Frage oder Bemerkung ? Bitte kontaktieren Sie uns unter admin@powderprocess.net
| Zusammenfassung des Abschnitts |
|---|
| 1. Einführung |
| 2. Fallventil / Druckventil |
| 3. Sternventil-Abstand und Kontakterkennung |
| 4. Explosionssicheres und flammensicheres Drehventil |
| 5. Entgasung des Sternventils |
| 6. Tipps zur Größenbestimmung |
| 7. Fehlerbehebung |
| 8. Leitfaden zur Auswahl eines Drehventils für Luft - Wie wählt man ein Drehventil für Luft aus |
Ein Drehventil für Luft ist ein mechanisches Fördergerät, das den Fluss von Schüttgütern (Pulver, Pellets, Granulat...) steuert. Solche Zuführvorrichtungen (auch Drehventil-Zuführvorrichtung oder Sternventil genannt) werden oft vor einem pneumatischen Transportsystem verwendet. Erfahren Sie mehr über alle Details von Drehventilen auf dieser Webseite.
Andere Seiten von Interesse : Pneumatische Transporte ; Dosieren und Zuführvorrichtungen ; Mischen und Mischgeräte ; Schneckenförderer
Drehventile mit Luftschleuse werden bei der Handhabung von Schüttgütern verwendet, wenn es notwendig ist, zwei Bereiche mit unterschiedlichen Bedingungen (meistens Druck) zu trennen, während das Schüttgut von einem Bereich in den anderen gelangen kann.
Drehventile, auch bekannt als Sternventile, werden daher am Anfang und am Ende von pneumatischen Transporten verwendet. Sie ermöglichen es, das Schüttgut von einem Bereich mit niedrigem Druck in einen anderen Bereich mit niedrigem Druck zu transportieren, während sie am Ende der Linie helfen, das Schüttgut vom Luftstrom zu trennen.
Solche Ventile können eine grobe Dosierung durchführen, daher können sie auch als Dosiergeräte installiert werden, obwohl dies keine gute Praxis ist.
Top 5 der beliebtesten
1. Leitfaden für die Auslegung von pneumatischen Transporten
2. Bandmischer
3. Mischen von Pulvern
4. Auslegungsleitfaden für Trichter
5. Messen des Mischgrades
Top 5 Neu
1. Kontinuierliches Trocknmischen
2. Mischgeschwindigkeit
3. Optimierung der Mischzykluszeit
4. Vergleich von Batch- und kontinuierlichem Mischen
5. Energieeinsparungen
Im Vergleich zu anderen Dosiergeräten haben Drehförderer den folgenden Vorteil:
Tabelle 1: Drehventile mit Luftschleuse im Vergleich zu anderen Dosiergeräten
| Vorteile | Nachteile |
|---|---|
| Kontinuierlicher Betrieb Einfache (aber grobe) Durchsatzregelung, wenn der Motor mit einer Frequenzumrichter (VFD) ausgestattet ist Geringe Platzanforderungen Einige Designs mit einfacher Zugänglichkeit für die Reinigung |
Förderpulsation (diskrete Entladung von Taschen) Luftlecks Zerkleinerung von großen Partikeln/Pellets Kann durch abrasive Produkte beschädigt werden Begrenzter Betriebsdruck Empfindliche Wartung - benötigt gut ausgebildetes Personal Kann zu Fremdkörperzwischenfällen führen, wenn nicht ordnungsgemäß montiert |
2 Arten von Drehventilen mit Luftschleuse sind verfügbar: ein Fall-Durch-Typ und ein Blas-Durch-Typ. Beide Typen liefern im Wesentlichen die gleichen Ergebnisse, jedoch unterscheiden sich die Art und Weise, wie sie es tun, und ihre Eigenschaften sind leicht unterschiedlich.
Drehförderer mit Luftschleuse werden in der Industrie weit verbreitet eingesetzt, mit Anwendungen in den folgenden Bereichen:
Arbeitsprinzipien und Hauptspezifikationen von Drehförderern werden unten angegeben.
Drop through Luftschleusen-Drehventile lassen das Produkt "fallen" in die Rohrleitung oder das Gerät darunter. Es gibt eine Eintrittsflansch und einen Austrittsflansch.

Abbildung 1 : Frontansicht eines Drop Through Sternventils
Blow through Sternventile sind direkt mit einer Förderleitung verbunden. Die in der Förderleitung verwendete Luft geht daher direkt durch die Alveolen der Ventile und schwemmt das Produkt weg
Typischerweise werden Blow through Ventile verwendet, wenn eine sehr begrenzte Höhe oder wenn das Produkt die Tendenz hat, im Rotor zu kleben. Für andere Anwendungen ist das Drop through Modell bevorzugt.
Das direkte Einbringen des Rotors in die Rohrströmung kann zu einer größeren Zerstörung des transportierten Produkts führen, insbesondere wenn mehrere Drop through Ventile in Reihe in einer Rohrleitung sind. In diesem speziellen Fall können Drop through Ventile in Betracht gezogen werden, um das Produkt zu erhalten.

Abbildung 2 : Frontansicht und Seitenansicht eines Blow through Sternventils
Sternventile haben typischerweise sehr kleine Abstände zwischen den Rotorblättern und dem Stator, was notwendig ist, um eine Luftdichtigkeit zwischen den Bereichen mit unterschiedlichem Druck zu gewährleisten.
Typischer Abstand für Luftschleusen-Drehventile beträgt 0,1 mm und liegt normalerweise zwischen 0,05 mm und 0,25 mm, abhängig von der erwarteten Leistung des Ventils (hoher Druckunterschied auf jeder Seite des Ventils oder nicht). Dies ist ein sehr kleiner Abstand, der erklärt, warum Drehventile oft unter Kratzern leiden, die durch den Kontakt zwischen Rotor und Stator verursacht werden. Die folgende Tabelle fasst die häufigsten Ursachen für Kontakte zusammen.
Tabelle 2 : Fehlersuche - Hauptursachen für Kratzer an Sternventilen
| Hauptursachen für Kratzer an Drehventilen | Vermeidung |
|---|---|
| Falsche Demontage / Wiederzusammenbau | Schulung von Bedienern / Mechanikern Verwendung von Konstruktionen mit Auszugsbügeln |
| Fremdkörper, der zwischen Rotor und Stator eingeschlossen ist | Einbau von Sieben und Magneten im vorhergehenden Prozess |
| Thermische Expansion, die den Abstand verringert | Ordentliche Spezifikation des Ventils und Prozessdesign (nach Kühler, Temperatursensor |
Kratzer können verschiedene Folgen haben: Blockierung des Ventils, Verringerung der Luftdichtigkeit, Erzeugung von Fremdkörpern. Es kann notwendig sein, das Ventil nach einem Kratzer zu polieren, was zur Folge hat, dass der Abstand lokal vergrößert und die Dichtigkeit des Ventils verringert wird.
Es ist zu beachten, dass einige Konstruktionen entwickelt wurden, bei denen die Blätter einen justierbaren Bolzen haben, der mit einem weichen Material wie Nylon versehen ist. Dies ermöglicht es, den Stator zu berühren, ohne Schaden anzurichten. Es unterliegt jedoch dem Verschleiß und hat einen begrenzten Anwendungsbereich.
Das Design der Blätter innerhalb von Luftschleusen-Drehventilen spielt eine entscheidende Rolle bei ihrer Funktionalität und Effizienz. Blattformen und Toleranzen beeinflussen direkt den Materialfluss, die Dichtigkeit und die Gesamtleistung.
Blattformen: Anpassung an die Materialeigenschaften
Die Form und das Design der Blätter innerhalb eines Drehventils werden an die spezifischen Eigenschaften des zu behandelnden Materials angepasst. Verschiedene Blattformen bieten unterschiedliche Vorteile für verschiedene Materialien:
Die Erzielung optimaler Leistung in Drehverschlüssen beinhaltet das Finden des richtigen Ausgleichs zwischen Schaufelformen und Toleranzen. Berücksichtigen Sie die folgenden Aspekte bei der Auswahl und Einstellung dieser Parameter:
Bei der Auswahl des richtigen Materials für Ihre Drehverschlüsse kann die Wahl zwischen Edelstahl und Kohlenstoffstahl die Leistung und Langlebigkeit Ihres Systems erheblich beeinflussen.
Edelstahl ist für seine Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit bekannt. Dieses Material ist eine hervorragende Wahl für Drehverschlüsse in Branchen, in denen Hygiene und Materialreinheit von entscheidender Bedeutung sind, wie z. B. in der Lebensmittelverarbeitung und Pharmaindustrie. Einige der wichtigsten Vorteile von Edelstahl sind:
Die Auswahl zwischen Edelstahl und Kohlenstoffstahl sollte auf Faktoren wie Materialverträglichkeit, Umgebungsbedingungen, Hygieneanforderungen und Budgetbeschränkungen basieren. Eine sorgfältige Bewertung Ihrer spezifischen Bedürfnisse wird Sie zu der geeignetsten Materialwahl für Ihre Drehverschlüsse führen.
Drehverschlüsse verlassen sich auf effektive Dichtungsmechanismen, um Luftdichtigkeit aufrechtzuerhalten und Lecks zu verhindern. Zwei primäre Dichtungsmethoden werden eingesetzt: mechanische Dichtungen und Packungsdichtungen.
Mechanische Dichtungen bieten Präzision und Zuverlässigkeit bei der Dichtung von Drehverschlüssen. Diese Dichtungen verfügen über mechanische Komponenten, die eine sichere Barriere zwischen verschiedenen Druckzonen schaffen. Schlüsselmerkmale und Vorteile von mechanischen Dichtungen sind:
Die Wahl zwischen mechanischen Dichtungen und Packungsdichtungen hängt von Faktoren wie Betriebsbedingungen, Wartungspräferenzen und Dichtungsanforderungen ab. Mechanische Dichtungen sind in Hochleistungs- und wartungsarmen Szenarien hervorragend, während Packungsdichtungen für bestimmte Anwendungen und Budgets geeignet sein können
Ein Drehverschluss kann als Isolierungselement verwendet werden, um zu verhindern, dass sich eine Staubexplosion in einer Anlage ausbreitet. Dazu muss der Drehverschluss zertifiziert sein, um explosionsstoßfest und flammgeschützt zu sein.
Um diese Eigenschaften zu erreichen, muss das Ventil so konzipiert sein, dass :
Es ist sehr wichtig, den Spalt regelmäßig zu überwachen, da der Verschleiß des Ventils den Spalt über 0,2 mm vergrößern kann, was die flammensicheren Eigenschaften des Ventils beeinträchtigt.
Ein geringer Spalt ermöglicht eine gute Abdichtung und reduziert die Leckage des Drehventils. Allerdings tritt auch bei reduzierter Leckage eine Leckage auf. Ebenso wird die im Gehäuse eingeschlossene Luft freigesetzt, wenn das Gehäuse in den Bereich mit niedrigem Druck geöffnet wird. Dies führt zu Luftleckagen.
Die Luftleckage erhöht sich mit dem Druckunterschied und nimmt mit der Drehgeschwindigkeit des Ventils zu. Sie kann sich sehr nachteilig auf die Leistung des Ventils auswirken, insbesondere bei leichtem Pulver, da die freigesetzte Luft das Pulver tatsächlich fluidisiert und verhindert, dass es das Gehäuse füllt.
Dieses Phänomen kann an den Leistungscurven von Drehventilen beobachtet werden: Die Kapazität erreicht ein Maximum und kann sogar bei hohen Drehzahlen abnehmen, da die Gehäuse nicht mehr mit dem Produkt gefüllt werden können, da es zu sehr fluidisiert ist, um in die Gehäuse zu fallen.
Um dieses Phänomen zu kontrollieren und die Leistung des Ventils zu verbessern, muss eine geeignete Entlüftung des Drehventils implementiert werden. Ein Entlüftungskanal wird auf der Seite montiert, auf der die Gehäuse zurückkehren, um sie vor dem Aufnehmen von neuem Produkt von Luft zu befreien. Der Kanal leitet die Luft zu einem Filter, um sie freizusetzen.

Abbildung 2: Sternventil mit Entlüftungs-Trichter, das einen pneumatischen Förderer speist
Die Kapazitätsberechnung eines Sternventils, um einen bestimmten Durchsatz zu erreichen, ist eine Funktion des Sternventildurchmessers, seiner Ziel-Drehgeschwindigkeit und der Art des Produkts,
Der Durchsatz kann aus den Abacussen der Lieferanten geschätzt werden, aber die Kenntnis des Produkts ist ein wichtiger Eingabefaktor.

Abbildung 3: Typische Kapazitätskurve eines Drehventils
Wichtiger Hinweis : Der Durchsatz des Drehventils ist nicht linear. Der Durchsatz hört auf, sich zu erhöhen, oder kann sogar abnehmen, wenn eine bestimmte Geschwindigkeit überschritten wird. Dies kann auf verschiedene Ursachen zurückzuführen sein, hauptsächlich wird es jedoch durch die reduzierte Zeit für die Füllung und Entleerung der Gehäuse verursacht. Bei leichtem Pulver verhindert die Entlüftung der Gehäuse, wenn sie auf die Seite mit niedrigem Druck zurückkehren, dass das Pulver in die Gehäuse fließt; dieses Phänomen wird durch den Druckabfall durch das Ventil verstärkt und kann durch ein geeignetes Entlüftungssystem der Gehäuse gemildert werden. Bei kohäsiven Materialien ist es schwierig, in die Gehäuse zu fließen und aus den Gehäusen im Entladebereich auszutreten.

Gleichung 1: Berechnung der Kapazität von Drehventilen
Mit :
m = Kapazität in kg/h
VGehäuse = Volumen eines Gehäuses in Litern
nGehäuse = Anzahl der Gehäuse
N = Drehgeschwindigkeit in U/min
ρ = Dichte des Pulvers in kg/l
η = Füllrate - zu berechnen aus den Abacussen der Lieferanten
Typische Drehgeschwindigkeit für korrekt dimensionierte Drehventile: 20 U/min
Geschwindigkeit am Umfang muss < 1 m/s (ATEX) betragen
Verschiedene Probleme können ein Sternventil während seines Betriebs beeinträchtigen. Häufige Probleme sind unter anderem:
Für jedes dieser Probleme werden mögliche Ursachen und Abhilfe unten angegeben
Tabelle 3 : Fehlerbehebung - Hauptbetriebsprobleme mit Drehventilen für Luftschleusen
| Beobachtung | Mögliche Ursache | Mögliche Maßnahme |
|---|---|---|
| Leistung unter dem Konstruktionswert | Die Taschen sind nicht vollständig gefüllt Das Produkt hat eine schlechte Fließfähigkeit und der Trichter über dem Sternventil ist nicht ordnungsgemäß konstruiert. Das Produkt ist blockiert, bevor es das Ventil erreicht. |
Dies könnte durch den Einsatz von Entleerungshilfen im Trichter behoben werden. |
| Leistung unter dem Konstruktionswert | Die Taschen sind nicht vollständig gefüllt Im Falle eines Ventils, das zur Speisung einer Druckförderleitung verwendet wird, kann der Luftleckschaden das Produkt am Sternventileingang fluidisieren und verhindern, dass es seine Taschen füllt: Dies kann auf ein nicht ordnungsgemäß spezifiziertes Ventil mit zu großer Spiel zurückzuführen sein, nicht genug Schaufeln oder ein abgenutztes Ventil, dessen Spiel über der Spezifikation liegt. Eine weitere mögliche Ursache ist eine unzureichende Entgasung der leeren Taschen, bevor sie den Trichter erreichen, um wieder Pulver aufzunehmen. Schließlich ist noch eine Möglichkeit zu prüfen, die Druckablass-Spülung: Wenn diese mit zu hohem Druck eingestellt ist, kann die Luft, die über die Dichtung leckt, den Fluss behindern. |
Überprüfen Sie die Spezifikation des Ventils in Bezug auf den Druckverlust, den es überwinden muss Überprüfen Sie die Entgasung des Ventils und des Trichters (falls vorhanden) Überprüfen Sie den Druck der Druckluftdichtung Hinweis: Drehventile für Luftschleusen können mit 6-8-10 Schaufeln konstruiert werden. Je mehr Schaufeln, desto dichter ist das Ventil. Allerdings reduziert eine hohe Anzahl von Schaufeln auch die Volumenkapazität des Ventils: Ein Optimum ist zwischen Dichtigkeit und Taschenkapazität zu finden. |
| Leistung unter dem Konstruktionswert | Die Taschen können nicht ordnungsgemäß entleert werden Eine schlechte Entleerung der Tasche hängt mit der Fließfähigkeit des Pulvers zusammen. Wenn das Pulver sehr kohäsiv ist, kann es tatsächlich in den Taschen des Drehventils für die Luftschleuse bleiben, was den verfügbaren Raum für neues Produkt bei jeder Drehung reduziert. |
Einige Rotor-Designs haben eine glatte Unterseite der Taschen. Pulver kann sich dort nicht ansammeln und fällt leichter aus der Tasche. |
| Schaden durch Metall / Metall-Kontakt | "Kratchen" eines Sternventils entspricht einem punktuellen Metall / Metall-Kontakt, der zu einer Beschädigung des Rotors und des Stators führt. Nach einem solchen Vorfall kann das Ventil blockiert sein, was seine Verwendung verhindert. Während des Vorfalls können Metallspäne in den Produktstrom freigesetzt werden, was für bestimmte Produktanwendungen ein Problem darstellen kann. |
Um einen solchen Schaden zu vermeiden, ist es notwendig: - Sicherzustellen, dass kein Fremdkörper das Ventil erreichen kann (Siebe und Magnete vor dem Ventil verwenden) - Sicherzustellen, dass das Ventil ordnungsgemäß spezifiziert ist, insbesondere die Betriebstemperatur, da höhere Temperaturen zu Metallausdehnung führen und das Ventil zum Berühren bringen können - Die Wartungspersonal schulen, da die meisten Schäden an der Ausrüstung auf nicht ordnungsgemäß wieder in das Ventil eingesetzte Rotoren nach der Wartung zurückzuführen sind - Ein Rotor / Stator-Kontaktschutzsystem verwenden Im Falle eines Schadens ist es notwendig, das Ventil nachzubearbeiten oder es vollständig auszutauschen, wenn die Spiel nach der Bearbeitung zu hoch sind. |
| Abnutzung [IAC] | Die Abnutzung eines Drehventils entspricht einem mittel- bis langfristigen Schaden am Ventil. 2 Hauptphänomene können zu Abnutzung eines Drehventils führen: - Material wird zwischen einer Schaufelspitze und dem Gehäuse während der Drehung eingeklemmt - Luftlecks, die mit hoher Geschwindigkeit Partikel des Produkts transportieren, die das Ventil abtragen Es kann möglich sein, zu schätzen, welches Phänomen ein bestimmtes Ventil schädigt: Wenn das Gehäuse auf der beladenen Seite (Taschen voller Produkt) beschädigt ist, kann das 1. Phänomen die Ursache sein; wenn das Gehäuse auf der anderen Seite (leere Taschen) beschädigt ist, kann das 2. Phänomen die Ursache sein. |
Die folgenden Maßnahmen können ergriffen werden, um die Abnutzung von Drehventilen für Luftschleusen zu vermeiden: - Die richtige Spiel zu wählen, um die Chancen zu reduzieren, dass Produkt zwischen Rotor und Stator eingeklemmt wird. Dies reduziert auch die Luftlecks, die für die Abnutzung verantwortlich sind. - Schaufelspitzen mit abgeschrägten Kanten verwenden, um die potenzielle Kontaktfläche mit eingeklemmtem Produkt während der Drehung zu reduzieren - Ein geschlossenen Rotor verwenden (die Seiten des Rotors sind geschlossen, was die Lecks begrenzt und Reibung vermeidet - aber nicht alle Anwendungen können dies akzeptieren) |
Beim Beschaffen eines neuen Drehverschlusses für Ihre Anlage müssen folgende Fragen gestellt werden, um die richtigen Spezifikationen zu erhalten:
Die Beantwortung dieser Fragen im Voraus ermöglicht es Ihnen, das benötigte Ventil schnell zu spezifizieren und eine konstruktive Diskussion mit einem Drehverschluss-Lieferanten zu führen.
Einige Referenzen von Drehverschluss-Herstellern sind unten aufgeführt:
Hinweis: PowderProcess.net hat keine Verbindung zu diesen Unternehmen
Quellen