O hidróxeno líquido ten certas vantaxes no almacenamento e o transporte. En comparación co hidróxeno, o hidróxeno líquido (LH2) ten unha maior densidade e require unha presión menor para o almacenamento. Non obstante, o hidróxeno ten que ser de -253 ° C para converterse en líquido, o que significa que é bastante difícil. As temperaturas baixas extremas e os riscos de inflamabilidade fan que o hidróxeno líquido sexa un medio perigoso. Por este motivo, as medidas de seguridade estritas e a alta fiabilidade son requisitos sen compromiso ao deseñar válvulas para as aplicacións relevantes.
Por Fadila Khelfaoui, Frédéric Blanquet
Válvula Velan (Velan)
Aplicacións de hidróxeno líquido (LH2).
Na actualidade úsase hidróxeno líquido e intentou ser usado en varias ocasións especiais. No aeroespacial, pódese usar como combustible de lanzamento de foguetes e tamén pode xerar ondas de choque nos túneles do vento transónicos. Apoiado por "gran ciencia", o hidróxeno líquido converteuse nun material clave nos sistemas de superconductores, aceleradores de partículas e dispositivos de fusión nuclear. A medida que o desexo das persoas de desenvolvemento sostible crece, cada vez máis camións e barcos usáronse como combustible por máis camións e barcos. Nos escenarios de aplicación anteriores, a importancia das válvulas é moi evidente. O funcionamento seguro e fiable das válvulas é parte integrante do ecosistema de cadea de abastecemento de hidróxeno líquido (produción, transporte, almacenamento e distribución). As operacións relacionadas co hidróxeno líquido son desafiantes. Con máis de 30 anos de experiencia práctica e coñecemento no campo das válvulas de alto rendemento ata -272 ° C, Velan estivo involucrado en diversos proxectos innovadores durante moito tempo e está claro que gañou os retos técnicos do servizo de hidróxeno líquido coa súa forza.
Desafíos na fase de deseño
A presión, a temperatura e a concentración de hidróxeno son todos os principais factores examinados nunha avaliación do risco de deseño da válvula. Para optimizar o rendemento das válvulas, o deseño e a selección de materiais xogan un papel decisivo. As válvulas utilizadas nas aplicacións de hidróxeno líquido enfróntanse a retos adicionais, incluídos os efectos adversos do hidróxeno nos metais. A temperaturas moi baixas, os materiais das válvulas non só deben soportar o ataque de moléculas de hidróxeno (algúns dos mecanismos de deterioración asociados aínda se debaten na academia), senón que tamén deben manter o funcionamento normal durante moito tempo durante o seu ciclo de vida. En termos do nivel actual de desenvolvemento tecnolóxico, a industria ten un coñecemento limitado da aplicabilidade de materiais non metálicos en aplicacións de hidróxeno. Ao escoller un material de selado, é necesario ter en conta este factor. O selado eficaz tamén é un criterio clave de rendemento do deseño. Hai unha diferenza de temperatura de case 300 ° C entre o hidróxeno líquido e a temperatura ambiente (temperatura ambiente), obtendo un gradiente de temperatura. Cada compoñente da válvula sufrirá diferentes graos de expansión térmica e contracción. Esta discrepancia pode levar a fugas perigosas de superficies de selado críticas. A estanqueidade de selado do talo da válvula tamén é o foco do deseño. A transición do frío ao quente crea un fluxo de calor. As partes quentes da área da cavidade do capó poden conxelarse, o que pode interromper o rendemento do selado de talo e afectar a operabilidade das válvulas. Ademais, a temperatura extremadamente baixa de -253 ° C significa que a mellor tecnoloxía de illamento é necesaria para garantir que a válvula poida manter hidróxeno líquido a esta temperatura ao tempo que minimiza as perdas causadas pola ebulición. Sempre que haxa calor transferido ao hidróxeno líquido, evaporarase e fuga. Non só iso, a condensación de osíxeno prodúcese no punto de ruptura do illamento. Unha vez que o osíxeno entra en contacto con hidróxeno ou outros combustibles, aumenta o risco de lume. Polo tanto, tendo en conta o risco de incendio ao que se poden enfrontar as válvulas, hai que ser deseñada as válvulas con materiais a proba de explosións, así como actuadores resistentes ao lume, instrumentación e cables, todos coas certificacións máis estritas. Isto garante que a válvula funcione correctamente en caso de lume. O aumento da presión tamén é un risco potencial que pode facer que as válvulas non funcionen. Se o hidróxeno líquido está atrapado na cavidade do corpo da válvula e a transferencia de calor e a evaporación do hidróxeno líquido ocorren ao mesmo tempo, provocará un aumento da presión. Se hai unha gran diferenza de presión, prodúcese a cavitación (cavitación)/ruído. Estes fenómenos poden levar ao final prematuro da vida útil da válvula e incluso sufrir enormes perdas debido aos defectos do proceso. Independentemente das condicións de funcionamento específicas, se os factores anteriores poden considerarse plenamente e as contramedidas correspondentes pódense tomar no proceso de deseño, pode asegurar o funcionamento seguro e fiable da válvula. Ademais, hai retos de deseño relacionados con cuestións ambientais, como as fugas de fuxitivos. O hidróxeno é único: moléculas pequenas, incoloras, inodores e explosivas. Estas características determinan a necesidade absoluta de fugas cero.
Na estación de licuación de hidróxeno da costa oeste de Las Vegas,
Os enxeñeiros de válvulas de Wieland están a ofrecer servizos técnicos
Solucións de válvulas
Independentemente da función e tipo específicos, as válvulas para todas as aplicacións de hidróxeno líquido deben cumprir algúns requisitos comúns. Estes requisitos inclúen: O material da parte estrutural debe asegurarse de que a integridade estrutural se manteña a temperaturas extremadamente baixas; Todos os materiais deben ter propiedades naturais de seguridade contra incendios. Pola mesma razón, os elementos de selado e o envasado de válvulas de hidróxeno líquido tamén deben cumprir os requisitos básicos mencionados anteriormente. O aceiro inoxidable austenítico é un material ideal para as válvulas de hidróxeno líquido. Ten unha excelente forza de impacto, perda de calor mínima e pode soportar grandes gradientes de temperatura. Hai outros materiais que tamén son adecuados para condicións de hidróxeno líquido, pero están limitados a condicións específicas do proceso. Ademais da elección de materiais, non se deben esquecer algúns detalles do deseño, como ampliar o talo da válvula e usar unha columna de aire para protexer o embalaxe de selado de temperaturas extremas. Ademais, a extensión do talo da válvula pode estar equipada cun anel de illamento para evitar a condensación. O deseño de válvulas segundo condicións específicas de aplicación axuda a dar solucións máis razoables a diferentes retos técnicos. Vellan ofrece válvulas de bolboreta en dous deseños diferentes: as válvulas de bolboreta do asento metálico dobre excéntrico e triple excéntrico. Os dous deseños teñen capacidade de fluxo bidireccional. Ao deseñar a forma do disco e a traxectoria de rotación, pódese conseguir un selo axustado. Non hai cavidade no corpo da válvula onde non hai medio residual. No caso da válvula de bolboreta dobre excéntrico Velan, adopta o deseño de rotación excéntrica do disco, combinado co sistema de selado velflex distintivo, para conseguir un excelente rendemento de selado das válvulas. Este deseño patentado pode soportar incluso grandes flutuacións de temperatura na válvula. O disco excéntrico triple excéntrico TorqSeal tamén ten unha traxectoria de rotación especialmente deseñada que axuda a que a superficie de selado do disco só toque o asento no momento de alcanzar a posición da válvula pechada e non se rabuña. Polo tanto, o par de peche da válvula pode conducir o disco para lograr asentos conformes e producir un efecto de cuña suficiente na posición da válvula pechada, ao tempo que o disco contactou uniformemente con toda a circunferencia da superficie de selado do asento. O cumprimento do asento da válvula permite que o corpo e o disco da válvula teñan unha función de "auto-axuste", evitando así a convulsión do disco durante as flutuacións de temperatura. O eixe da válvula de aceiro inoxidable reforzado é capaz de ciclos de funcionamento altos e funciona sen problemas a temperaturas moi baixas. O deseño dobre excéntrico de Velflex permite que a válvula se atenda en liña de forma rápida e sinxela. Grazas á carcasa lateral, o asento e o disco pódense inspeccionar ou atender directamente, sen necesidade de desmontar o actuador ou ferramentas especiais.
Tianjin Tanggu Water-Seal Valve Co., Ltdestán a apoiar a tecnoloxía moi avanzada e as válvulas asentadas resistentes, incluídas asentadas resistentesválvula de bolboreta de oblea, Válvula de bolboreta, Válvula de bolboreta concéntrica dobre brida, Válvula de bolboreta excéntrica dobre brida,Y-Crainer, válvula de equilibrio,Válvula de verificación de placa dobre oblea, etc.
Tempo de publicación: agosto-11-2023
