آیا استفاده از شیر پروانه ای برای ذرات مواد جامد مناسب است یا خیر؟
شیر پروانه ای و ذرات جامد
شیر پروانه ای و ذرات جامد را در این پست بررسی می کنیم که رایج ترین شیری که در حمل و نقل جامدات استفاده میشود، بدون شک، شیر پروانه ای است. این نوع شیر، ساده و مستحکم است و به خوبی با جریان جامدات حجیم کار میکند. در این مقاله به این موضوع میپردازیم که آیا استفاده از شیرهای پروانه ای برای ذرات مواد جامد مناسب است یا خیر.
کاربرد شیر پروانه ای برای مواد جامد
در بررسی شیر پروانه ای و ذرات جامد می رسیم به شیرهای پروانه ای که شیر مناسبی برای ایزوله سازی تجهیزات هستند زیرا برای بستن ورودی و خروجی مخازن، سیلوها و ظروفی که مواد پودری یا دانهای را حمل میکنند استفاده میشوند. پس از باز شدن، شیر پروانه ای اجازه تخلیه مخزن را میدهد و جریان را کنترل میکند. اگر شیر دارای ویژگی های خاصی مانند پوزیشنر بر روی اکچویتور باشد، میتواند برای تعیین دوز و وزن کردن مقادیر دقیق پودر و محصول استفاده شود.
اما در کاربردهای جابجایی پودر، رایجترین نوع شیر پروانه ای، شیر پروانه ای ویفری است. شیرهای پروانه ای نوع لاگ در فرآیندهای حجیم چندان رایج نیستند. بیشتر شیرهای پروانه ای را میتوان برای محیط هایی با ذرات جامد معلق استفاده کرد. بسته به استحکام آب بندی، میتوان از آن برای سیالات پودری و دانه ای نیز استفاده کرد.
این شیرها معمولاً در خروجی مخازن ذخیره فلهای خشک، سیلوها، قیفها، ناودانها، نقالههای مکانیکی یا هر نقطه تخلیه مشابه نصب میشوند. مواد حجیم به صورت پودری، به شکل گلوله، ورقهای یا دانهای، آزادانه از طریق شیر پروانه ای سرازیر میشوند. شیر پروانه ای دو فلنجی برای قرار گرفتن بر روی سیلوها، قیف ها و … مناسب میباشد. شیر پروانه ای را میتوان حین تخلیه مواد در جریان نیز، فعال کرد.
نمونه های کاربردی شیر پروانه ای
شیر پروانه ای و ذرات جامد که شیر پروانه ای تخلیه سیلو معمولاً توسط اکچوئیتورهای پنوماتیکی فعال میشوند. این شیرها برای باز و بسته کردن خودکار جریان محصول برای تخلیه محصول به سمت تجهیزات پایین دست، استفاده میشوند. شیرهای پروانه ای با عملکرد دستی، نصب شده در زیر سیلوها یا قیفها معمولاً برای عملیات تعمیر و نگهداری تجهیزاتی مانند روتاری ولو که در زیر شیر پروانه ای نصب میشوند، استفاده میشوند. شیرهای پروانه ای را میتوان در ورودی و خروجی میکسرهای فلهای خشک نصب کرد. تامین مواد جامد پودری یا دانهای قبل از ترکیب انجام می شود و محصول ترکیبی پس از آن تخلیه می شود.
کارخانههای لبنی و دارویی بیشترین توجه را به انتخاب اجزای بهداشتی برای فرآیند خود دارد. شیرهای Diverter بهداشتی و شیرهای پروانهای بهداشتی نقش مهمی در انتقال پودر در این کارخانهها دارند.
در فرآیند خشک کردن شیر خشک و پودرهای مخصوص نوزادان، مواد در دسته های بزرگ با آب مخلوط میشوند و سپس برای پاستوریزه شدن به مبدل حرارتی پمپ میشوند. پس از پاستوریزه کردن، مایع هموژنیزه می شود. پس از طی چند مرحله، سپس پودر خشک به پایین می ریزد، جایی که با یک شیر پروانه ای بهداشتی به یک بستر سیال، تخلیه می شود. ریزدانهها را میتوان با انتقال پنوماتیک به بستر سیال منتقل کرد. مسیر انتقال واقعی توسط شیر بهداشتی انتخاب میشود.
آنچه اجزای شیر پروانهای بهداشتی را متمایز می کند طراحی بدون شیار است، به ویژه در مناطق بحرانی، مانند فلنج های ورودی یا واشرهای پوشش جانبی. هنگامی که کارخانه های تولیدی تمیز میشوند، این امر بسیار مهم است تا از رسوب محصول و همچنین باقیمانده رطوبت در شیار جلوگیری شود.
شیر پروانه ای در برخی کاربردها، برای ذرات مواد جامد مناسب نیست و بطور کلی در مواردی، برای کار با ذرات مواد جامد در خطوط لوله توصیه نمیشود. در ادامه برخی دلایل این مسئله را بیان میکنیم.
دلایل عدم استفاده از شیرهای پروانه ای هنگام استفاده از مواد جامد
شیرهای پروانه ای معمولا تجهیزات قابل اعتمادی هستند. با این حال برخی مشکلات ممکن است گاهی اوقات، کار با این تجهیز را با مشکل روبرو کند.
- شیر پروانه ای و ذرات جامد که دانهای فله جامد طراحی نشدهاند. این شیرها برای کاربردهای گاز و مایع طراحی شدهاند. ماهیت خورندگی ذرات جامد فلهای روی شیرهای پروانهای فرسایش ایجاد میکند تا جایی که دیگر به درستی آب بندی نمیشوند و در نهایت نیاز به تعویض دارند.
- دیسک مانع جریان مواد میشود. در کاربردهای انتقال پنوماتیک و گرانشی، طراحی شیر پروانه ای دیسک را در وسط جریان مواد قرار میدهد. این فرآیند، باعث ایجاد محدودیت قابل توجه جریان میشود و بسیاری از مهندسان، کل سیستمها را با لولههای بزرگتر طراحی میکنند تا این انسداد در شیر را برطرف کنند. در یک قاعده کلی، شیرهای پروانه ای نباید در خط انتقال پنوماتیک استفاده شوند، زیرا پروانه به محصول در حال انتقال آسیب وارد میکند، در حالی که جریان محصول در سرعت بالا، باعث افزایش سایش پروانه نیز میشود. شیرهای پروانهای باید به اندازه کافی در خروجی محفظهها بزرگ باشند تا از خروج جرم از محفظه، اطمینان حاصل شود.
- مشکل جابجایی مواد خشک. آب بندی نرم شیر پروانه ای میتواند مشکل دیگری ایجاد کند. هنگامی که شیر در موقعیت بسته قرار دارد، آب بندی نرم به دیسک و پروانه این اجازه را میدهد تا آب بندی غیر قابل نفوذ ایجاد کند. به دلیل ماهیت جامدات، این مواد نمیتوانند مانند گازها یا مایعات جابجا شوند. با گذشت زمان، باز و بسته شدن مداوم میتواند باعث خوردگی و فرسایش آب بندی شود. در نهایت، این امر مانع تشکیل آب بندی محکم شیر پروانه ای میشود.
- دیافراگم سیل نرم در معرض مواد قرار میگیرند. آب بندی شیرهای پروانه ای نیز مستعد سایش شدید ناشی از جریان مواد هستند. این مشکل در برخورد با گازها و مایعات بوجود نمیآید. اما در مورد جامدات حجیم جامد، این مسئله میتواند منجر به سایش اضافی و نشتی تدریجی مواد و / یا انتقال فشار از طریق شیر حتی زمانی که شیر در موقعیت بسته باشد، میشود. در کاربردهای جابجایی پودر، ذرات تمایل دارند از طریق ساقه شیر پروانه ای حرکت کنند و باعث چسبندگی شیر شوند.
جایگزین شیر پروانه ای
در شرایط کار با مواد جامد، به دلیل طراحی خاص گیت ولو Vortex Orifice، به عنوان جایگزین خوبی برای شیر پروانه ای عمل میکند. تفاوت اساسی این است که این شیر به طور خاص برای کار با مواد جامد طراحی شده است. این گیت ولو از یک صفحه مستطیلی از جنس استنلس استیل استفاده میکند. این شیرها نسبت به سایر شیرهای پروانه ای معمولی باید دارای گشتاور بسیار کمتر و عمر دراز مدت باشند.
در استفاده از شیرهای پروانه ای باید ویژگیهای مواد را در نظر بگیریم. نوع موادی که باید منتقل شوند، اینکه به صورت پودر، گرانول یا گلوله باشند، اندازه ذرات، وزن، چسبندگی، خورندگی، مسائل بهداشتی و آلودگی نیز از مسائلی هستند که باید لحاظ شوند.
انتخاب شیر صحیح عملکرد کلی مناسب را تضمین میکند. شرایطی که شیر با آن مواجه میشود، تعیین میکند که کدام نوع شیر پروانه ای مورد نیاز است. تامین کنندگان شیر پروانه ای باید تجربه و دانش لازم را داشته باشند تا به طور دقیق نوع شیرها و تغییرات را برای پارامترهای کاربردی خاص اعمال کنند.
اگر علاقه مند به دانستن بیشتر در مورد نکات مهم انتخاب شیر پروانه ای برای مواد جامد میباشید، پیشنهاد میکنیم که به مقالههای زیر رجوع کنید.
https://www.adamantvalves.com/3-things-you-should-know-about-sanitary-valve-for-powders.html