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La vanne à vanne rotative est un élément clé du processus de fabrication des matériaux. On considère généralement que la vanne n'est qu'une vanne qui peut être utilisée dans un certain nombre de systèmes de manutention de matériaux différents. Tous les types de vannes comprennent les mêmes composants de base : un corps de vanne avec une entrée et une sortie, deux plaques d'extrémité et un rotor avec des lames. Pendant le fonctionnement, l'arbre est entraîné en rotation par un moteur et une chaîne. Lorsque la lame tourne, un certain volume de matériau pénètre dans la poche du rotor par l'entrée de la vanne, puis se déplace vers la sortie de la vanne.
Selon les caractéristiques du matériau à traiter, la vanne présente une variété de configurations. La plupart des fabricants proposent des vannes à entrée ronde, carrée ou rectangulaire. Le corps de la vanne est généralement en fonte, en aluminium moulé ou en acier inoxydable moulé, et peut avoir un revêtement spécial pour les produits de broyage ou une finition hautement polie pour l'industrie alimentaire et laitière. Le rotor peut être ouvert ou fermé, avec au moins six pales, et peut être à pales fixes, ou en acier et à pointes flexibles, selon l'application. Les types de vannes à vanne à air rotative comprennent les vannes à passage direct, à soufflage et à entrée latérale. Chacune a ses propres avantages et convient à diverses applications.
La vanne à vanne rotative est conçue pour être utilisée comme sas, comme dispositif de dosage ou les deux. Elles sont conçues pour minimiser les fuites d'air tout en permettant aux matériaux de passer entre différents dispositifs sous différentes pressions. La vanne agit également comme un dispositif de dosage qui fonctionnera sous la charge de tête du matériau et ajustera le débit du matériau au débit requis entre les équipements ayant la même pression.
Bien qu'il s'agisse d'une vanne simple, toutes les pièces sont usinées avec précision pour former un espace de fonctionnement minimal et serré entre le rotor et le boîtier. Ces tolérances serrées sont généralement de 0,004 à 0,006 pouces, ce qui correspond à l'épaisseur moyenne d'un cheveu humain. Quels sont ces petits espaces qui créent le « sas » ? Parce qu'ils minimisent les fuites d'air entre les brides d'entrée et de sortie tout en permettant au matériau de passer à travers la vanne. Du système de collecte de poussière au récepteur de vide en passant par le système de distribution de pression de dilution, la vanne à vanne à air rotative permet le transfert de matériaux avec une perte d'air minimale et permet au processus de fonctionner en continu.
Dans cet article, je me concentrerai sur les causes du colmatage de l'écluse rotative et comment l'éviter, et discuterai des options de manipulation de produits contenant des particules plus grosses (matériaux durs tels que des matériaux fibreux ou des particules de plastique), où le cisaillement du produit et les vannes obstruées sont un problème majeur.
Comme mentionné précédemment, la plupart des vannes à sas rotatifs ont des tolérances strictes entre le rotor et la coque du corps de la vanne, donc lorsqu'il s'agit de poussière, de poudre et de petites particules, le produit passe à travers le sas rotatif traditionnel à passage direct sans aucun problème. Le cisaillement et le colmatage se produisent lorsque de grosses particules dures sont introduites et coincées entre les pales du rotor rotatif lorsqu'elles pénètrent dans le boîtier. Cette action de compression peut provoquer des vibrations, des cris et même des bourrages, et endommager le produit. Le colmatage peut également se produire lorsque la taille de la vanne est trop petite. Par exemple, une vanne de 3 pouces. Le morceau ne peut pas passer de 6 pouces., car la masse est plus grande que la taille de la cavité du rotor dans la vanne.
Si vous rencontrez un bourrage papier pendant le fonctionnement, reportez-vous au manuel d'utilisation et d'entretien du fabricant et vérifiez si ces problèmes courants ne sont pas survenus. Voici quelques questions à poser :
Il est également possible que des perturbations surviennent des mois, voire des années après la mise en service. Le processus a-t-il changé, par exemple en raison de la réception de matériaux provenant de différents fournisseurs (qui peuvent avoir des caractéristiques différentes, comme la teneur en humidité) ou de l'arrivée du froid pour les installations extérieures ? D'autres blocages possibles peuvent être dus à la pénétration d'objets étrangers dans le processus, tels que des clés ou des baguettes de soudure, voire à des déchets mélangés par les fournisseurs.
Selon votre procédé, il existe plusieurs façons de réduire le problème potentiel de colmatage de la vanne. En utilisant une vanne droite traditionnelle, vous pouvez installer l'extrémité d'un matériau en caoutchouc flexible sur un rotor réglable (tel que le polyuréthane ou le Téflon) dans les applications de transport mécanique, ou installer un déflecteur de cisaillement d'entrée installé à l'entrée d'un sas rotatif pour éviter tout contact entre les pales du rotor et l'entrée de la vanne. Une autre option consiste à doser le produit dans le sas rotatif de manière à ce que le sac ne soit que partiellement rempli, de sorte que le sas rotatif minimise les fuites d'air, mais n'agisse plus comme un dispositif de dosage.
La meilleure solution pour éviter le cisaillement et le colmatage est un sas rotatif à entrée latérale, spécialement conçu pour surmonter ce problème de compression, et également conçu pour les systèmes de transport pneumatique à pression positive et à vide/aspiration. Le nom de la vanne vient de la gorge d'entrée, qui est complètement décentrée, permettant au produit d'entrer sur le côté du rotor au lieu du haut. Avec une conception de gorge d'entrée latérale, le produit est capturé par la montée des pales du rotor, ce qui maintient le produit loin du point de cisaillement. Cela réduit également le remplissage des poches, ce qui réduit la possibilité de cisaillement du produit. La gorge d'entrée a également une forme en V du rotor entrant dans le boîtier, minimisant les points de pincement et aidant à repousser le produit. La conception de cette vanne réduit la force de cisaillement du produit et réduit la possibilité de charge d'impact, qui peut endommager les composants d'entraînement. La vanne est très adaptée à l'industrie des plastiques, qu'il s'agisse de traiter des particules de plastique brut ou des matériaux recyclés dans l'industrie du recyclage. Il peut également être utilisé pour manipuler des particules plus grosses et fragiles afin de minimiser la crainte de cisaillement susceptible d'endommager le produit.
Si vous avez des inquiétudes concernant le processus concernant un éventuel colmatage du produit, veuillez contacter le fabricant de votre vanne pour vous assurer que vous avez installé la vanne à vanne rotative adaptée à votre processus. Les questions courantes qu'ils doivent poser comprennent le produit traité, la masse volumique apparente, la distribution granulométrique, la fragilité du produit, la température maximale, la différence de pression, le débit de décharge et la configuration du système. Selon le produit et la taille des particules, de petits échantillons peuvent être nécessaires pour l'évaluation, ou de grands échantillons peuvent être nécessaires pour les tests. Avec les informations d'application, le type de vanne et les choix de conception appropriés, la plupart (sinon tous) des problèmes de blocage, de cisaillement et de bruit peuvent être surmontés.
Paul Golden est directeur commercial chez Carolina Conveying Inc. (Canton, Caroline du Nord). Pour plus d'informations, appelez le 828-235-1005 ou visitez le site carolinaconveying.com.
Heure de publication : 16 août 2021
