ロータリー エアロックから漏れが生じるのはなぜですか?また、それが懸念されるのはどのような場合ですか?

Paul Bowman、テクニカル サポート、ACS バルブ | 2023 年 4 月 18 日

ロータリー エアロックの漏れは、考えられるあらゆる要因が考えられるため、複雑な問題です。 エアロックから漏れが発生し、パフォーマンスが低下する可能性がある原因はいくつか考えられます。

ある程度の漏れが予想されます。 より大きな漏れはバルク材料加工業者にとって懸念事項となり、装置の寿命、材料の完全性、プラントの安全性に対する潜在的な脅威となる可能性があります。

ロータリーエアロックのオペレーターは、エアロックの通常レベルの漏れと、損傷を引き起こす可能性のあるより大きな問題のある漏れとを区別できなければなりません。 また、漏れの診断とトラブルシューティングの方法、ロータリー エアロック バルブに対してどのような種類の予防保守を実行するか、エアロック内の漏れを最小限に抑えるためにどのような設計上の考慮事項を実行するかを理解することも重要です。

漏れを防ぐために、3 つのクワッド リングとテフロン スリーブを備えたシャフト シールを推奨します。

ロータリー エアロック バルブの目的は、2 点間の圧力差を一定に維持することです。 バルブの入口と出口の間の空気の流れを密閉し、安全で効率的な材料の流れを維持します。

とはいえ、エアロックはエアシールとして設計されているわけではありません。 圧力シールには、ローターの動きを可能にするために最小限のクリアランスが必要です。 簡単に言うと、エアロックが 100% 密閉されていれば回転できなくなります。

材料を効果的に搬送するのに十分な回転を確保するには、ローターブレードとハウジングの間に小さな隙間が必要です。 NFPA 規格に準拠するには、ローターとハウジングの隙間を 0.0079 インチ未満に保つ必要があります。

実際のクリアランス サイズはシステムによって異なります。速度、温度、構造材料、ローター直径などの要因がすべて影響します。

無駄を減らし、安全上の危険を防ぎ、各ローターポケットが回転ごとに運ぶ材料の量を最適化するために、ロータークリアランスは推奨レベル以下に保つ必要があります。

このアニメーションビデオは、ローターチップが時間の経過とともにどのように磨耗するかを示し、ローターのメンテナンスの重要性を説明します。

ローターの定期的なメンテナンスは漏れ防止の重要な部分です。

材料がロータリーバルブに入ると、同伴された空気は 2 つの方向のいずれかに進みます。空気の一部はこれらの小さな隙間から出ますが、空気の一部は出口で圧力を受け、その結果ローター内に閉じ込められます。 閉じ込められた空気は、ローターが回転するときに入口に押し戻され、ホッパーに出て材料の流れを妨げる可能性があります。 これはローターの変位漏れまたはブローバイと呼ばれ、少量であれば正常であり予期されたものです。

ローターとハウジングの隙間が 0.0079 インチ レベルを超えると、ロータリー バルブはエアロックとして効果的に機能しません。 差圧が大きくなり、性能が低下します。 この時点で、材料が入口から漏れ始める可能性があります。 このように物質がシステムから漏れると、可燃性粉塵の危険性が生じる可能性があります。

バルブ内に閉じ込められた空気のレベルが上昇しすぎると、ローターの変位漏れも問題になる可能性があります。 供給ホッパーに再び入る空気は、材料の流れを妨げる可能性があります。

3 番目のタイプの漏れは、ロータリー バルブのシャフト シールが磨耗している場合に発生する可能性があります。 シールが壊れ始めると、材料が外部環境に漏れ出します。 シールの代わりにパッキングランドを使用するタイプのバルブでは、より頻繁なメンテナンスが必要となるため、これはさらに一般的です。 3 つのクワッド リングとテフロン スリーブで構成されるシャフト シールは耐久性が高く、静電気を除去し、領域のシールに最も効果的です。

特定の兆候は、ロータリー エアロック バルブ内の漏れを示している可能性があります。 シャフト シールの漏れはより明白で、シャフト シール領域の周囲に物質が流出している目に見える兆候が見られます。

バルブの音が通常より大きくなったり、パフォーマンスが低下したりする場合は、いくつかの異なる問題が存在する可能性がありますが、ローターのクリアランスの増加が一般的な原因です。

いずれの場合も、何らかの措置を講じる前にシステムをシャットダウンし、バルブを検査してください。 特定の問題のトラブルシューティングを行うには、バルブ操作マニュアルを参照する必要があります。

通常、この解決策には、部品の磨耗や損傷をチェックするか、場合によっては元の位置から移動した部品を調整することが含まれます。 これらのより典型的なタイプの漏れは、通常、シャフト シールまたはローターを交換することで修正されます。

ローターとハウジングの公差を少なくとも 3 か月ごとに確認することが重要です。 公差、またはクリアランスは、ローターブレードとハウジングの間の隙間です。 成分がバルブを通過すると、時間の経過とともにローターの先端が磨耗します。どの程度磨耗するかは材料の磨耗度によって異なります。 公差が推奨測定値、つまり NFPA 準拠の 0.0079 インチを下回っていることを確認し、必要に応じてローターを交換します。

ローター変位の漏れの場合、バルブ前後の差圧、ローターポケット内の材料の体積、製品の供給速度、バルブのシャフト速度に注意を払うことが重要です。 供給ホッパーへの不必要な空気漏れを避けるために、これらの要素を適切に測定し、維持する必要があります。

シール漏れの場合は、できるだけ頻繁にシャフトシールまたはパッキンを交換してください。 より長持ちし、最高のシールを維持するには、ACST-4 シャフト シールをお勧めします。

追加のヒントとして、出荷を待たずにすぐに生産を再開できるように、スペアパーツの在庫を棚に保管してください。 OEM 部品は、測定と品質の点で最も信頼できます。

ロータリー エアロック バルブの設計には、空気漏れを防ぐための特定の側面があります。 漏れを完全になくすことはできないため、圧力伝達システムでは通気が重要な部分です。

適切な通気により、エアロック内の加圧空気を捕捉して方向を変え、空気が漏れてはいけない領域での圧力を軽減します。 回転式エアロックは、適切なタイプのアクセサリを使用して直接通気できます。 他の場合には、供給源とエアロックの間に小型の通気付き移行ホッパーを設置することもできます。 サプライヤーは、特定のアプリケーションに最適なものを推奨できます。

場合によっては、特定のシステムまたはアプリケーションの性質により、シャフト シール領域の周囲に材料が蓄積したり、通常よりも早く摩耗したりすることがあります。 このような状況では、エアパージ接続またはメカニカルシールを検討することをお勧めします。 さまざまな機構が利用可能ですが、通常は加圧空気パージを使用して材料をシールから遠ざけます。

ロータリーバルブのサプライヤーは、材料、システム、用途に基づいて予測漏れ量を計算できます。 設計段階で相談して、漏れを最小限に抑えて材料を効果的に搬送するために必要なエアロックの正しいタイプ、機能、ローター速度、サイズを決定する必要があります。

サプライヤーは、オペレーターが自分でトラブルシューティングできない問題の解決を支援するテクニカル サポートの専門家も用意する必要があります。

Paul Bowman は、ACS Valves (カナダ、オンタリオ州、カレドニア) のテクニカル サポートです。 詳細については、905-765-2004 に電話するか、acsvalves.com にアクセスしてください。

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