Comment éviter le blocage des sas rotatifs
Qu’est-ce qui provoque le blocage d’un sas rotatif, comment l’éviter et options pour la gestion des grosses particules
Les vannes à sas rotatives sont un élément essentiel d’un processus de fabrication de matériaux, et il est souvent perçu qu’une vanne n’est qu’une vanne et peut être utilisée sur un certain nombre de systèmes de manutention de matériaux différents. Tous les types de vannes comprennent les mêmes composants de base : un corps avec une entrée et une sortie, deux plaques d’extrémité et un rotor avec des palettes, qui en fonctionnement, l’arbre est entraîné en rotation via un moteur et un entraînement par chaîne. Au fur et à mesure que les aubes tournent, un volume de matériau passe à travers l’entrée de la vanne dans les poches du rotor et est déplacé vers la sortie de la vanne.
Il existe de nombreuses configurations de vannes, en fonction des caractéristiques du matériau à manipuler. La plupart des fabricants proposent des vannes avec une entrée ronde, carrée ou rectangulaire. Les corps sont généralement disponibles en fonte, en fonte d’aluminium ou en acier inoxydable moulé, et peuvent avoir des revêtements spéciaux pour les produits abrasifs ou des finitions hautement polies pour les industries alimentaires et laitières. Les rotors peuvent être de type ouvert ou fermé avec au moins six pales, et peuvent être à pales fixes ou réglables avec des pointes en acier et flexibles, selon l’application. Les types de vannes à sas rotatives comprennent les vannes à passage direct, à soufflage et à entrée latérale – chacune avec ses propres avantages et son adéquation à diverses applications.
Les vannes à sas rotatives sont conçues pour être utilisées comme sas, comme dispositif de mesure ou les deux. Ils sont conçus pour minimiser les fuites d’air tout en permettant au matériau de passer entre différentes pièces d’équipement à différentes pressions. La vanne agit également comme un dispositif de mesure et fonctionnera sous une charge de matériau et régule le débit de matériau à un débit souhaité entre les équipements avec la même pression.
Bien qu’il s’agisse d’une simple vanne, tous les composants sont usinés avec précision pour créer un jeu de fonctionnement étroit et minimal entre le rotor et le boîtier. Ces tolérances serrées sont généralement de 0,004 à 0,006 pouce, ce qui correspond à l’épaisseur d’un cheveu humain moyen. Ces petits jeux sont ce qui crée le « sas » car ils minimisent les fuites d’air entre l’entrée et la bride de sortie tout en permettant le passage du matériau à travers la vanne. Des systèmes de dépoussiérage aux récepteurs sous vide en passant par les systèmes de transport sous pression diluée, la vanne à sas rotative permet le transfert de matériau avec une perte d’air minimale et permet au processus de fonctionner en continu.
Dans cet article, je me concentrerai sur les causes du blocage d’un sas rotatif et sur la manière de l’éviter, et je discuterai des options de manipulation de produits contenant des particules plus grosses telles que des matériaux fibreux ou des matériaux durs tels que des granulés de plastique, où le cisaillement du produit et le blocage de les vannes sont une préoccupation majeure.
La plupart des vannes de sas rotatives ont des tolérances étroites entre le rotor et le boîtier du corps comme mentionné précédemment, donc lors de la manipulation de la poussière, des poudres et des petits granulés, le produit passe à travers un sas rotatif conventionnel de type drop-thru sans aucun problème. Le cisaillement et le coincement se produisent lorsque de grosses particules dures sont introduites et se pincent entre les aubes rotatives du rotor lorsqu’elles se transforment dans le boîtier. Cette action de pincement provoque des vibrations, des grincements, voire des blocages, ainsi que des dommages au produit. Un blocage peut également se produire lorsqu’une vanne est sous-dimensionnée. Par exemple, un 3-in. la masse est incapable de passer à travers un 6-in. vanne car la masse est plus grande que la taille de la poche du rotor dans la vanne.
Si vous rencontrez un bourrage dans votre opération, reportez-vous au manuel d’utilisation et d’entretien du fabricant et recherchez les problèmes courants qui surviennent. Voici quelques questions à poser :
- La vanne fonctionne-t-elle dans le bon sens selon les instructions du fabricant ?
- Pouvez-vous entendre ou voir la valve vibrer ? Un bruit de vibration indique qu’il y a un blocage entre la vanne et l’aube du rotor et que les composants de l’entraînement ainsi que l’intérieur de la vanne pourraient être endommagés.
- Le rotor tourne-t-il normalement sans augmentation du bruit ?
- La température du matériau est-elle supérieure à celle pour laquelle la vanne a été conçue ? La dilatation thermique entraînera l’expansion des aubes du rotor, ce qui pourrait les amener à entrer en contact avec les plaques d’extrémité ou le boîtier et à se gripper, auquel cas les jeux doivent être augmentés au-delà des valeurs standard de 0,004 à 0,006 in.
- Le produit s’étale-t-il ou s’accumule-t-il sur les composants internes ? Dans ce cas, le produit réduit les jeux à 0 po et le rotor élimine constamment l’accumulation. Les produits courants qui souillent sont le sucre, la chaux hydratée et autres.
- Comme le rotor interne a des tolérances très serrées, il est également possible que le rotor se soit désaligné et ait commencé à frotter contre le boîtier. Si tel est le cas, le rotor devra être recentré à temps. Sinon, vous risquez des dommages permanents à la valve et la possibilité de copeaux de métal dans votre produit.
Il est également possible qu’un blocage se produise des mois voire des années après la mise en service. Le processus a-t-il changé de quelque manière que ce soit, par exemple en recevant du matériel d’un fournisseur différent (qui peut avoir des propriétés différentes telles que la teneur en humidité) ou l’apparition du froid dans les installations extérieures ? D’autres occurrences potentielles de bourrage peuvent être dues à l’entrée d’un corps étranger dans le processus, tel qu’une clé ou une baguette de soudage, ou même des déchets mélangés de votre fournisseur.
Il existe un certain nombre de méthodes pour réduire le problème potentiel de blocage de la vanne, en fonction de votre processus. À l’aide d’une vanne à passage direct classique, vous pouvez installer des pointes en caoutchouc souple sur un rotor réglable tel qu’un polyuréthane ou un téflon, dans une application de transport mécanique, ou installer un déflecteur de cisaillement d’entrée qui est monté à l’entrée du sas rotatif et permet le matériau pour éviter le contact entre les aubes du rotor et l’entrée de la vanne. Une autre option consiste à doser le produit dans le sas rotatif de manière à ce que les poches ne soient que partiellement remplies, ce qui permet au sas rotatif de minimiser les fuites d’air mais n’agit plus comme un dispositif de dosage.
Sas rotatif à entrée latérale
La meilleure solution pour éviter le cisaillement et le coincement est un sas rotatif à entrée latérale, qui est spécialement conçu pour surmonter ce problème de pincement et est également conçu pour être utilisé sur des systèmes de transport pneumatique à pression positive et à vide/aspiration. Le nom de la vanne vient de la gorge d’entrée, qui est complètement décentrée, permettant au produit d’entrer sur le côté du rotor au lieu du haut. Avec la conception de la gorge à entrée latérale, le produit est accroché à la montée des aubes du rotor de sorte que le produit tombe constamment du point de cisaillement. Cela réduit également le remplissage des poches, ce qui réduit la probabilité de cisaillement du produit. La gorge d’entrée a également une forme en « V » où le rotor pénètre dans le boîtier, ce qui minimise le point de pincement et aide à repousser le produit. La conception de cette vanne diminue le cisaillement du produit, réduisant ainsi le risque de charges de choc, qui peuvent endommager les composants de l’entraînement. Cette vanne est idéale pour l’industrie des plastiques, qu’il s’agisse de manipuler des granulés de plastique vierge ou des matériaux broyés dans les industries de recyclage. Il est également utile pour manipuler des particules plus grosses et fragiles afin de minimiser le cisaillement là où les dommages au produit sont un problème.
Contactez le fabricant de votre vanne pour tout problème de processus concernant un éventuel blocage du produit afin de vous assurer que le sas rotatif adapté à votre processus est installé. Les questions courantes qu’ils devraient poser comprennent le produit manipulé, la densité apparente, la distribution de la taille des particules, si le produit est friable, la température maximale, la différence de pression, le débit de décharge et la configuration du système. Selon le produit et la taille des particules, un petit échantillon peut être demandé pour évaluation ou un grand échantillon pour effectuer des essais. Avec les bonnes informations d’application, le type de vanne et la sélection de conception, la plupart, sinon la totalité, des problèmes de blocage, de cisaillement et de bruit peuvent être résolus.
