So verhindern Sie ein Verstopfen von Zellenradschleusen

Jun 08, 2023

Paul Golden, Vertriebsleiter, Carolina Conveying Inc. | 15. April 2021

Zellradschleusen sind eine entscheidende Komponente eines Materialprozesses, und es wird oft angenommen, dass ein Ventil nur ein Ventil ist und in einer Vielzahl unterschiedlicher Materialhandhabungssysteme eingesetzt werden kann. Alle Arten von Ventilen umfassen die gleichen Grundkomponenten: ein Gehäuse mit Einlass und Auslass, zwei Endplatten und einen Rotor mit Flügeln, dessen Welle im Betrieb über einen Motor und einen Kettenantrieb gedreht wird. Während sich die Flügel drehen, gelangt ein Materialvolumen durch den Ventileinlass in die Taschen des Rotors und wird zum Auslass des Ventils bewegt.

Abhängig von den Eigenschaften des zu fördernden Materials gibt es zahlreiche Konfigurationen für Ventile. Die meisten Hersteller bieten Ventile mit rundem, quadratischem oder rechteckigem Einlass an. Gehäuse sind in der Regel aus Gusseisen, Aluminiumguss oder Edelstahlguss erhältlich und können spezielle Beschichtungen für abrasive Produkte oder hochglanzpolierte Oberflächen für die Lebensmittel- und Milchindustrie aufweisen. Rotoren können vom Typ mit offenem oder geschlossenem Ende und mindestens sechs Flügeln sein und je nach Anwendung mit festen Rotorblättern oder verstellbaren Rotoren mit Stahl- und flexiblen Spitzen ausgestattet sein. Zu den Zellradschleusentypen gehören Durchlass-, Durchblas- und Seitenschleusentypen – jeder mit seinen eigenen Vorteilen und seiner Eignung für verschiedene Anwendungen.

Zellradschleusen sind für den Einsatz als Luftschleuse, Dosiergerät oder beides konzipiert. Sie sind darauf ausgelegt, Luftlecks zu minimieren und gleichzeitig den Materialdurchgang zwischen verschiedenen Ausrüstungsteilen bei unterschiedlichen Drücken zu ermöglichen. Das Ventil fungiert auch als Dosiergerät und arbeitet unter einer Materialkopflast und reguliert den Materialfluss mit der gewünschten Geschwindigkeit zwischen Geräten mit demselben Druck.

Rostfreier Rotor mit offenem Ende

Obwohl es sich um ein einfaches Ventil handelt, sind alle Komponenten präzise bearbeitet, um einen engen, minimalen Laufspielraum zwischen Rotor und Gehäuse zu schaffen. Diese engen Toleranzen betragen typischerweise 0,004 bis 0,006 Zoll, was der Dicke eines durchschnittlichen menschlichen Haares entspricht. Diese kleinen Abstände bilden die „Luftschleuse“, da sie die Luftleckage zwischen Einlass- und Auslassflansch minimieren und dennoch den Materialdurchgang durch das Ventil ermöglichen. Von Staubsammelsystemen über Vakuumbehälter bis hin zu Fördersystemen mit verdünntem Druck ermöglicht die Zellradschleuse die Materialübertragung mit minimalem Luftverlust und einen kontinuierlichen Prozessablauf.

In diesem Artikel werde ich mich darauf konzentrieren, was zu einem Stau in einer Zellradschleuse führt und wie man ihn verhindern kann. Außerdem werde ich Optionen für den Umgang mit Produkten erörtern, die größere Partikel enthalten, wie z Ventile sind ein großes Problem.

Die meisten Zellenradschleusen haben, wie bereits erwähnt, enge Toleranzen zwischen dem Rotor und dem Gehäusegehäuse, so dass das Produkt bei der Handhabung von Staub, Pulvern und kleinen Körnchen problemlos durch eine herkömmliche Zellenradschleuse vom Drop-Through-Typ gelangt. Scherungen und Verklemmungen treten auf, wenn harte, große Partikel eingebracht werden und zwischen den rotierenden Rotorflügeln eingeklemmt werden, wenn sie sich in das Gehäuse drehen. Dieses Einklemmen führt zu Vibrationen, Quietschgeräuschen oder sogar zum Blockieren sowie zu Schäden am Produkt. Blockaden können auch auftreten, wenn ein Ventil zu klein dimensioniert ist. Zum Beispiel ein 3-Zoll. Der Klumpen kann nicht durch einen 6-Zoll-Durchgang gelangen. Ventil, da der Klumpen größer ist als die Größe der Rotortasche im Ventil.

Wenn in Ihrem Betrieb ein Stau auftritt, lesen Sie das Betriebs- und Wartungshandbuch des Herstellers und suchen Sie nach häufig auftretenden Problemen wie z. Hier sind einige Fragen, die Sie stellen sollten:

Es ist auch möglich, dass es Monate oder sogar Jahre nach der Inbetriebnahme zu Störungen kommt. Hat sich der Prozess in irgendeiner Weise verändert – etwa durch den Erhalt von Material von einem anderen Lieferanten (das möglicherweise andere Eigenschaften wie den Feuchtigkeitsgehalt aufweist) oder durch den Beginn kalter Witterung bei Installationen im Freien? Weitere mögliche Ursachen für Blockaden können das Eindringen von Fremdkörpern in den Prozess sein, beispielsweise ein Schraubenschlüssel oder ein Schweißdraht, oder sogar eingemischter Müll von Ihrem Lieferanten.

Abhängig von Ihrem Prozess gibt es eine Reihe von Methoden, um das potenzielle Problem einer Ventilblockierung zu reduzieren. Mit einem herkömmlichen Durchlassventil können Sie in einer mechanischen Förderanwendung flexible Gummimaterialspitzen an einem einstellbaren Rotor wie Polyurethan oder Teflon anbringen oder einen Einlass-Scherdeflektor anbringen, der am Einlass der Zellenradschleuse angebracht ist und dies ermöglicht Material, um einen Kontakt zwischen den Rotorflügeln und dem Ventileinlass zu vermeiden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Produkt so in die Zellenradschleuse zu dosieren, dass die Taschen nur teilweise gefüllt werden, sodass die Zellenradschleuse die Luftleckage minimiert, aber nicht mehr als Dosiergerät fungiert.

Die beste Lösung zur Verhinderung von Abscherungen und Blockierungen ist eine Zellenradschleuse mit seitlichem Eingang, die speziell zur Beseitigung dieses Einklemmproblems entwickelt wurde und auch für den Einsatz in pneumatischen Überdruck- und Vakuum-/Saugfördersystemen konzipiert ist. Der Name des Ventils leitet sich vom Einlasshals ab, der vollständig aus der Mitte verschoben ist, sodass das Produkt seitlich und nicht oben in den Rotor gelangen kann. Bei der seitlichen Eintrittshalskonstruktion wird das Produkt beim Aufschwung der Rotorflügel aufgefangen, so dass das Produkt ständig vom Scherpunkt wegfällt. Dadurch wird auch die Füllung der Taschen reduziert, was die Wahrscheinlichkeit verringert, dass das Produkt abschert. Der Einlasshals hat außerdem eine „V“-Form an der Stelle, an der der Rotor in das Gehäuse eintritt, was die Quetschstelle minimiert und dabei hilft, das Produkt aus dem Weg zu schieben. Die Konstruktion dieses Ventils verringert die Produktscherung und verringert so das Risiko von Stoßbelastungen, die zu Schäden an den Antriebskomponenten führen können. Dieses Ventil ist ideal für die Kunststoffindustrie geeignet, egal ob es sich um den Umgang mit Neukunststoffpellets oder um Mahlgut in der Recyclingindustrie handelt. Es ist auch bei der Handhabung zerbrechlicher größerer Partikel nützlich, um die Scherung zu minimieren, wenn Produktschäden ein Problem darstellen.

Wenden Sie sich bei Prozessbedenken hinsichtlich möglicher Produktstaus an Ihren Ventilhersteller, um sicherzustellen, dass Sie das richtige Zellenradschleusenventil für Ihren Prozess installiert haben. Häufige Fragen, die sie stellen sollten, umfassen das zu handhabende Produkt, die Schüttdichte, die Partikelgrößenverteilung, ob das Produkt bröckelig ist, die maximale Temperatur, den Druckunterschied, die Austragsrate und die Systemanordnung. Abhängig vom Produkt und der Partikelgröße kann eine kleine Probe zur Bewertung oder eine große Probe zur Durchführung von Versuchen angefordert werden. Mit den richtigen Anwendungsinformationen, dem richtigen Ventiltyp und der richtigen Designauswahl können die meisten, wenn nicht alle Probleme mit Blockierungen, Scherungen und Geräuschen gelöst werden.

Paul Golden ist Vertriebsleiter, Carolina Conveying Inc. (Canton, NC). Für weitere Informationen rufen Sie 828-235-1005 an oder besuchen Sie carolinaconveying.com.

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