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粉体颗粒输送系统选择阀体的有几种选择?

作者:本站 来源:本站 日期:2021/3/6 13:15:00 人气:112

粉体颗粒输送系统的控制阀是一项极大的挑战。这是因为在市场上存在各种各样的阀门可用选择,但绝大多数阀门在处理粉体颗粒物料时总是存在这样那样的问题。粉体颗粒输送对于阀门的选型有着更高的要求。

   系统设计工程师在设计输送系统时往往面临着众多的方案可供选择。其挑战在于基于对所处理物料的特性和系统所要达成的功能选择最合适的方案。气体、液体和粉体颗粒由于其固有特性不同,对于输送系统特别是阀门有着不同的要求。气体和液体的流动性极强,能够很容易地随着蝶阀的圆盘和传统闸板阀的移动而移动。正是由于气体和液体这种极强的流动性,使得阀门的密封圈与蝶阀圆盘和闸板阀闸刀之间的接触面能够实现完全的密封。气体和液体也不存在自身的切断和磨损问题。因此在用于输送气体和液体的阀门主要采用软质弹性材料密封设计。

  干燥的粉体颗粒料由于其固体的特性较之气体或液体来说更具有磨损性同时流动性也较差。传统的阀门由于其最早设计用来处理气体和液体,所采用的软质弹性密封圈在输送干燥粉体颗粒时往往极易被刮擦而使阀门达不到预期设计要求。粉体颗粒料在阀门关闭时被闸刀截留并在密封圈处产生堆积,从而阻碍了阀门的完全闭合。同时暴露在物料流经方向上的软质密封圈要经受粉体颗粒料不断的冲击并受到极大磨损。由于这种磨损性而产生的破坏性会随着物料流动的速度的加快而以指数方式倍增。

  蝶阀由于其自身的设计和功能的局限,有着内部清洁的问题。当所输送的物料具有很高粘性时会导致圆盘闸刀阻碍物料流或者导致物料腐败变质,当输送系统需要输送不同物料时会产生交叉污染。蝶阀在设计中存在内部空腔,粉体物料在此堆积后产生交叉污染。同时圆形闸刀与阀体接触的地方形成一个锲口,粉体颗粒会在此堆积导致阀门卡住。另外在闸门关闭过程中,由于粉体颗粒的较差流动性,闸刀会将物料推至阀体顶部形成堆积。更为重要的是此类阀门没有任何机械方式可以保证在下次启动阀门时清除上次阀门开启时所堆积的物料。这将极大的阻碍阀门的完全闭合。总之,蝶阀这种主要用于输送其体和液体的阀门因为不存在自我清洁功能不适合输送干燥粉体颗粒物料。

   圆顶阀传统上说是用来高压(6 bar/ 90Psig)输送浆料。这类阀门阀体主要是铸造件并且使用与传统气体、液体输送阀门类似的密封系统。在输送粉体颗粒料时会产生和气体、液体输送阀门类似的问题。同时,较高成本的铸造件阀体在用于低压的稀相输送系统和直坠系统中显得毫无必要。

  对于大多数粉体颗粒物料输送系统来说,系统内的压力通常小于1Bar (15Psig),一种特殊设计的圆顶阀将是此类系统最好的控制阀。一个典型的圆顶阀通常是采用一片中间穿有一孔的不锈钢闸板。而孔板中间的孔径和系统管道相同。而此片不锈钢孔板被上下两块相同大小的硬质高分子聚合物密封垫以“三明治”方式加载负荷已达到密封效果。在阀门开启状态下,闸板上的孔和密封垫上的孔完全重合与系统管道相匹配,因此消除了物流阻碍并且避免了密封圈暴露在物料流冲击下。在阀门闭合状态下,通过预置在不锈钢孔板上下两端密封垫上的压力起到密封效果。

  预置的压力主要是通过安装在硬质高分子聚合物密封垫背部的橡胶件完成。隔绝软质密封圈与物料的接触是此阀门最关键的设计。而替代的硬质高分子聚合物密封垫完全可以抵抗干燥物料的冲击磨损和不锈钢闸板的摩擦磨损。

  相较于传统蝶阀和圆顶闸板阀,圆顶阀拥有几项显著的优势。“自我清洁”功能就是其中最为主要的优势。圆顶阀的法兰开口、密封垫开口和不锈钢孔板开口完全重合,完全避免了任何空腔的存在使得物料无处堆积。这项设计在输送易交叉污染和易腐败物料时尤为重要。圆顶阀闸刀在带料闭合时把少量物料推入刀孔中而不是将物料挤压堆积在闭合处,闸刀上的圆孔就保证了阀门的完全闭合。在输送坚硬或者具有磨损性的物料时,还可以在阀门进口端安装导流罩使得物料集中在阀门中央通过来减少物料对于密封圈的磨损。而在阀门开启时先前推入圆孔的物料由于闸刀的运动而自动地被带回到物流内。这项“自我清洁”的功能防止了物料在阀门内的堆积而导致的阀门驱动时震动、交叉污染和物料腐败等问题。


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