مقاله ما با عنوان آشنایی با روتاری ولوها، معرفی جامعی از این دستگاه‌ را ارائه می‌دهد، این مقاله نگاه عمیق‌تری به شیرهای دوار یا روتاری ولو خواهد داشت. در ادامه خواهیم دید که روتاری ولو چیست، چگونه کار می‌کند، چه کاربردهایی دارد و چطور روتاری ولو مناسب برای پروژه خود انتخاب کنیم.

شیر دوار یا روتاری ولو چیست؟

نوعی از شیرها هستند که جریان فله گرانولی یا پودری را کنترل و اندازه‌گیری می‌کنند. مواد از طریق قیف یا ورودی‌های دیگر به ولو وارد شده و به کمک روتاری ولو مدیریت شده و سپس در مقادیر معین به خروجی ولو هدایت می‌گردند. روتاری ولوها اغلب در سیستم‌های انتقال با هوا به منظور کمینه کردن افت فشار به کار گرفته می‌شوند. همچنین این قابلیت را دارند تا محصولات خشک تا کمی چسبنده را نیز جابجا نمایند، به همین خاطر در حوزه‌های تولید مواد شیمیایی، غذایی، دارویی، پلاستیکی و سایر صنایع تولیدی به کار می‌روند.

نحوه کارکرد روتاری ولو ها

این دستگاه از ۴ قسمت تشکیل می‌شود:

محفظه یا هاوزینگ بیرونی - روتور - بلبرینگ و آببندی روتور - درایو

محفظه، دریچه‌های ورودی و خروجی و نیز مسیر عبوری ایمن مواد از ولو را فراهم می‌کند. روتور توسط بلبرینگ در محل خود نگه داشته می‌شود و مواد در محفظه داخلی ولو به کمک آببندی بلبرینگ و شفت منتقل می‌گردد. مکانیزم درایو از بیرون به شفت روتور متصل شده و سرعت چرخش و جهت حرکت روتور را فراهم می‌کند. محصول به ولو وارد شده و به صورت مساوی بین پره‌های روتور گیر افتاده و با مقادیر برابر در خروجی تخلیه می‌شود. پره‌های روتور دارای فاصله مناسبی با محفظه بوده و از افت فشار و ماند مواد در ولو جلوگیری می‌کنند.

گیربکس روتاری ولو

نیروی گشتاوری برای چرخش شافت و تیغه شیر دوار توسط گیربکس دور متغیر تامین می‌شود. با وجود گیربکس دور متغیر روتاری ولو که به آن واریاتور نیز گفته می‌شود و نسبت به حجم سیال ورودی قابل تنظیم و کنترل است، در یک محدوده مشخص دور گیربکس را کاهش می‌دهد. سایز گیربکس دور متغیر نسبت به توان ورودی و حجم سیال تعیین می‌شود. گیربکس‌های دور متغیر که روی شیر دوار کوپل می‌شوند، توسط برندهای مطرحی مانند Motovario ، SEW، Siemens، VEM و ... تولید می‌شوند. دور متغیر، طول عمر بالا و کارکرد بدون سرو صدا از مزیت‌های این نوع از گیرموتورها است.

بین بدنه و روتور فاصله خیلی کمی به میزان 0.2 تا 0.5 میلیمتر وجود دارد که همزمان با ایجاد قفل هوا باعث حرکت بهتر و روان روتور نیز می‌گردد و از قفل شدن روتور در سیلندر که معمولا با تغییر حالت سیلندر بر اثر تغییر دما رخ می‌دهد جلوگیری خواهد کرد.

انواع محفظه یا هاوزینگ

هاوزینگ بسته به نیاز می‌تواند به صورت خطی و یا در آرایش افست باشد. در هاوزینگ خطی دریچه ورودی دقیقا در بالای دریچه خروجی پیکربندی می‌شود که از کارایی بیشتری برخوردار بوده و عموما در بیشتر کاربردها کارایی دارد. هاوزینگ افست عمدا دریچه ورودی را از خروجی منحرف می‌کند تا از اضافه پرشدن محصول جلوگیری شود، اما راندمان کمتری داشته و از ظرافت بیشتری برخوردار است.

طراحی روتاری با توجه به هدفی آن انواع مختلفی دارد: روتورهای انتها بسته، روتورهای انتها باز، روتورهای اندازه‌گیری، روتورهای مارپیچ، روتورهای فلکس تیپ و انواع مختلف دیگر که هر یک برای مواد و نیاز منحصر به فردی است.

انواع درایو

اکثر روتاری ولوها توسط یک موتور الکتریکی سنکرون متصل به گیربکس کاهنده و زنجیر تنظیم تغذیه می‌شوند، که امکان کنترل و تنظیم دقیق سرعت را فراهم می‌سازد. تجهیزات اضافی نظارت بر سرعت و کنترل سرعت متغیر را میتوان به این درایوها اضافه کرد، این کار روتاری ولو را به شیرهای اتوماسیون دوار کارآمد تبدیل می‌کند.

باید بدانید که از روتاری ولو برای چه منظوری استفاده می‌کنید و چه کاری را باید انجام دهد. این به معنای محاسبه میزان توان مطلوب، تعریف مشخصه‌های مواد(چگالی، ضرایب جریان)، برآورد راندمان و سایر معیارهای مهم است. بنابراین آماده باشید در صورت لزوم این مشخصات را تغییر دهید.

سرعت کاری شیر دوار یا روتاری ولو

سرعت روتور روی توان عملیاتی، سایش ولو، اندازه ولو و غیره اثر خواهد گذاشت. دانستن سرعت مناسب روتاری ولو، به مسائل راندمان و نگهداری کمک می‌کند. در مجموع که سرعت روتور به آیتم‌هایی چون نوع روتور، مشخصه مواد و موارد دیگر بستگی دارد.

متریال ساخت

متریالی را برای شیر خود انتخاب کنید که در برخورد با سیال دچار مشکل نشود. برای مثال شیر دوار استنلس استیل در برابر رطوبت ناشی از سیال مقاوم بوده و دچار زنگ زدگی نمی‌شود. یا نوک روتاری‌هایی که از جنس برنز هستند به راحتی دچار فرسایش و ساییدگی نمی‌شوند. باید متریالی را برای شیرآلات خود انتخاب کنید که در صورت لزوم بتواند یکپارچگی فشار و خلا را حفظ نماید و طول عمر آن متناسب با پروژه شما باشد.

دما و فشار اسمی

اگر روتاری ولو در سیستم فشار یا خلا استفاده می‌شود، مطمئن شوید که برای این شرایط تنظیم شده باشد. همچنین حتما دمای کاری محیط و مواد را مشخص کنید، با انجام این کار هیچ بخشی از ولو تحت بار زیاد قرار نمی‌گیرد. اثرات حرارتی قابل توجهی بین روتور و هاوزینگ(به ویژه در سرعت‌های اسمی) وجود دارد، زیرا روتور عموما به سرعت‌های مختلفی می‌رسد، که این موضوع می‌تواند باعث نشت یا تعمیرات ناخواسته شود. مطمئن شوید که روتاری ولو انتخابی این اثرات را در کاربری شما نداشته و بتواند گرما را کنترل کند.

چه زمانی روتاری ولو شما نیاز به تعویض دارد؟

یکی از مسائل مهم در سیستم‌های انتقال، عمر سایشی شیرهای دوار است. روتاری ولو ایرلاک هنوز هم در صنعت انتقال پنوماتیکی کار می‌کند، زیرا معمولا بهترین وسیله برای اندازه‌گیری مواد و در عین حال ایجاد آببند هوایی با حفظ اختلاف فشار دو سمت خود می‌باشد. اگرچه این شیرها در هیچ یک از عملکردها (سنجش یا آببندی) بی‌نقص نیستند، اما بهترین روش برای انجام همزمان دو امر هستند.

کارکرد صحیح این تجهیز مبتنی بر حفظ فاصله اندکی است که می‌تواند در طول زمان، به وسیله سایش، افزایش یابد. اغلب این سوال از طرف مشتریان مطرح می‌شود که آیا می‌توانیم سایش روتاری ولو خود را اندازه‌گیری کنیم؟ پاسخ ما این است: بله.

از نظر فنی می‌توانید به وسیله فیلر میزان سایش در شیر خود را چک کنید. با این حال نمی‌توان با اطمینان از این روش به عنوان عامل تعیین کننده برای شیر شما نام برد، چرا که شیرهای دوار به طور یکنواخت ساییده نمی‌شوند، برخی از یک طرف ساییده شده و از طرف دیگر سایش نمی‌یابند. همه چیز به جنس شیر، ماده انتقالی و شرایط کاری بستگی دارد، اما می‌توانید از سایش زود هنگام شیرهای خود پیشگیری کنید.

سه علامت بارز که نشان می‌دهد روتاری ولو شما نیاز به تعویض دارد:

• اگر نرخ انتقال مواد در سیستم شما کاهش یافته است.

• اگر مواد در خطوط انتقال دچار انباشتگی می‌شوند.

• اگر فشار بالا و پایین می شود.

دلایل مختلف سایش

سایش روتاری ولو اغلب در بدنه، فلنج‌های انتهایی، روتور و یا آببندها رخ می‌دهد. این اتفاق به دلیل کشیده شدن یا به دام افتادن محصول بین سطوح اتفاق می‌افتد. دمش هوا اثر سندپلاست بر سطوح داخلی دارد. دمیدن هوا اساسا به این معنی است که شیر دوار میزان تغذیه طراحی شده خود را برآورده نمی‌کند و به احتمال زیاد به زودی نیاز به تعویض خواهد داشت.

سایش روتاری ولو می‌تواند در مدت کوتاهی مثلا یک ماه یا یک سال رخ دهد که این امر بسته به سایندگی محصول تغییر می‌کند.

مقاوم سازی روتاری ولوها در برابر سایش

سازندگان کارهای متنوعی انجام می‌دهند تا شیرهای دوار در برابر سایش مقاوم‌تر شوند. پوشش‌دهی سطح داخلی بدنه و فلنج‌های انتهایی و لبه‌های روتور با موادی مانند: کروم، نیکل، تفلون و یا کاربید تنگستن یکی از این راه کارهاست. این کار می‌تواند عمر شیر دوار را در کاربردهای مختلف در مقایسه با شیرهای پایه تا چند درصد افزایش دهد.

با این حال راه دیگری که اغلب توسط مشتریان و سازندگان به طور یکسان نادیده گرفته می‌شود، طراحی خود سیستم انتقال است که شیرها را تغذیه می‌کنند. بزرگترین متغیر مستقل در سایش، اختلاف فشار در دو سمت شیر است. برای دستیابی به قیمت بهتر در یک سیستم، تولید کننده اغلب خطوطی را طراحی می‌کنند که با فشارهای 10-12psi در یک خط کوچکتر کار کند در حالی که می تواند با 5-6psi در یک خط بزرگتر کار کند. برای درک بهتر موضوع، تصور کنید که برای رانندگی در ساعات شلوغی سه لاین به جای چهار لاین داشته باشید. اگرچه این دیدگاه باعث صرفه جویی در سرمایه اولیه می‌شود، اما در دراز مدت با در نظر گرفتن تعویض مکرر شیر دوار، هزینه و زمان خرابی می‌تواند برای شما هزینه اضافی داشته باشد.