ bị ăn mòn nhanh chóng. Một bộ cấp liệu khóa khí quay hạng nặng với đầu cacbua vonfram và lỗ khoan cứng cung cấp khóa khí và đo sáng. Van cổng dao có thể được lắp đặt ở thượng nguồn như một thiết bị cách ly bảo trì, nhưng van quay thực hiện chức năng ngăn chặn áp suất tới hạn.
Kịch bản 4 Bùn khoáng mài mòn
Một số loại bột mài mòn được xử lý dưới dạng bùn có hàm lượng chất rắn cao. Van cổng dao có lưỡi dao cứng và đế có thể thay thế rất phù hợp khi sử dụng trong môi trường bùn vì lỗ khoan mở hoàn toàn sẽ ngăn ngừa tắc nghẽn. Van quay không thích hợp cho chất lỏng vì chất lỏng nhớt không lấp đầy các túi rôto đúng cách. Trong hốc cụ thể này, van cổng dao được ưa chuộng hơn mặc dù mép lưỡi dao bị mòn.
Kịch bản 5 Cách ly vụ nổ
Trong dịch vụ chống bụi dễ cháy, van cổng dao với bộ truyền động khí nén tác động nhanh đóng vai trò là thiết bị cách ly cháy nổ. Khi phát hiện áp suất tăng vọt, lưỡi dao sẽ đóng lại trong vòng một phần nghìn giây, ngăn chặn sự lan truyền của ngọn lửa. Tuy nhiên, bộ cấp liệu khóa khí quay được lắp đặt ở đầu xả của bộ thu bụi cung cấp rào cản ngọn lửa chính trong quá trình hoạt động bình thường. Cả hai thiết bị đều đóng vai trò riêng biệt trong chiến lược chống cháy nổ toàn diện.
Ví dụ ứng dụng
Một nhà máy titan dioxide ở Malaysia đã xử lý sản phẩm trung gian ẩm, dính với độ ẩm 18%. Các van quay hiện có bị hỏng trong vòng vài ngày, đòi hỏi phải vệ sinh thủ công khiến công nhân tiếp xúc với hóa chất. Doebritz đã thiết kế lại hệ thống xả bằng cách sử dụng van cổng dạng dao hạng nặng với lưỡi dao bằng thép không gỉ cứng và mặt tựa bằng gốm để chống mài mòn. Cổng dao cắt xuyên qua bánh nếp một cách đáng tin cậy. Bên dưới cổng dao, một cú thổi qua bộ nạp khóa khí quay với sự hỗ trợ của luồng khí sẽ di chuyển bột đã được điều hòa vào đường vận chuyển khí nén. Sự kết hợp này đã loại bỏ việc làm sạch thủ công, giảm sự tiếp xúc của công nhân và tăng thời gian hoạt động sản xuất lên 22%.
Câu hỏi thường gặp
Van cổng dao có thể thay thế van quay để đo sáng không
Không. Van cổng dao là một thiết bị cách ly bật tắt không có khả năng đo sáng. Nó không thể cung cấp tốc độ nạp được kiểm soát. Đối với nhiệm vụ đo lường, cần có bộ nạp khóa khí quay.
Van nào xử lý bột mài mòn tốt hơn
Đối với dịch vụ mài mòn liên tục, van quay có đầu mặt cứng và lỗ khoan chống mài mòn sẽ tồn tại lâu hơn đáng kể. Van cổng dao bị mòn lưỡi và đế nhanh chóng trong dòng chảy mài mòn và cần phải thay thế thường xuyên.
Van cổng dao có thể được sử dụng làm khóa khí không
Không. Van cổng dao không thể duy trì khóa khí dưới áp suất chênh lệch. Khi đóng lại, bột mịn sẽ rò rỉ qua bề mặt tiếp xúc của lưỡi dao. Đối với nhiệm vụ khóa khí, cần có van quay.
Bao lâu thì nên thay thế lưỡi cổng dao
Tuổi thọ của lưỡi dao phụ thuộc vào độ mài mòn, tần số chu kỳ và lực truyền động. Trong dịch vụ bột mài mòn, lưỡi dao có thể cần thay thế sau mỗi 6 đến 18 tháng. Đầu van quay trong dịch vụ tương tự có thời hạn sử dụng từ 12 đến 36 tháng nếu được điều chỉnh.
Doebritz có sản xuất van cổng dao không
Doebritz chuyên về van quay bột và máy cấp liệu khóa khí quay. Chúng tôi không sản xuất van cổng dao. Đối với các ứng dụng cách ly trong đó cổng dao phù hợp, chúng tôi có thể đề xuất các nhà cung cấp đủ tiêu chuẩn và giúp chỉ định vật liệu lưỡi dao và kích thước bộ truyền động chính xác cho ứng dụng của bạn.
Phần kết luận
Van quay và van cổng dao đóng vai trò bổ sung trong hệ thống xử lý bột. Van quay vượt trội trong việc đo liên tục, cách ly áp suất và xử lý các loại bột mài mòn hoặc dễ ngập nước. Van cổng dao cung cấp khả năng ngắt đáng tin cậy cho các bánh lọc dính, vật liệu dạng sợi và bùn nơi thiết bị quay sẽ bịt kín hoặc quấn. Đối với các ứng dụng đòi hỏi khắt khe liên quan đến bột ướt, sợi hoặc áp suất chênh lệch cao, chiến lược đúng đắn là sử dụng kết hợp cả hai công nghệ. Cổng dao cung cấp khả năng cách ly và cắt, trong khi van quay xuôi dòng cung cấp khóa khí và nạp liệu có kiểm soát. Hiểu được những điểm khác biệt này sẽ đảm bảo bạn chỉ định đúng thiết bị cho từng chức năng trong quy trình của mình.
Đảm bảo các điểm cách ly và cấp nguồn của bạn được chỉ định hợp lý để đảm bảo độ tin cậy và an toàn. Hãy liên hệ với Doebritz Shanghai Co., Ltd. ngay hôm nay để thảo luận về đặc tính vật liệu của bạn, yêu cầu đề xuất kỹ thuật hoặc nhận báo giá cho máy cấp liệu khóa khí quay được thiết kế cho ứng dụng xử lý bột cụ thể của bạn.
