Skystas vandenilis turi tam tikrų pranašumų sandėliuojant ir transportuojant. Lyginant su vandeniliu, skystas vandenilis (LH2) turi didesnį tankį ir reikalauja mažesnio slėgio saugojimui. Tačiau vandenilis turi būti -253°C, kad taptų skystas, o tai reiškia, kad tai gana sunku. Dėl itin žemų temperatūrų ir degumo pavojaus skystas vandenilis tampa pavojinga terpe. Dėl šios priežasties griežtos saugos priemonės ir didelis patikimumas yra bekompromisiniai reikalavimai projektuojant vožtuvus atitinkamoms reikmėms.
Fadila Khelfaoui, Frédéric Blanquet
Velano vožtuvas (Velan)
Skysto vandenilio (LH2) taikymas.
Šiuo metu skystas vandenilis naudojamas ir bandomas panaudoti įvairiomis ypatingomis progomis. Aviacijos erdvėje jis gali būti naudojamas kaip raketų paleidimo kuras, taip pat gali generuoti smūgines bangas transoniniuose vėjo tuneliuose. „Didžiojo mokslo“ remiamas skystas vandenilis tapo pagrindine superlaidžių sistemų, dalelių greitintuvų ir branduolių sintezės įrenginių medžiaga. Augant žmonių troškimui siekti tvaraus vystymosi, pastaraisiais metais vis daugiau sunkvežimių ir laivų naudoja skystą vandenilį kaip kurą. Aukščiau pateiktuose taikymo scenarijuose vožtuvų svarba yra labai akivaizdi. Saugus ir patikimas vožtuvų veikimas yra neatsiejama skysto vandenilio tiekimo grandinės ekosistemos (gamybos, transportavimo, saugojimo ir paskirstymo) dalis. Su skystu vandeniliu susijusios operacijos yra sudėtingos. Turėdama daugiau nei 30 metų praktinę patirtį ir kompetenciją didelio našumo vožtuvų iki -272°C srityje, Velan jau seniai dalyvauja įvairiuose naujoviškuose projektuose ir akivaizdu, kad įveikė techninius iššūkius. skysto vandenilio paslauga su savo stiprumu.
Iššūkiai projektavimo etape
Slėgis, temperatūra ir vandenilio koncentracija yra pagrindiniai veiksniai, išnagrinėti atliekant vožtuvo konstrukcijos rizikos vertinimą. Siekiant optimizuoti vožtuvo veikimą, konstrukcija ir medžiagų pasirinkimas atlieka lemiamą vaidmenį. Skysto vandenilio reikmėms naudojami vožtuvai susiduria su papildomais iššūkiais, įskaitant neigiamą vandenilio poveikį metalams. Esant labai žemai temperatūrai, vožtuvų medžiagos turi ne tik atlaikyti vandenilio molekulių ataką (dėl kai kurių susijusių gedimo mechanizmų vis dar diskutuojama akademinėje bendruomenėje), bet ir turi išlaikyti normalų veikimą ilgą laiką per visą savo gyvavimo ciklą. Kalbant apie dabartinį technologijų išsivystymo lygį, pramonė turi ribotas žinias apie nemetalinių medžiagų pritaikymą vandenilio naudojimui. Renkantis sandarinimo medžiagą, būtina atsižvelgti į šį veiksnį. Veiksmingas sandarinimas taip pat yra pagrindinis dizaino veiksmingumo kriterijus. Tarp skysto vandenilio ir aplinkos temperatūros (kambario temperatūros) yra beveik 300°C temperatūros skirtumas, todėl susidaro temperatūros gradientas. Kiekvienas vožtuvo komponentas patirs skirtingą šiluminio plėtimosi ir susitraukimo laipsnį. Šis neatitikimas gali sukelti pavojingą kritinių sandarinimo paviršių nuotėkį. Vožtuvo koto sandarumas taip pat yra konstrukcijos akcentas. Perėjimas iš šalto į karštą sukuria šilumos srautą. Karštos variklio dangčio ertmės dalys gali užšalti, o tai gali sutrikdyti koto sandarumą ir turėti įtakos vožtuvo veikimui. Be to, itin žema –253°C temperatūra reiškia, kad reikia geriausios izoliacijos technologijos, kad vožtuvas galėtų palaikyti skystą vandenilį tokioje temperatūroje, tuo pačiu sumažinant nuostolius, atsirandančius dėl virimo. Kol šiluma bus perduodama skystam vandeniliui, jis išgaruos ir nutekės. Negana to, izoliacijos lūžio taške susidaro deguonies kondensacija. Deguoniui susilietus su vandeniliu ar kitomis degiosiomis medžiagomis, padidėja gaisro pavojus. Todėl, atsižvelgiant į gaisro pavojų, su kuriuo gali susidurti vožtuvai, vožtuvai turi būti suprojektuoti atsižvelgiant į sprogimui atsparias medžiagas, taip pat ugniai atsparias pavaras, prietaisus ir kabelius, turinčius griežčiausius sertifikatus. Tai užtikrina, kad vožtuvas tinkamai veiktų kilus gaisrui. Padidėjęs slėgis taip pat yra galimas pavojus, dėl kurio vožtuvai gali neveikti. Jei skystas vandenilis yra įstrigęs vožtuvo korpuso ertmėje ir tuo pačiu metu vyksta šilumos perdavimas ir skysto vandenilio garavimas, tai padidins slėgį. Jei yra didelis slėgio skirtumas, atsiranda kavitacija (kavitacija) / triukšmas. Dėl šių reiškinių gali per anksti pasibaigti vožtuvo eksploatavimo laikas ir netgi patirti didžiulius nuostolius dėl proceso defektų. Nepriklausomai nuo konkrečių eksploatavimo sąlygų, jei galima visapusiškai atsižvelgti į pirmiau nurodytus veiksnius ir projektavimo procese imtis atitinkamų atsakomųjų priemonių, tai gali užtikrinti saugų ir patikimą vožtuvo veikimą. Be to, kyla projektavimo problemų, susijusių su aplinkosaugos problemomis, pvz., slaptu nuotėkiu. Vandenilis yra unikalus: mažų molekulių, bespalvis, bekvapis ir sprogus. Šios charakteristikos lemia absoliučią nulinio nuotėkio būtinybę.
Šiaurės Las Vegaso vakarinės pakrantės vandenilio suskystinimo stotyje,
Wieland Valve inžinieriai teikia technines paslaugas
Vožtuvų sprendimai
Nepriklausomai nuo konkrečios funkcijos ir tipo, visų skystojo vandenilio sistemų vožtuvai turi atitikti kai kuriuos bendrus reikalavimus. Šie reikalavimai apima: konstrukcinės dalies medžiaga turi užtikrinti konstrukcijos vientisumo išlaikymą esant itin žemai temperatūrai; Visos medžiagos turi turėti natūralių priešgaisrinių savybių. Dėl tos pačios priežasties skysto vandenilio vožtuvų sandarinimo elementai ir įpakavimas taip pat turi atitikti pirmiau minėtus pagrindinius reikalavimus. Austenitinis nerūdijantis plienas yra ideali medžiaga skysto vandenilio vožtuvams. Jis turi puikų atsparumą smūgiams, minimalius šilumos nuostolius ir gali atlaikyti didelius temperatūros gradientus. Yra ir kitų medžiagų, kurios taip pat tinka skysto vandenilio sąlygoms, tačiau apsiriboja tam tikromis proceso sąlygomis. Be medžiagų pasirinkimo, nereikėtų pamiršti ir kai kurių dizaino detalių, pavyzdžiui, vožtuvo koto pailginimo ir oro stulpelio, skirto sandarinimo tarpinei apsaugoti nuo itin žemų temperatūrų, naudojimas. Be to, vožtuvo stiebo prailginimas gali būti aprūpintas izoliaciniu žiedu, kad būtų išvengta kondensato. Vožtuvų projektavimas pagal konkrečias taikymo sąlygas padeda rasti racionalesnių sprendimų įvairiems techniniams iššūkiams. „Vellan“ siūlo dviejų skirtingų konstrukcijų peteliškinius vožtuvus: dvigubos ekscentrinės ir trigubos ekscentrinės metalinės sėdynės peteliškinius vožtuvus. Abu modeliai turi dvikrypčio srauto galimybę. Suprojektavus disko formą ir sukimosi trajektoriją, galima pasiekti sandarų sandarumą. Vožtuvo korpuse nėra ertmės, kurioje nėra likutinės terpės. Dvigubo ekscentrinio peteliškojo vožtuvo „Velan“ atveju jis naudoja diskinio ekscentrinio sukimosi konstrukciją kartu su išskirtine VELFLEX sandarinimo sistema, kad būtų pasiektas puikus vožtuvo sandarinimo efektyvumas. Ši patentuota konstrukcija gali atlaikyti net didelius temperatūros svyravimus vožtuve. TORQSEAL trigubas ekscentrinis diskas taip pat turi specialiai sukurtą sukimosi trajektoriją, kuri padeda užtikrinti, kad disko sandarinimo paviršius liestųsi su lizdu tik tuo momentu, kai pasiekiama uždaro vožtuvo padėtis ir nesibraižytų. Todėl vožtuvo uždarymo sukimo momentas gali paskatinti diską, kad būtų užtikrintas tinkamas tvirtinimas, ir sukurti pakankamą pleišto efektą uždaryto vožtuvo padėtyje, tuo pačiu metu, kai diskas tolygiai liečiasi su visu lizdo sandarinimo paviršiaus perimetru. Vožtuvo lizdo atitiktis leidžia vožtuvo korpusui ir diskui atlikti „savaime besireguliuojančią“ funkciją, taip išvengiant disko užstrigimo temperatūros svyravimų metu. Sustiprintas nerūdijančio plieno vožtuvo velenas gali veikti didelius veikimo ciklus ir sklandžiai veikia esant labai žemai temperatūrai. VELFLEX dviguba ekscentrinė konstrukcija leidžia greitai ir lengvai prižiūrėti vožtuvą internetu. Dėka šoninio korpuso, sėdynę ir diską galima apžiūrėti arba aptarnauti tiesiogiai, nereikia išardyti pavaros ar specialių įrankių.
Tianjin Tanggu Water-Seal Valve Co., Ltdpalaiko labai pažangias technologijas elastingus vožtuvus, įskaitant elastingusvaflinis drugelio vožtuvas, Sklendės drugelio vožtuvas, Koncentrinis dvigubo flanšo vožtuvas, Dvigubo flanšo ekscentrinis drugelio vožtuvas,Y formos sietelis, balansinis vožtuvas,Vaflinis dviejų plokščių atbulinis vožtuvasir kt.
Paskelbimo laikas: 2023-08-11
