Anwendung des EICMATION-Exzenterklappenventils unter Bedingungen mit pulverförmigem Material und Gas
Das Prozessmedium des Kunden ist Stickstoff, jedoch ist die Strömungsgeschwindigkeit während des Transports relativ hoch und das Medium enthält eine geringe Menge an Kohlenstoffpulver. Das Ventil arbeitet mit hoher Frequenz (einmal alle 40 Sekunden bis 1 Minute), die Mediumtemperatur beträgt 60 °C und der Betriebsdruck 7 bar.
Herausforderungen des Kunden:
Der Kunde verwendet derzeit ein Bray-Weichdichtungs-Doppel-Exzenter-Klappenventil mit einem Ventilsitz aus PEEK-Material. Vor Ort wurde berichtet, dass das Bray-Ventil nach einiger Zeit innere Leckagen aufweist. Nach Prüfung der Bray-Produktmuster und Diskussionen wird davon ausgegangen, dass die Wahrscheinlichkeit einer Abnutzung des alten Ventilscheibens hoch ist. Der PEEK-Ventilsitz weist eine sehr geringe Elastizität auf. Beim Schließen besteht bei mitgeführtem Pulver ein hohes Risiko einer Beschädigung der Dichtflächen.
EICMATION-Lösung:
Nach Rücksprache mit den Technikern vor Ort hat EICMATION eine neue Ventilscheibenhärtungstechnologie eingesetzt, um die Dichtflächen der Doppel-Exzenter-Klappenventile unseres Unternehmens durch Aufschweißen zu härten. Für den Ventilsitz wird das elastischere Material TFM1600 verwendet. Darüber hinaus wurde der Fertigungsprozess der Ventile verbessert, um den Einsatz in Hochfrequenzanwendungen zu ermöglichen. Die konkreten Verbesserungen sind wie folgt:
1. Für alle Bauteile werden Toleranzbereiche verwendet, die weit über den einschlägigen Normen liegen, um die Reibung der Bauteile durch Totzonen und Toleranzen zu reduzieren, die Stabilität des Ventils bei Hochfrequenzbetrieb zu verbessern und die Lebensdauer des Ventils zu verlängern.
2. Die Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit der Ventilwelle während der Bearbeitung wurden erhöht, um eine nahezu spiegelglatte Oberfläche zu erreichen. Dies reduziert die Abnutzung der Packung und verlängert die Lebensdauer der Packung und des Ventilschaftes.
3. Das Material der Ventilwelle wurde auf das widerstandsfähigere Material S17400 geändert, um die durch schnelle Bewegungen verursachten Stoßkräfte zu absorbieren, ohne dass es zu Verformungen kommt. Dies stellt sicher, dass das Ventil auch bei Hochfrequenzbetrieb präzise geöffnet und geschlossen werden kann.
4. Die Dichtflächen der Ventilscheibe werden sorgfältig poliert, um die Reibung zwischen Ventilscheibe und Ventilsitz beim Öffnen und Schließen zu reduzieren. Dies verlängert die Lebensdauer des Ventilsitzes und reduziert gleichzeitig das Öffnungs- und Schließmoment.
5. Die Fertigungstoleranzen für die Abmessungen des freiliegenden Ventilschaftendes werden streng kontrolliert, um die Rücklaufdifferenz nach der Montage des Ventilantriebs zu reduzieren und gleichzeitig die durch den Hochfrequenzbetrieb des Zylinders verursachten Stöße auf den Ventilschaft zu reduzieren.
6. Auch bei der Herstellung des Ventilsitzes und der Packung wird die Oberflächenbeschaffenheit streng kontrolliert, um zu vermeiden, dass Bearbeitungsriefen zu einer rauen Oberfläche führen, die die Lebensdauer des Ventilsitzes und der Packung beeinträchtigt.
Die erste Lieferung erfolgte im November 2021, gefolgt von mehreren Folgebestellungen des Kunden für diesen Ventiltyp im Jahr 2022.
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