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Das Drehschieberventil ist eine Schlüsselkomponente des Materialprozesses. Im Allgemeinen wird davon ausgegangen, dass das Ventil nur ein Ventil ist, das in einer beliebigen Anzahl verschiedener Materialhandhabungssysteme verwendet werden kann. Alle Ventiltypen umfassen dieselben Grundkomponenten: einen Ventilkörper mit einem Einlass und einem Auslass, zwei Endplatten und einen Rotor mit Schaufeln. Während des Betriebs wird die Welle durch einen Motor und eine Kette zum Drehen angetrieben. Wenn sich die Schaufel dreht, gelangt ein bestimmtes Materialvolumen durch den Ventileinlass in die Tasche des Rotors und bewegt sich dann zum Ventilauslass.
Je nach den Eigenschaften des zu verarbeitenden Materials gibt es verschiedene Ventilkonfigurationen. Die meisten Hersteller bieten Ventile mit runden, quadratischen oder rechteckigen Einlässen an. Der Ventilkörper besteht normalerweise aus Gusseisen, Aluminiumguss oder rostfreiem Stahlguss und kann eine spezielle Beschichtung für Mahlprodukte oder eine hochglanzpolierte Oberfläche für die Lebensmittel- und Milchindustrie aufweisen. Der Rotor kann offen oder geschlossen sein und mindestens sechs Blätter haben. Je nach Anwendung kann er feste Blätter oder Stahl und flexible Spitzen haben. Zu den Drehschieberventiltypen gehören Durchgangs-, Durchblas- und Seiteneinlassventile – jeder hat seine eigenen Vorteile und ist für verschiedene Anwendungen geeignet.
Das Drehschieberventil ist als Luftschleuse, Dosiervorrichtung oder beides konzipiert. Es ist so konzipiert, dass es Luftlecks minimiert und gleichzeitig den Durchfluss von Materialien zwischen verschiedenen Geräten unter unterschiedlichem Druck ermöglicht. Das Ventil fungiert auch als Dosiervorrichtung, die unter der Drucklast des Materials arbeitet und den Materialfluss zwischen Geräten mit gleichem Druck in der erforderlichen Geschwindigkeit einstellt.
Obwohl es sich um ein einfaches Ventil handelt, sind alle Teile präzise gefertigt, um einen engen, minimalen Betriebsspalt zwischen Rotor und Gehäuse zu bilden. Diese engen Toleranzen betragen normalerweise 0,004 bis 0,006 Zoll, was der durchschnittlichen Dicke eines menschlichen Haares entspricht. Was sind diese kleinen Lücken, die die „???? Luftschleuse“ erzeugen???? Weil sie den Luftverlust zwischen den Einlass- und Auslassflanschen minimieren und dennoch Material durch das Ventil passieren lassen. Vom Staubsammelsystem über den Vakuumbehälter bis zum Verdünnungsdruck-Abgabesystem ermöglicht das Drehluftschieberventil die Übertragung von Materialien mit minimalem Luftverlust und ermöglicht einen kontinuierlichen Prozessablauf.
In diesem Artikel befasse ich mich mit den Ursachen für die Verstopfung der Zellenradschleuse und wie man sie verhindern kann. Außerdem bespreche ich die Möglichkeiten zur Handhabung von Produkten mit größeren Partikeln (harte Materialien wie Faserstoffe oder Kunststoffpartikel), bei denen Produktscherung und verstopfte Ventile ein großes Problem darstellen.
Wie bereits erwähnt, haben die meisten Drehschleusenventile enge Toleranzen zwischen dem Rotor und dem Ventilgehäuse, sodass das Produkt bei der Verarbeitung von Staub, Pulver und kleinen Partikeln problemlos durch die herkömmliche Drehschleuse mit geradem Durchgang gelangt. Scheren und Verstopfen treten auf, wenn große, harte Partikel eingeführt und beim Eintritt in das Gehäuse zwischen den rotierenden Rotorblättern eingeklemmt werden. Diese Quetschwirkung kann Vibrationen, Schreie und sogar Staus verursachen und das Produkt beschädigen. Verstopfungen können auch auftreten, wenn die Ventilgröße zu klein ist. Beispielsweise kann ein 3-Zoll-Klumpen nicht durch ein 6-Zoll-Ventil passen, da die Masse größer ist als die Größe des Rotorhohlraums im Ventil.
Wenn während des Betriebs ein Papierstau auftritt, lesen Sie bitte das Betriebs- und Wartungshandbuch des Herstellers und prüfen Sie, ob solche häufigen Probleme vorliegen. Hier sind einige Fragen, die Sie stellen sollten:
Es ist auch möglich, dass es Monate oder sogar Jahre nach der Inbetriebnahme zu Störungen kommt. Gibt es Änderungen im Prozess, zum Beispiel durch den Erhalt von Materialien von verschiedenen Lieferanten (die unterschiedliche Eigenschaften wie Feuchtigkeitsgehalt aufweisen können) oder durch den Beginn kalter Witterung bei Außeninstallationen? Andere mögliche Blockaden können durch in den Prozess gelangende Fremdkörper wie Schraubenschlüssel oder Schweißstäbe oder sogar durch von Lieferanten eingemischten Müll verursacht werden.
Abhängig von Ihrem Verfahren gibt es mehrere Möglichkeiten, das potenzielle Problem einer Ventilverstopfung zu reduzieren. Bei Verwendung eines herkömmlichen Durchgangsventils können Sie bei mechanischen Förderanwendungen die Spitze eines flexiblen Gummimaterials an einem einstellbaren Rotor (z. B. Polyurethan oder Teflon) anbringen oder einen Einlass-Scherabweiser am Einlass einer Drehschleuse installieren, um den Kontakt zwischen den Rotorblättern und dem Ventileinlass zu vermeiden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Produkt in die Drehschleuse zu dosieren, sodass der Beutel nur teilweise gefüllt wird, sodass die Drehschleuse Luftlecks minimiert, aber nicht mehr als Dosiervorrichtung fungiert.
Die beste Lösung zur Vermeidung von Scherungen und Verstopfungen ist eine seitlich einlaufende Drehluftschleuse, die speziell zur Lösung dieses Quetschproblems entwickelt wurde und auch für pneumatische Fördersysteme mit Überdruck und Vakuum/Saugwirkung ausgelegt ist. Der Ventilname leitet sich von der Einlassöffnung ab, die vollständig außermittig ist, sodass das Produkt seitlich statt von oben in den Rotor eintreten kann. Bei einem seitlich einlaufenden Halsdesign wird das Produkt durch das Aufsteigen der Rotorblätter erfasst, wodurch das Produkt vom Scherpunkt ferngehalten wird. Dies reduziert auch die Taschenfüllung, was die Möglichkeit einer Produktscherung verringert. Der Eingangshals hat auch eine V-Form, die den Rotor in das Gehäuse einführt, wodurch Quetschstellen minimiert und das Produkt weggedrückt wird. Das Design dieses Ventils reduziert die Scherkraft des Produkts und verringert die Möglichkeit einer Stoßbelastung, die zu Schäden an den Antriebskomponenten führen kann. Das Ventil eignet sich sehr gut für die Kunststoffindustrie, unabhängig davon, ob Rohkunststoffpartikel oder recycelte Materialien in der Recyclingindustrie verarbeitet werden. Es kann auch zum Umgang mit größeren, zerbrechlichen Partikeln verwendet werden, um die Gefahr von Scherungen und damit verbundenen Produktschäden zu minimieren.
Wenn Sie Bedenken hinsichtlich möglicher Produktverstopfungen haben, wenden Sie sich bitte an Ihren Ventilhersteller, um sicherzustellen, dass Sie das richtige Drehschieberventil für Ihren Prozess installiert haben. Häufige Fragen, die Sie stellen sollten, sind das zu verarbeitende Produkt, Schüttdichte, Partikelgrößenverteilung, Zerbrechlichkeit des Produkts, maximale Temperatur, Druckunterschied, Ausstoßrate und Systemlayout. Je nach Produkt und Partikelgröße können kleine Proben zur Bewertung oder große Proben zum Testen erforderlich sein. Mit den richtigen Anwendungsinformationen, Ventiltypen und Designentscheidungen können die meisten (wenn nicht alle) Probleme mit Verklemmen, Scheren und Lärm überwunden werden.
Paul Golden ist Vertriebsleiter bei Carolina Conveying Inc. (Canton, North Carolina). Weitere Informationen erhalten Sie telefonisch unter 828-235-1005 oder auf carolinaconveying.com.
Veröffentlichungszeit: 16. August 2021
