افزایش عمر سرویس شیر دوار در سیستم انتقال پنوماتیک خاکستر بادی

پیشینه پروژه

یک نیروگاه حرارتی که سیستم‌های جمع‌آوری و انتقال چندگانه خاکستر بادی را کار می‌کند، با دریچه‌های تخلیه دوار خود، مشکلات تعمیر و نگهداری مداوم را تجربه می‌کرد.

این کارخانه از دریچه‌های دوار فولاد آلیاژی معمولی در زیر مجموعه‌های گرد و غبار کیسه‌ای برای تخلیه خاکستر بادی به یک سیستم انتقال پنوماتیک فاز متراکم استفاده می‌کرد.

اگرچه سوپاپ‌ها مشخصات طراحی اولیه را برآورده می‌کردند، اما شرایط عملیاتی واقعی بسیار سخت‌تر از حد انتظار بود.

خاکستر بادی حاوی درصد بالایی از ذرات سیلیس سخت بود که منجر به فرسایش مداوم تیغه های روتور و محفظه دریچه شد.

چالش های پیش روی مشتری

طی چند ماه پس از بهره برداری، پرسنل تعمیر و نگهداری ساییدگی قابل توجهی را در مجموعه روتور مشاهده کردند.

مشکلات اولیه شامل:

منافزایش نشت هوا

از دست دادن ثبات فشار انتقال

کاهش قوام تغذیه

تعویض مکرر سوپاپ

وقفه های غیرمنتظره تولید

سوابق تعمیر و نگهداری نشان داد که هر خاموشی نه تنها نیاز به تعویض شیر، بلکه به تمیز کردن خط و کالیبراسیون مجدد سیستم، افزایش هزینه های نیروی کار و کاهش راندمان کلی کارخانه دارد.

مشتری به دنبال راه حلی بلندمدت بود که بتواند از خدمات ساینده مداوم دوام بیاورد.

راه حل اجرا شد

پس از بررسی شرایط عملیاتی، یک شیر تخلیه دوار با پوشش سرامیکی آلومینا انتخاب شد.

دریچه جایگزین دارای ویژگی های زیر است:

بدنه شیر فولادی ضد زنگ CF8

روتور با پوشش سرامیکی آلومینا با خلوص بالا

محفظه چرخشی با روکش کامل سرامیکی

ساختار بوش سرامیکی یکپارچه

سطوح آب بندی دقیق سرامیک به سرامیک

بر خلاف پوشش های معمولی مقاوم در برابر سایش، آستر سرامیکی سطح سایش اولیه را در سراسر منطقه تماس مواد تشکیل می داد.

این طرح از قرار گرفتن مستقیم ساختار فلزی در معرض خاکستر بادی ساینده جلوگیری کرد

نتایج عملیاتی

پس از نصب، اپراتورهای کارخانه شیر را در طول بازرسی های معمول زیر نظر گرفتند.

چندین بهبود عملکرد بلافاصله آشکار شد.

اول، فشار انتقال به طور قابل توجهی پایدارتر باقی ماند، زیرا فاصله های داخلی حداقل پیشرفت سایش را نشان داد.

دوم، سطوح با پوشش سرامیکی تجمع مواد را در داخل محفظه شیر کاهش داده و به حفظ عملکرد تخلیه ثابت کمک می کند.

مهمتر از همه، این شیر در مقایسه با طراحی قبلی فولاد آلیاژی، عمر عملیاتی قابل توجهی بیشتری را نشان داد.

تیم تعمیر و نگهداری کاهش قابل توجهی در زمان از کار افتادگی برنامه ریزی نشده گزارش کرده است که امکان تخصیص منابع تعمیر و نگهداری به سایر تجهیزات حیاتی را فراهم می کند.

تحلیل مهندسی

موفقیت این پروژه تا حد زیادی به مقاومت در برابر سایش سرامیک آلومینا با خلوص بالا نسبت داده شد.

در کاربردهای انتقال خاکستر بادی، سایش عمدتاً از طریق ضربه ذرات و سایش لغزشی اتفاق می‌افتد.

سطوح فلزی سنتی در این شرایط به تدریج تغییر شکل داده و فرسایش می یابند.

با این حال، سرامیک آلومینا، ثبات ابعادی و یکپارچگی سطح خود را برای دوره های بسیار طولانی تری حفظ می کند و عملکرد آب بندی و دقت تغذیه را حفظ می کند.

از آنجایی که پیشرفت سایش به طور چشمگیری کند می شود، کل سیستم انتقال از قابلیت اطمینان بهبود یافته سود می برد.

نتیجه گیری

برای تأسیساتی که با خاکستر بادی، پودر سیمان، پودر سیلیس، مواد معدنی یا مواد باتری کار می کنند، فرسودگی شیر دوار اغلب یکی از دلایل اصلی خرابی مربوط به تعمیر و نگهداری است.

این پروژه نشان می دهد که ارتقاء به یک شیر تخلیه دوار با روکش سرامیکی می تواند قابلیت اطمینان عملیاتی را به طور قابل توجهی بهبود بخشد، فرکانس تعمیر و نگهداری را کاهش دهد و هزینه های کلی چرخه عمر را کاهش دهد.

به جای جایگزینی مکرر اجزای فلزی فرسوده، بسیاری از کارخانه‌ها اکنون در حال سرمایه‌گذاری در فناوری سرامیک مقاوم در برابر سایش برای دستیابی به چرخه‌های تولید طولانی‌تر و عملکرد قابل پیش‌بینی‌تر تجهیزات هستند.