شیرهای پینچ با هوا: راهنمای جامع برای کنترل قابل اعتماد برای عملیات فاضلاب و معدن

شیرهای پینچ با هوا چیست و چگونه کار می کنند

دریچه های پینچ با هوا دسته ای از دستگاه های کنترل جریان صنعتی هستند که با فشرده سازی مکانیکی یک آستین لاستیکی انعطاف پذیر عبور رسانه را از طریق خط لوله تنظیم می کنند. برخلاف شیرهای دروازه ای، توپی یا پروانه ای معمولی که بر روی سطوح نشیمن فلزی متکی هستند، دریچه های پینچ با هوا به طور کامل از طریق تغییر شکل الاستیک آستین داخلی خاموش می شوند. هنگامی که هوای فشرده به بدنه سوپاپ وارد می شود - فضای بین پوشش بیرونی و آستین - فشار یکنواختی را در اطراف کل دور آستین وارد می کند و آن را از همه طرف به طور همزمان بسته می کند. هنگامی که فشار هوا آزاد یا تخلیه می شود، آستین از طریق خاصیت ارتجاعی خود به موقعیت سوراخ کاملاً باز و بدون مانع باز می گردد.

این اصل عملیاتی چندین مزیت عملی مهم را ارائه می دهد. مسیر جریان از طریق یک شیر پینچ با هوای باز کاملاً بدون مانع است، بدون قطعات متحرک داخلی، بدون حفره، بدون صندلی، و بدون ساقه در تماس با رسانه فرآیند. این باعث می‌شود که آن‌ها اساساً از سایر انواع شیرها متفاوت باشند و به طور منحصربه‌فردی برای جابجایی دوغاب‌های ساینده، سیالات چسبناک و جریان‌های مملو از ذرات که در تصفیه فاضلاب و محیط‌های فرآوری مواد معدنی رایج هستند، مناسب باشند.

اجزای کلیدی و ساخت شیرهای پینچ با هوا

درک ساخت و ساز دریچه های فشار هوا به اپراتورها کمک می کند تا تصمیمات بهتری در خصوص مشخصات و تعمیر و نگهداری بگیرند. شیر از سه عنصر اصلی تشکیل شده است: بدنه یا پوشش خارجی، آستین انعطاف پذیر داخلی و اتصالات کنترل پنوماتیک.

بدن بیرونی

پوشش بیرونی دریچه‌های پینچ هوا معمولاً از چدن، چدن شکل‌پذیر، فولاد کربنی یا فولاد ضد زنگ بسته به شرایط محیط نصب و فشار عملیاتی ساخته می‌شود. بدنه به عنوان یک مخزن تحت فشار عمل می کند که حاوی هوای فشرده است که برای فعال کردن آستین استفاده می شود. این باید هم فشار هوای محرک و هم فشارهای موجی از خط لوله فرآیند را تحمل کند. بیشتر طرح‌ها دارای پورت‌های رزوه‌دار یا فلنجی برای اتصال تامین هوا هستند و بسیاری از آن‌ها شامل ضربه‌های گیج فشار برای نظارت بر فشار فعال در طول راه‌اندازی و بهره‌برداری هستند.

آستین انعطاف پذیر

آستین قلب عملکردی دریچه‌های فشاری هوا و جزئی است که مستقیماً با رسانه‌های فرآیند در تماس است. آستین ها از طیف وسیعی از الاستومرهای انتخاب شده برای مطابقت با خواص شیمیایی و فیزیکی محیط انتقال تولید می شوند. لاستیک طبیعی به دلیل انعطاف پذیری استثنایی و مقاومت در برابر پارگی، رایج ترین انتخاب برای کاربردهای دوغاب ساینده همه منظوره است. آستین های EPDM برای محیط های شیمیایی اکسید کننده، نیتریل (NBR) برای جریان های حاوی روغن، نئوپرن برای مقاومت شیمیایی متوسط، و سیلیکون درجه مواد غذایی در مواردی که الزامات پردازش بهداشتی اعمال می شود، مشخص شده اند. ضخامت دیواره آستین و سختی ترکیب لاستیکی نیز بر اساس فشار عملیاتی و سایندگی رسانه مشخص می‌شود.

اتصالات کنترل پنوماتیک

شیرهای پینچ با هوا به یک منبع هوای فشرده تمیز و خشک - معمولاً هوای ابزار - با فشار تقریباً 1.0 تا 1.5 بار بالاتر از فشار خط نیاز دارند تا به خاموشی مطمئنی دست یابند. مدار پنوماتیکی شامل یک شیر برقی برای روشن و خاموش کردن منبع هوا در پاسخ به سیگنال های سیستم کنترلی، یک تنظیم کننده فشار برای تنظیم فشار محرک صحیح، و اغلب یک تقویت کننده حجم یا شیر خروجی سریع برای دستیابی به سرعت عملیاتی مورد نیاز برای برنامه است.

چرا کارخانه های تصفیه فاضلاب به شیرهای پینچ هوا کار می کنند؟

تصفیه فاضلاب برخی از سخت ترین شرایط سرویس شیر در هر صنعتی را ارائه می دهد. جریان های ورودی، شن، ماسه، مواد الیافی، کهنه ها و جامدات بیولوژیکی را حمل می کنند که به سرعت از طریق سایش و رسوب گیری، قسمت های داخلی دریچه های معمولی را از بین می برند. دریچه‌های فشار هوا در این شرایط به دلایل متعددی رشد می‌کنند که مستقیماً به حالت‌های خرابی انواع شیرهای جایگزین می‌پردازد.

• مسیر جریان تمام سوراخ: بدون هیچ انسداد داخلی، دریچه های فشار هوا نمی توانند جامدات یا مواد فیبری را به دام بیندازند. هیچ حفره‌ای در پشت دروازه‌ها یا اطراف صندلی‌های توپ وجود ندارد که در آن پارچه‌ها و زباله‌ها برای ایجاد گیر کردن انباشته می‌شوند - مشکل مزمن دریچه‌های دروازه و توپی در سرویس فاضلاب خام.
• عمل خود تمیز کنندگی: همانطور که آستین بسته می شود، عمل نیشگون گرفتن پیش رونده آن ذرات را از ناحیه بسته شدن جلوتر از خط مهر و موم خارج می کند. این از گیر افتادن شن و مواد جامد در زیر سطح آب بندی جلوگیری می کند - علت اصلی نشت شیر ​​در سرویس دوغاب.
• تماس رسانه ای فرآیند صفر با قطعات فلزی: گازهای خورنده و جریان های فاضلاب تهاجمی شیمیایی نمی توانند به بدنه شیر حمله کنند زیرا آستین به عنوان یک آستر کامل عمل می کند. این امر خرابی های مربوط به خوردگی را که عمر مفید شیرهای فلزی بدون روکش در محیط های فاضلاب را کوتاه می کند، از بین می برد.
• تعویض آستین ساده: هنگامی که آستین در نهایت فرسوده یا پیر می شود، تعویض آن به ابزار خاصی یا اتصالات دقیق نیاز ندارد. اپراتورها فلنج‌های انتهایی را جدا می‌کنند، آستین قدیمی را بیرون می‌آورند و آستین جدید را وارد می‌کنند - کاری که می‌توان آن را در کمتر از یک ساعت بدون برچیدن خط لوله در میدان کامل کرد.

کاربردهای متداول فاضلاب برای شیرهای پینچ هوا شامل خطوط بای پس غربالگری پساب خام، مدارهای انتقال لجن و آبگیری، جابجایی شن و غربالگری، و جداسازی دوز شیمیایی در جایی که معرف های تهاجمی درگیر هستند، می باشد.

کاربردهای معدن: کار با دوغاب های ساینده با اطمینان

صنعت معدن تقاضای شدیدی را برای تجهیزات کنترل جریان دارد. دوغاب های سنگ معدن حاوی ذرات معدنی تیز در غلظت ها و سرعت های بالا، درونی دریچه های معمولی را در هفته ها یا حتی چند روز از بین می برد. دریچه‌های پینچ با هوا به دریچه انتخابی در بسیاری از مدارهای فرآوری مواد معدنی تبدیل شده‌اند، دقیقاً به این دلیل که خاصیت ارتجاعی آستین لاستیکی به آن اجازه می‌دهد تا به جای اینکه مانند سطوح فلزی به تدریج فرسوده شود، ضربه‌های ساینده را جذب کرده و از بین برود.

در عملیات استخراج سنگ سخت برای فرآوری طلا، مس، سنگ آهن و زغال سنگ، دریچه های فشار هوا به طور معمول برای موارد زیر مشخص می شوند:

• جداسازی و انحراف خط لوله باطله، که در آن دوغاب های ساینده با چگالی بالا در سرعت های بالا حداکثر مقاومت سایشی را از هر شیری در مدار می طلبد.
• تغذیه سیکلون و کنترل زیر جریان در مدارهای طبقه بندی، که در آن کلید روشن/خاموش دقیق با نرخ سیکل بالا مورد نیاز است و زمان پاسخ سوپاپ برای حفظ کارایی طبقه بندی حیاتی است.
• خطوط افزودن معرف مدار فلوتاسیون، که در آن سازگاری شیمیایی بین الاستومر غلاف و معرف‌های فرآیندی باید به دقت مطابقت داده شود، اما شرایط عملیاتی در غیر این صورت ساده است.
• جداسازی تغذیه فیلتر پرس، که در آن شیر باید هزاران بار در سال به طور قابل اعتماد چرخش کند و هرگونه نشتی داخلی با دور زدن پرس، راندمان آبگیری را کاهش می دهد و هزینه عملیاتی را افزایش می دهد.

انتخاب شیر پینچ مناسب با هوا برای برنامه شما

مشخصات صحیح دریچه های پینچ با هوا مستلزم در نظر گرفتن چندین پارامتر وابسته به هم است. جدول زیر معیارهای کلیدی انتخاب و سوالاتی که مهندسان باید قبل از نهایی کردن مشخصات شیر به آنها پاسخ دهند را خلاصه می کند:

بهترین شیوه های نگهداری برای به حداکثر رساندن عمر خدمات

یکی از قانع‌کننده‌ترین مزیت‌های عملیاتی دریچه‌های پینچ با هوا، سادگی الزامات نگهداری آنها است. از آنجا که آستین تنها جزء سایش و تنها بخشی است که با رسانه های فرآیندی در تماس است، یک برنامه تعمیر و نگهداری ساختاریافته باید تقریباً به طور کامل بر نظارت بر وضعیت آستین و جایگزینی به موقع تمرکز کند.

اپراتورها باید فواصل بازرسی معمولی را بر اساس شدت کاربرد تعیین کنند - هر سه ماه برای خدمات با ساییدگی خفیف، ماهانه برای دوغاب های تهاجمی با مواد جامد بالا. در طول هر بازرسی، بررسی های زیر باید انجام شود:

• انتهای آستین های قابل مشاهده در فلنج ها را برای علائم ترک، فرسایش سطح یا سخت شدن که نشان دهنده نزدیک شدن به پایان عمر آستین است، بررسی کنید.
• فشار هوای فعال را در درگاه بدنه سوپاپ بررسی کنید تا اطمینان حاصل کنید که شیر برقی و رگولاتور فشار کنترلی صحیحی را ارائه می‌دهند - فشار فعال پایین شایع‌ترین علت خاموشی ناقص و نشت فرآیند است.
• به نشت هوا در اتصالات بدنه و اتصالات پنوماتیک گوش دهید، که نشان دهنده تخریب مهر و موم در مدار محرک است و باید به سرعت اصلاح شود تا از کاهش نیروی محرک جلوگیری شود.
• تاریخ‌های تعویض آستین و تعداد چرخه‌های عملیاتی را در صورت امکان ثبت کنید تا یک پایگاه داده عمر سرویس بسازید که امکان برنامه‌ریزی پیشگیرانه تعویض را قبل از وقوع خرابی در حین سرویس فراهم می‌کند.

با انتخاب مناسب آستین و تعویض به موقع، شیرهای فشار هوا در فاضلاب و خدمات معدن به طور معمول هزینه های نصب شده را به طور قابل توجهی کمتر از انواع شیرهای جایگزین می کنند، علی رغم هزینه تعویض دوره ای آستین. ترکیبی از هزینه سرمایه کم، حداقل کار تعمیر و نگهداری و عمر طولانی بدنه، آنها را به انتخابی مقرون به صرفه برای مهندسین کارخانه تبدیل می کند که به دنبال کاهش هزینه های سرمایه ای و هزینه های عملیاتی چرخه عمر در برنامه های چالش برانگیز جابجایی مایعات هستند.