Nestemäinen vety on tiettyjä etuja varastoinnissa ja kuljetuksessa. Verrattuna vetyyn, nestemäisessä vedyssä (LH2) on suurempi tiheys ja se vaatii alhaisempaa painetta varastointia varten. Vedyn on kuitenkin oltava -253 ° C, jotta ne voidaan tulla nesteeksi, mikä tarkoittaa, että se on melko vaikeaa. Äärimmäiset alhaiset lämpötilat ja syttymisriskit tekevät nestemäisestä vedystä vaarallisen väliaineen. Tästä syystä tiukat turvallisuustoimenpiteet ja korkea luotettavuus ovat tinkimättömiä vaatimuksia suunnitellessaan venttiilejä asiaankuuluville sovelluksille.
Kirjoittanut Fadila Khelfaoui, Frédéric Blanquet
Velan -venttiili (Velan)
Nestemäisen vedyn (LH2) sovellukset.
Tällä hetkellä käytetään nestemäistä vetyä ja yritetään käyttää erilaisissa erityistilaisuuksissa. Ilmailu- ja avaruustilassa sitä voidaan käyttää raketin laukaisun polttoaineena ja voi myös tuottaa iskuaalloja transonisissa tuulitunneleissa. Nestemäisestä vedystä on tullut "suuren tieteen" tukemana keskeinen materiaali suprajohtavissa järjestelmissä, hiukkaskiihdyttimissä ja ydinfuusiolaitteissa. Kun ihmisten halu kestävän kehityksen kehityksestä kasvaa, viime vuosina yhä useammat kuorma -autot ja alukset ovat käyttäneet nestemäistä vetyä. Yllä olevissa sovellusskenaarioissa venttiilien merkitys on erittäin ilmeinen. Venttiilien turvallinen ja luotettava toiminta on olennainen osa nestemäistä vedyn toimitusketjun ekosysteemiä (tuotanto, kuljetus, varastointi ja jakelu). Nestemäiseen vetyyn liittyvät toiminnot ovat haastavia. Velan on ollut jo pitkään, koska korkean suorituskyvyn venttiilien käytännön kokemus ja asiantuntemus korkean suorituskyvyn venttiilien alalla on -272 ° C: seen, ja on selvää, että se on voittanut nestemäisen vetypalvelun tekniset haasteet vahvuudellaan.
Haasteet suunnitteluvaiheessa
Paine, lämpötila ja vetypitoisuus ovat kaikki tärkeimpiä tekijöitä, joita tutkitaan venttiilin suunnittelun riskinarvioinnissa. Venttiilien suorituskyvyn optimoimiseksi suunnittelulla ja materiaalin valinnalla on ratkaiseva rooli. Nestemäisissä vetysovelluksissa käytetyt venttiilit kohtaavat lisähaasteita, mukaan lukien vedyn haitalliset vaikutukset metalleihin. Hyvin alhaisissa lämpötiloissa venttiilimateriaalit eivät ole vain kestäneet vetymolekyylien hyökkäystä (jotkut niihin liittyvistä heikkenemismekanismeista keskustellaan edelleen yliopistoissa), mutta niiden on myös pidettävä normaalia toimintaa pitkään elinkaarensa aikana. Teknologisen kehityksen nykyisen tason kannalta teollisuudella on rajallinen tieto ei-metallisten materiaalien sovellettavuudesta vetysovelluksissa. Kun valitset tiivistysmateriaalin, on tarpeen ottaa tämä tekijä huomioon. Tehokas sinetöinti on myös keskeinen suunnittelun suorituskykykriteeri. Nestemäisen vedyn ja ympäristön lämpötilan (huoneenlämpötila) välillä on lähes 300 ° C: n lämpötilaero, mikä johtaa lämpötilagradientiin. Jokainen venttiilin komponentti läpäisee erilaisia lämpöä laajentumista ja supistumista. Tämä ero voi johtaa kriittisten tiivistyspintojen vaaralliseen vuotoon. Venttiilin varren tiivistyskirjoitus on myös suunnittelun painopiste. Siirtyminen kylmästä kuumaan luo lämpövirtausta. Konepellin onkalon alueen kuumat osat voivat jäätyä, mikä voi häiritä varren tiivistymistehoa ja vaikuttaa venttiilien käyttökelpoisuuteen. Lisäksi erittäin matala lämpötila -253 ° C tarkoittaa, että paras eristystekniikka vaaditaan sen varmistamiseksi, että venttiili voi ylläpitää nestemäistä vetyä tässä lämpötilassa minimoimalla kiehumisen aiheuttamat häviöt. Nestemäiseen vetyyn siirretään lämpöä niin kauan, se haihtuu ja vuotaa. Paitsi, että happikondensaatio tapahtuu eristyksen murtumispisteessä. Kun happi joutuu kosketuksiin vedyn tai muiden palamisten kanssa, palon riski kasvaa. Siksi, kun otetaan huomioon palohiski, jonka venttiilit voivat kohdata, venttiilit on suunniteltava räjähdyksenkestävien materiaalien mielessä, samoin kuin palonkestävillä toimilaitteilla, instrumentoinnilla ja kaapeleilla, kaikilla tiukimmat sertifikaatit. Tämä varmistaa, että venttiili toimii kunnolla tulipalon sattuessa. Lisääntynyt paine on myös potentiaalinen riski, joka voi tehdä venttiileistä käyttökelvottoman. Jos nestemäinen vety on loukussa venttiilin rungon ontelossa ja lämmönsiirto ja nestemäinen vedyn haihtuminen tapahtuu samanaikaisesti, se aiheuttaa paineen lisääntymistä. Jos paine -ero on suuri, kavitaatio (kavitaatio)/melu tapahtuu. Nämä ilmiöt voivat johtaa venttiilin käyttöikäisyyden ennenaikaiseen päähän ja kärsivät jopa valtavia tappioita prosessivikojen vuoksi. Riippumatta erityisistä käyttöolosuhteista, jos yllä olevat tekijät voidaan täysin harkita ja vastaavat vastatoimenpiteet voidaan toteuttaa suunnitteluprosessissa, se voi varmistaa venttiilin turvallisen ja luotettavan toiminnan. Lisäksi ympäristöasioihin liittyy suunnitteluhaasteita, kuten pakolaisvuotoja. Vety on ainutlaatuinen: pienet molekyylit, väritön, hajuton ja räjähtävä. Nämä ominaisuudet määrittävät nollavuotojen absoluuttisen välttämättömyyden.
Pohjois -Las Vegasin länsirannikon vety nesteytysasema,
Wieland Valve -insinöörit tarjoavat teknisiä palveluita
Venttiililiuokset
Erityisestä toiminnasta ja tyypistä riippumatta kaikkien nestemäisten vetysovellusten venttiilien on täytettävä joitain yleisiä vaatimuksia. Näitä vaatimuksia ovat: rakenteellisen osan materiaalin on varmistettava, että rakenteellinen eheys ylläpidetään erittäin alhaisissa lämpötiloissa; Kaikilla materiaaleilla on oltava luonnolliset paloturvallisuusominaisuudet. Samasta syystä nestemäisten vetyventtiilien tiivistyselementtien ja pakkaamisen on myös täytettävä edellä mainitut perusvaatimukset. Austeniittinen ruostumaton teräs on ihanteellinen materiaali nestemäisille vetyventtiileille. Sillä on erinomainen iskulujuus, minimaalinen lämpöhäviö ja se kestää suuria lämpötilan kaltevuuksia. On myös muita materiaaleja, jotka soveltuvat myös nestemäisiin vetyolosuhteisiin, mutta rajoittuvat erityisiin prosessiolosuhteisiin. Materiaalien valinnan lisäksi joitain suunnittelutietoja ei pidä unohtaa, kuten venttiilin varren pidentäminen ja ilmapylvään käyttäminen tiivistyspakkauksen suojaamiseksi äärimmäisiltä matalilta lämpötiloilta. Lisäksi venttiilin varren laajennus voidaan varustaa eristysrenkaalla tiivistymisen välttämiseksi. Venttiilien suunnittelu tiettyjen sovellusolosuhteiden mukaan auttaa antamaan kohtuullisempia ratkaisuja erilaisiin teknisiin haasteisiin. Vellan tarjoaa perhonen venttiilejä kahdessa eri mallissa: kaksinkertainen eksentrinen ja kolminkertainen eksentrinen metalli -istuimen perhonen venttiilit. Molemmilla malleilla on kaksisuuntainen virtauskyky. Suunnittelemalla levynmuodon ja kiertoradan, tiukka tiiviste voidaan saavuttaa. Venttiilirungossa ei ole onteloa, jossa ei ole jäännösväliainetta. Velanin kaksoiskeskeisen perhonen venttiilin tapauksessa se ottaa käyttöön levyn epäkeskeisen pyörimissuunnittelun yhdistettynä erottuvaan Velflex -tiivistysjärjestelmään erinomaisen venttiilin tiivistyskyvyn saavuttamiseksi. Tämä patentoitu malli kestää jopa suuria lämpötilan vaihtelut venttiilissä. Torqseal Triple Excentric -levyllä on myös erityisesti suunniteltu kiertoradalla, joka auttaa varmistamaan, että levyn tiivistyspinta koskettaa istuinta vain suljetun venttiilin asennon saavuttamishetkellä eikä naarmuta. Siksi venttiilin sulkemismomentti voi ajaa levyä yhteensopivien istuimien saavuttamiseksi ja tuottaa riittävän kiilanvaikutuksen suljetussa venttiilin asennossa, kun taas levy on tasaisesti kosketuksessa istuimen tiivistyspinnan koko kehän kanssa. Venttiilin istuimen noudattaminen sallii venttiilin rungon ja levyn olevan ”itsehakemus” -funktio, välttäen siten levyn takavarikointia lämpötilan vaihtelun aikana. Vahvistettu ruostumattomasta teräksestä valmistettu venttiilin akseli pystyy korkeaan käyttöjaksoihin ja toimii sujuvasti erittäin alhaisissa lämpötiloissa. Velflex -kaksoissuunnittelu mahdollistaa venttiilin palvelemisen verkossa nopeasti ja helposti. Sivukotelon ansiosta istuin ja levy voidaan tarkistaa tai huolehtia suoraan ilman tarvetta purkaa toimilaite tai erikoistyökaluja.
Tianjin Tanggu Water-Seal Venve Co., Ltdtukevat erittäin edutettua tekniikan joustavia venttiilejä, mukaan lukien joustava istuinkiekon perhonen venttiili, Perunokeventtiili, Kaksoislaippa samankeskinen perhonen venttiili, Kaksoislaipan eksentrinen perhonen venttiili,Y-straineri, tasapainotusventtiili,Kiekko kaksilaisten takaiskuventtiilijne.
Viestin aika: elokuu-11-2023
