Які пневматичні перетинні клапани найбільше підходять для гірничодобувної промисловості та переробки корисних копалин?

Чому для гірничої промисловості та переробки корисних копалин потрібні спеціальні рішення для клапанів

Гірничодобувні та переробні середовища є одними з найважчих умов, з якими може зіткнутися промислова арматура. Трубопроводи транспортують абразивні суспензії, корозійні хімічні речовини, густий шлам і висококонцентровані дисперсні середовища при різних тисках і температурах. Звичайні клапани — кульові крани, засувки, поворотні клапани — часто виходять з ладу передчасно в таких налаштуваннях через внутрішні порожнини, які затримують середовище, ущільнювальні поверхні металу до металу, які швидко зношуються, і складну внутрішню геометрію, яка забивається під високим навантаженням твердих частинок. Пережимні клапани з пневматичним приводом пропонують принципово інший підхід: повністю відкритий, вільний отвір із гнучкою еластомерною втулкою як єдиним змоченим компонентом. Ця конструкція робить пневматичні перетинні клапани одним із найбільш практичних і економічно ефективних варіантів для гірничодобувної галузі за умови, що для кожного конкретного застосування вибрано правильний тип.

Як працюють перетинні клапани з пневматичним приводом в середовищах з абразивним середовищем

Перетискні клапани з пневматичним приводом функціонувати шляхом застосування тиску стисненого повітря до зовнішньої сторони гнучкої гумової або еластомерної втулки, розміщеної всередині жорсткого корпусу. При застосуванні тиску повітря рукав прогинається всередину і затискається, повністю припиняючи потік. Коли тиск повітря скидається, гільза повертається до свого повністю відкритого отвору, забезпечуючи необмежений прохід середовища. Оскільки гільза є єдиною частиною, яка контактує з технологічною рідиною, немає металевих посадочних місць, рухомих металевих частин і внутрішніх порожнин, які б затримували тверді частинки або зазнавали стирання. Це робить клапан за своєю природою самоочисним і високостійким до зносу, який зазвичай руйнує звичайні клапани в шахтах протягом декількох місяців.

У переробці корисних копалин, де по трубопроводах регулярно транспортується залізорудний шлам, вугільний шлам, хвости, мідний концентрат або фосфатна целюлоза, ця повноствольна відкрита конструкція має вирішальне значення. Він усуває перепади тиску та закупорки, які неприємні для інших типів клапанів, підтримуючи постійну швидкість потоку та зменшуючи споживання енергії насосом у технологічному контурі.

Основні критерії вибору для програм майнінгу

Не всі пережимні клапани з пневматичним приводом виготовлені однаково. Вибір правильного клапана для гірничодобувної промисловості або обробки корисних копалин вимагає ретельної оцінки кількох критичних параметрів.

Матеріал і склад рукава

Гільза є серцевиною будь-якого пневматичного пережимного клапана, і її матеріал має точно підходити до середовища, з яким працює. Найбільш часто використовувані еластомерні сполуки в гірничодобувній промисловості включають:

• Натуральний каучук (NR): Відмінна стійкість до стирання, ідеально підходить для суспензій з високим вмістом твердих речовин, таких як залізна руда, пісок, гравій і мінеральні хвости. Пропонує надзвичайну гнучкість і тривалий термін служби рукава в чистій абразивній роботі.
• Неопрен (CR): Хороша стійкість до масел, слабких хімічних речовин і атмосферних впливів. Підходить для застосувань, пов’язаних із рідинами на основі нафти, або для встановлення на відкритому повітрі в шахтах.
• EPDM: Висока стійкість до кислот, лугів і окислювачів. Рекомендується для потоків переробки корисних копалин з вилуговуванням сірчаною кислотою, гідроксидом натрію та іншими агресивними реагентами.
• Нітрил (NBR): Найкраще підходить там, де суспензія містить вуглеводневе забруднення або де необхідні маслостійкі властивості разом із стійкістю до стирання.
• Натуральний каучук з тканинним армуванням: Використовується в суспензійних лініях високого тиску, де гільза повинна одночасно протистояти як внутрішньому тиску середовища, так і зовнішньому тиску затискаючого повітря без деформації.

Номінальний тиск і робочий діапазон

Перетискні клапани з пневматичним приводом повинні бути розраховані як на робочий тиск трубопроводу, так і на тиск приведення в дію повітря. У більшості гірничодобувних установок необхідний тиск повітря для приведення в дію приблизно в 1,5-2 рази перевищує тиск у магістралі для досягнення надійного повного закриття. Стандартні пережимні клапани з пневматичним приводом витримують тиск у магістралі від майже вакууму до приблизно 6 бар (87 фунтів на квадратний дюйм), тоді як потужні армовані моделі можуть витримувати тиск до 10 бар (145 фунтів на квадратний дюйм) або вище в складних схемах обробки мінеральної сировини. Завжди перевіряйте, чи ваша система стисненого повітря може стабільно забезпечувати необхідний робочий тиск, особливо у віддалених шахтах, де тиск подачі повітря може коливатися.

Матеріал корпусу клапана та кінцеве з’єднання

Зовнішній корпус пневматичного пережимного клапана не контактує безпосередньо з технологічним середовищем, але він все одно повинен протистояти фізичному середовищу шахти, включаючи вологу, пил, вібрацію та хімічні бризки. Чавунні корпуси є економічно ефективними для загального обслуговування. Корпуси з ковкого чавуну або готової сталі забезпечують більшу механічну міцність для клапанів великого діаметру, що працюють під високим тиском. Корпуси з нержавіючої сталі призначені для хімічного впливу на зовнішню поверхню. Кінцеві з’єднання, як правило, фланцеві відповідно до стандартів ANSI, DIN або AS, що забезпечує пряму інтеграцію в існуючі системи гірничих трубопроводів без перехідних фітингів.

Рекомендовані типи пневматичних пережимних клапанів для гірничодобувної галузі

У наведеній нижче таблиці підсумовано найбільш прийнятні конфігурації пережимних клапанів з пневматичним керуванням для звичайних застосувань у гірничодобувній промисловості та переробці корисних копалин:

Розміри та міркування щодо встановлення

Правильний розмір пневматичних пережимних клапанів має важливе значення для забезпечення як надійного закриття, так і мінімального обмеження потоку у відкритому стані. Діаметр отвору клапана повинен точно відповідати внутрішньому діаметру трубопроводу — заниження збільшує швидкість і прискорює знос втулки, а завищення знижує точність регулювання потоку. Для застосування з шламом також важливо встановлювати клапан у такій орієнтації, де гільза затискається горизонтально, а не вертикально, де це можливо, запобігаючи осіданню та накопиченню твердих частинок усередині гільзи під час тривалих закритих періодів. Багато гірничодобувних компаній також встановлюють попарно перетинні клапани з пневматичним керуванням — один для ізоляції та інший для дроселювання потоку — щоб подовжити термін служби муфти шляхом розподілу робочих циклів.

Переваги технічного обслуговування, які роблять пневматичні перетинні клапани ідеальними для видобутку

Однією з найбільш переконливих переваг пневматичних пережимних клапанів у гірничих роботах є їхня виняткова простота обслуговування. Коли втулка врешті-решт зношується — а це єдиний компонент, який працює в нормальних умовах — для заміни не потрібні спеціальні інструменти, розбирання трубопроводу, окрім самого корпусу клапана, і не потрібні спеціалісти. Стандартна бригада технічного обслуговування може замінити рукав за лічені хвилини, мінімізуючи час простою в критичних за часом технологічних схемах. Запаси запасних гільз є компактними та недорогими порівняно з повними запасними частинами, необхідними для кульових або засувних кранів еквівалентного розміру, що робить пережимні клапани з пневматичним приводом високорентабельною довгостроковою інвестицією для цілодобово працюючих мінерально-збагачувальних заводів.

Остаточні рекомендації для груп із закупівель майнінгу

Вибираючи перетинні клапани з пневматичним приводом для проектів з видобутку корисних копалин і переробки корисних копалин, інженери із постачання повинні завжди вимагати повні сертифікати простежуваності матеріалу для суміші рукава, звіти незалежних сторонніх випробувань під тиском і задокументовані дані про життєвий цикл рукава, що стосуються конкретних середовищ і умов експлуатації. Постачання від виробників із підтвердженим досвідом застосування арматури в шахтах — і які можуть надати рекомендації щодо рукавів для конкретного застосування, а не загальний вибір каталогу — значно зменшить ризик передчасного виходу з ладу та незапланованих зупинок виробництва. Завдяки правильній специфікації пережимні клапани з пневматичним керуванням забезпечують виняткову надійність, низьку загальну вартість володіння та мінімальне обслуговування навіть у найсуворіших умовах переробки корисних копалин.