Bản tóm tắt
Việc xử lý các loại bột mài mòn như tro bay, cát silic, alumina và xi măng đặt ra những yêu cầu khắt khe đối với bất kỳ công nghệ van nào. Hai thiết bị thường được xem xét cho các dịch vụ này là van quay bột và van kẹp. Mặc dù cả hai đều có thể kiểm soát dòng bột nhưng cơ chế mài mòn, yêu cầu bảo trì và khả năng vận hành của chúng khác nhau đáng kể. Bộ cấp liệu khóa khí quay sử dụng cơ cấu cánh quay với các đầu mặt cứng để chịu mài mòn trong khi vẫn duy trì khóa khí. Van nhúm sử dụng ống bọc cao su dẻo có thể gập lại để tắt dòng chảy. Hướng dẫn này so sánh hai công nghệ để giúp bạn chọn van phù hợp cho các ứng dụng bột có độ mài mòn cao.
MỘT
van quay bộtlà một thiết bị cơ khí chính xác bao gồm một rôto có nhiều cánh quạt quay trong lỗ vỏ được gia công. Các túi rôto múc bột từ đầu vào và mang đến đầu ra. Các bề mặt bịt kín là các đầu rôto, chạy sát vào lỗ vỏ với khoảng hở được kiểm soát từ 0,10 đến 0,25 mm. Đối với dịch vụ mài mòn, các đầu được làm cứng bằng các vật liệu như cacbua vonfram hoặc vệ tinh, và lỗ khoan có thể được lắp một ống bọc chống mòn có thể thay thế được. Van được điều khiển bởi một động cơ giảm tốc cung cấp khả năng quay và đo thể tích liên tục.
Van nhúm là một thiết bị ngắt tuyến tính bao gồm một ống bọc đàn hồi linh hoạt được đặt bên trong một thân cứng. Tay áo là phần bị ướt duy nhất. Để đóng van, một bộ truyền động bên ngoài sẽ nén ống bọc vào chính nó, kẹp chặt đường dẫn dòng chảy. Khi mở, ống bọc này cung cấp một lối đi đầy đủ mà không có vật cản. Van kẹp được kích hoạt bằng tay, bằng khí nén hoặc bằng điện. Chúng không có bộ phận quay và không có phốt cơ khí. Toàn bộ chức năng kiểm soát dòng chảy phụ thuộc vào tính toàn vẹn của ống bọc linh hoạt.
Về mặt vật lý, van quay là một tổ hợp phức tạp của các bộ phận kim loại được gia công được thiết kế để hoạt động liên tục dưới áp suất. Van nhúm là một thiết bị đơn giản hơn với ít bộ phận hơn nhưng lại có một bộ phận tiêu hao quan trọng, ống bọc, sẽ xuống cấp theo mỗi chu kỳ và phải được thay thế định kỳ.
Tại sao sự lựa chọn giữa van quay và van kẹp lại quan trọng
Việc chọn sai công nghệ van cho dịch vụ bột mài mòn sẽ tạo ra các vấn đề về vận hành và tài chính leo thang theo thời gian.
Cơ chế mài mòn và tuổi thọ sử dụng
Trong van nhúm, bột mài mòn liên tục uốn cong và cọ rửa bề mặt bên trong của ống bọc đàn hồi. Mỗi chu kỳ đóng mở sẽ làm cong ống tay áo, tạo cảm giác mỏi. Các hạt mài mòn bám vào cao su và hoạt động giống như giấy nhám trong quá trình uốn. Ống bọc cuối cùng sẽ xuất hiện các vết nứt, mỏng đi hoặc thủng gây rò rỉ. Trong dịch vụ tro bay có tính mài mòn, ống bọc van có thể chỉ tồn tại được vài tuần đến vài tháng. Ngược lại, van quay có đầu rôto cacbua vonfram và lỗ khoan cứng có thể hoạt động từ một đến ba năm trong cùng một dịch vụ trước khi cần thay thế đầu van. Các bề mặt mòn trên van quay được thiết kế để có thể tái tạo, trong khi ống bọc van nhúm là vật dụng dùng một lần.
Đo sáng và kiểm soát tốc độ nạp
Van nhúm vốn đã tắt trên các thiết bị. Chúng có thể được đặt ở vị trí mở một phần, nhưng hình dạng bất thường của ống bọc bị thu gọn sẽ tạo ra sự hạn chế dòng chảy khó lường. Bột mài mòn chảy qua ống bọc bị chèn ép một phần sẽ đẩy nhanh quá trình xói mòn tại điểm thắt, nhanh chóng phá hủy ống bọc. Van quay cung cấp phép đo thể tích chính xác. Bằng cách điều chỉnh tốc độ rôto, người vận hành đạt được tốc độ cấp liệu chính xác được đo bằng kilôgam trên giờ. Đối với các quy trình yêu cầu định lượng chính xác bột mài mòn, van quay là lựa chọn khả thi duy nhất.
Cách ly áp suất và Airlock
Van nhúm cung cấp khả năng bịt kín tối thiểu dưới áp suất chênh lệch. Khi đóng lại, ống bọc phải chịu được toàn bộ áp lực trên phần bị chèn ép của nó. Trong dịch vụ mài mòn, các hạt nhúng ngăn không cho ống bọc tạo thành một lớp bịt hoàn hảo, cho phép bột mịn rò rỉ qua. Van quay duy trì khóa khí liên tục thông qua khe hở hình khuyên giữa đầu rôto và lỗ khoan vỏ. Điều này rất cần thiết trong các hệ thống vận chuyển bằng khí nén, nơi phải có chênh lệch áp suất từ 0,5 đến 1,5 bar. Van nhúm không thể cung cấp chức năng này.
Bảo trì và thời gian ngừng hoạt động
Việc thay thế ống bọc van nhúm đòi hỏi phải ngắt van khỏi đường ống, tháo thân, tháo ống bọc cũ và lắp ống bọc mới. Tùy thuộc vào kích thước và thiết kế, quá trình này có thể mất từ một đến bốn giờ. Bản thân ống bọc là một mặt hàng có chi phí tương đối thấp, nhưng nhân công và thời gian ngừng hoạt động sẽ tăng lên. Việc thay thế các đầu rôto trên van quay bằng các đầu rôto có thể điều chỉnh được mất từ 15 đến 30 phút mà không cần tháo van ra khỏi dây chuyền. Chi phí ban đầu của van quay cao hơn, nhưng khoảng thời gian bảo trì dài hơn nhiều và nhân công cho mỗi lần can thiệp ngắn hơn.
Khả năng tương thích vật liệu và giới hạn nhiệt độ
Tay áo van nhúm bị hạn chế bởi hóa học đàn hồi. Cao su tự nhiên, cao su tổng hợp, nitrile và EPDM đều có giới hạn kháng hóa chất và nhiệt độ cụ thể. Hầu hết các chất đàn hồi bắt đầu phân hủy ở nhiệt độ trên 100 độ C. Bột mài mòn thải ra từ quá trình nhiệt độ cao sẽ nhanh chóng phá hủy các ống bọc tiêu chuẩn. Van quay có thể được chế tạo từ hợp kim nhiệt độ cao và được trang bị lớp đệm bằng than chì để xử lý nhiệt độ vượt quá 400 độ C. Đối với bột mài nóng, van kẹp không phải là một lựa chọn.
Cách chọn giữa van quay và van kẹp
Việc lựa chọn phụ thuộc vào đặc tính mài mòn cụ thể, 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 mài mòn khối lượng lớn
Để thải liên tục tro bay, xi măng hoặc khoáng chất cô đặc, máy cấp liệu khóa khí quay công suất lớn là sự lựa chọn sáng suốt. Van chạy 24 giờ một ngày, 7 ngày một tuần, cung cấp cả đo lường và khóa khí. Đầu cacbua vonfram và lỗ khoan cứng mang lại tuổi thọ mài mòn được tính bằng năm. Van nhúm không thể tồn tại trong chu kỳ hoạt động này vì việc thay thế ống bọc sẽ được yêu cầu hàng tuần, tạo ra thời gian ngừng hoạt động không thể chấp nhận được.
Kịch bản 2 Lấy mẫu không liên tục hoặc lô nhỏ
Để lấy mẫu bột mài mòn không thường xuyên hoặc xả các lô nhỏ mà độ chính xác của phép đo không quan trọng, van kẹp có thể được chấp nhận. Chi phí ban đầu thấp và vận hành đơn giản khiến nó trở nên hấp dẫn đối với dịch vụ không liên tục. Ống bọc vẫn bị mòn nhưng tần suất thay thế có thể quản lý được vì tổng số chu kỳ thấp.
Kịch bản 3 Bùn mài mòn ăn mòn
Một số loại bột mài mòn được xử lý dưới dạng bùn có hàm lượng chất rắn cao. Van kẹp vượt trội trong dịch vụ xử lý bùn vì lỗ khoan mở hoàn toàn ngăn ngừa tắc nghẽn và ống bọc đàn hồi chống lại một số hóa chất. Van quay không thích hợp cho chất lỏng vì chất lỏng nhớt không lấp đầy các túi rôto đúng cách. Trong niche cụ thể này, van nhúm được ưa thích hơn mặc dù tay áo bị mòn.
Tình huống 4 Nạp trọng lực vào phễu cân
Khi đổ đầy bột mài mòn từ thùng chứa phía trên vào phễu cân, van kẹp có thể cung cấp chức năng tắt. Bột chảy theo trọng lực khi tay áo mở. Van đóng lại khi đạt được trọng lượng mục tiêu. Đối với ứng dụng này, van nhúm mang lại sự đơn giản và chi phí thấp. Tuy nhiên, nếu bột dễ bị ngập nước hoặc có xu hướng tuôn ra, van kẹp sẽ rò rỉ qua ống bọc. Một van quay với các đầu có thể điều chỉnh giúp đóng chặt hơn và ngăn chặn hiện tượng xả nước.
Kịch bản 5 Bụi mài mòn ở nhiệt độ cao
Đối với bụi mài mòn nóng thải ra từ máy nung hoặc máy sấy có nhiệt độ trên 200 độ C, chỉ có van quay mới có thể hoạt động đáng tin cậy. Chất đàn hồi của van kẹp sẽ tan chảy hoặc cháy thành than ngay lập tức. Van quay có thể được trang bị vỏ ổ trục làm mát bằng nước và vòng đệm nhiệt độ cao để xử lý nhiệt. Đây là một trường hợp rõ ràng trong đó thiết kế cơ khí của van quay làm cho nó trở thành lựa chọn khả thi duy nhất.
Ví dụ ứng dụng
Một mỏ vàng ở Úc đã xử lý quặng silic mài mòn với kích thước hạt 90% vượt qua 75 micron. Các van kẹp hiện có trên đường ống xả tập trung yêu cầu thay ống bọc ba tuần một lần với chi phí 400 đô la cho mỗi ống bọc cộng với bốn giờ lao động. Với 12 van trong mạch, chi phí bọc hàng năm vượt quá 100.000 đô la và thời gian ngừng hoạt động tiêu tốn gần 2000 giờ bảo trì. Doebritz đã thay thế các van kẹp bằng bộ cấp liệu khóa khí quay hạng nặng có đầu cacbua vonfram và vỏ lót bằng gốm. Van quay hoạt động được 28 tháng trước khi cần điều chỉnh đầu van lần đầu tiên. Chi phí bảo trì giảm 87% và thời gian hoạt động sản xuất tăng 4%, tạo thêm doanh thu 1,2 triệu đô la.
Câu hỏi thường gặp
Van nhúm có thể xử lý được bột mài mòn không
Van kẹp có thể xử lý bột mài mòn nhẹ trong các ứng dụng chu kỳ thấp. Đối với các vật liệu có độ mài mòn cao hoặc hoạt động liên tục, tuổi thọ của ống lót quá ngắn nên không mang lại hiệu quả kinh tế. Van quay được khuyến khích sử dụng cho các dịch vụ mài mòn đòi hỏi khắt khe.
Mua ban đầu cái nào rẻ hơn
Van nhúm có chi phí trả trước thấp hơn đáng kể, thường bằng 20 đến 40% chi phí của một van quay tương đương. Tuy nhiên, tổng chi phí sở hữu trong ba năm lại nghiêng về van quay trong các ứng dụng mài mòn.
Tôi có thể sử dụng van nhúm làm khóa khí không
Không. Van kẹp không thể duy trì khóa khí dưới sự chênh lệch áp suất. Tay áo sẽ rò rỉ bột mịn ngay cả khi đóng hoàn toàn. Đối với nhiệm vụ khóa khí, cần có bộ cấp liệu khóa khí quay.
Bao lâu nên thay thế đầu van quay trong dịch vụ mài mòn
Với các đầu cacbua vonfram và độ hở thích hợp, khoảng thời gian thay thế dao động từ 12 đến 36 tháng tùy thuộc vào độ mài mòn và số giờ hoạt động. Các đầu có thể điều chỉnh có thể được nâng cao để khôi phục khoảng trống, kéo dài khoảng thời gian giữa các lần thay thế hoàn toàn.
Doebritz có sản xuất van kẹp không
Doebritz chuyên về van quay bột và máy cấp liệu khóa khí quay. Chúng tôi không sản xuất van nhúm. Đối với các ứng dụng tắt mà van kẹp phù hợp, chúng tôi có thể đề xuất các nhà cung cấp đủ tiêu chuẩn và giúp chỉ định vật liệu ống bọc chính xác cho bột mài mòn của bạn.
Phần kết luận
Để xử lý bột mài mòn, van quay và van kẹp phục vụ cho các bậc thầy khác nhau. Van kẹp cung cấp chi phí ban đầu thấp và khả năng tắt đơn giản khi sử dụng dịch vụ mài mòn nhẹ hoặc không liên tục. Bộ cấp liệu khóa khí quay mang lại khả năng chống mài mòn vượt trội, đo sáng chính xác và cách ly áp suất cho các ứng dụng mài mòn nặng liên tục. Khi bột có độ mài mòn cao, nóng hoặc cần cấp liệu chính xác, van quay là công nghệ duy nhất cung cấp dịch vụ lâu dài đáng tin cậy. Khoản đầu tư ban đầu cao hơn sẽ nhanh chóng được thu hồi thông qua thời gian sử dụng kéo dài, giảm lao động bảo trì và kiểm soát quy trình được cải thiện.
Chọn công nghệ van phù hợp cho ứng dụng bột mài mòn của bạn. Hãy liên hệ với Doebritz Shanghai Co., Ltd. ngay hôm nay để thảo luận về các đặc tính vật liệu của bạn, yêu cầu ước tính tuổi thọ mài mòn hoặc nhận báo giá cho máy cấp liệu khóa khí quay hạng nặng được thiết kế để chịu được dịch vụ bột mài mòn đòi hỏi khắt khe nhất của bạn.
