Válvulas rotativas de esclusa de aire: juego, desgaste y mantenimiento es una guía práctica sobre la válvula de paletas rotativas (también llamada válvula rotativa o alimentador rotativo) que dosifica sólidos a granel hacia dentro o fuera de un proceso a la vez que mantiene un sello de presión frente al flujo de aire.
Estas válvulas se colocan bajo ciclones, colectores de polvo y tolvas, y alimentan líneas de transporte neumático. Toda su función depende de una geometría ajustada: el juego entre las paletas giratorias y la carcasa estacionaria.
Un rotor multipaleta gira dentro de una carcasa cilíndrica con dos placas de extremo.
El producto cae en los bolsillos en la parte superior (la entrada), el rotor transporta cada bolsillo alrededor, y el material se descarga en la parte inferior hacia la línea de transporte o equipos aguas abajo como un transportador de tornillo .
Entre bolsillos, las puntas de las paletas y las paredes de los bolsillos forman un sello móvil que limita el paso de aire desde el lado de alta presión hacia el de baja presión.
La válvula, por tanto, realiza dos funciones a la vez: alimenta sólidos a una velocidad controlada y actúa como esclusa de aire.
Dos juegos rigen el rendimiento: el juego radial entre las puntas de las paletas y el orificio de la carcasa, y el juego axial entre los extremos del rotor y las placas de extremo. Ambos se ajustan pequeños en una válvula nueva y ambos se abren a medida que la máquina se desgasta.
Un juego estrecho significa baja fuga de aire y un buen sello, pero cualquier contacto o producto abrasivo acelera el desgaste y puede provocar roce del rotor. Un juego amplio funciona más frío y tolera la abrasión, pero fuga más aire, lo que roba aire de transporte, fluidiza inversamente la entrada y reduce la precisión de alimentación. Cada válvula rotativa es un compromiso entre estos dos extremos.
El juego radial típico en válvulas tipo drop-through de hierro fundido nuevas es de alrededor de 0.004 a 0.006 in (0.10 a 0.15 mm), con el juego axial de los extremos ligeramente mayor. La fuga estática a través de las puntas del rotor representa la mayor parte de la fuga total de la válvula, y a medida que el juego crece esa fuga se incrementa bruscamente porque escala con el área de flujo y, aproximadamente, con la raíz cuadrada de la diferencia de presión.
| Juego radial en las puntas | Condición | Fuga de aire | Tendencia al desgaste |
|---|---|---|---|
| 0.003 a 0.006 in (0.08 a 0.15 mm) | Nueva / recién recalibrada | Baja, según diseño | Mayor si el producto es abrasivo |
| 0.007 a 0.010 in (0.18 a 0.25 mm) | Servicio normal | En aumento, aún aceptable | Moderado, constante |
| 0.011 a 0.015 in (0.28 a 0.38 mm) | Desgastada, vigilar de cerca | Alta, deriva en la tasa de alimentación | Autoacelerante |
| Por encima de 0.015 in (0.38 mm) | Reacondicionar o reemplazar | Excesiva, sello perdido | Probable retroceso de aire |
Estas cifras son orientativas. Use siempre la especificación de juego del fabricante para el tamaño de válvula, el producto y la diferencia de presión específica. Tenga en cuenta que las aplicaciones con certificación contra explosiones a menudo se mantienen por debajo de 0.2 mm para preservar sus propiedades a prueba de llama a medida que la válvula se desgasta.
Los polvos abrasivos erosionan los bordes delanteros de las puntas de las paletas y el orificio de la carcasa, ensanchando el juego radial. El desgaste de las caras finales abre el juego axial. En servicios con alta diferencia de presión, el producto puede ser impulsado hacia los juegos de funcionamiento y hacer surcos en la carcasa. Puntos comunes de desgaste:
El retroceso de aire es el aire de alta velocidad que se fuga por juegos desgastados desde el lado de presión hacia la entrada. Fluidiza y provoca puentes en el producto de la entrada, por lo que los bolsillos se llenan de forma desigual y la tasa de alimentación se vuelve errática.
También transporta polvo hacia arriba a través de la entrada, lo que puede salir al interior del edificio o sobrecargar los filtros aguas arriba.
El aumento del retroceso de aire suele ser el primer síntoma en campo de que el juego se ha abierto más allá de la banda aceptable, y se correlaciona directamente con la pérdida de precisión de alimentación y una mayor carga del ventilador en el sistema de transporte.
Los rodamientos se sitúan fuera de las placas de extremo para que funcionen en aire limpio, no en producto. Su vida la rigen la carga, la velocidad y la contaminación; el dimensionamiento sigue los métodos estándar de vida L10 de rodamientos de elementos rodantes. Los sellos del eje son los guardianes de ese arreglo.
Donde se utiliza empaquetadura , debe mantenerse correctamente ajustada: si está demasiado floja el producto migra hacia el rodamiento; si está demasiado apretada raya el eje y se sobrecalienta. A veces se inyecta aire o gas de purga en el sello en polvos finos o peligrosos para mantener el producto fuera.
La falla de rodamientos en una válvula rotativa suele comenzar con una falla del sello que dejó entrar producto, más que por una fatiga del propio rodamiento.
Las válvulas rotativas recompensan una rutina corta y disciplinada:
Dado que una válvula desgastada se degrada silenciosamente, el seguimiento del juego, los cambios de sello y la lubricación de rodamientos en relación con las horas de funcionamiento transforma las reconstrucciones reactivas en trabajo planificado. Un CMMS como Fabrico hace visibles esas tendencias y programa las tareas automáticamente.
Solicite una demostración de Fabrico para ver cómo las inspecciones de esclusas y los registros de juego encajan en un programa de mantenimiento.
En servicios abrasivos, compruebe cada pocos meses y después de cualquier variación en la tasa de alimentación o queja por polvo. En polvos limpios y no abrasivos, una comprobación anual junto con el servicio de rodamientos suele ser suficiente. Base el intervalo en su tasa de desgaste medida, no solo en un calendario fijo.
Use la especificación del fabricante para ese modelo, producto y diferencia de presión. A modo de guía aproximada, las válvulas drop-through de hierro fundido rondan 0.004 a 0.006 in de juego radial en las puntas cuando son nuevas, pero las aplicaciones abrasivas o de alta temperatura se ajustan intencionadamente más holgadas.
Eso es retroceso de aire (blow-back). El aire está escapando por juegos desgastados en las puntas o los extremos y ventilando por la entrada. Mida los juegos; si superan la banda aceptable, reacondicione las puntas y las caras o reemplace el rotor, y confirme que el sello aguas abajo esté intacto.
Rara vez. La mayoría de las fallas en rodamientos comienzan como fallas de sellado que permiten la entrada de producto fino al rodamiento. Mantenga los sellos del eje ajustados y, cuando estén instalados, la purga de sellos en funcionamiento, y los rodamientos exteriores normalmente alcanzarán su vida calculada.
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