Sıvı hidrojenin depolama ve taşıma konusunda bazı avantajları vardır. Hidrojen ile karşılaştırıldığında, sıvı hidrojen (LH2) daha yüksek bir yoğunluğa sahiptir ve depolama için daha düşük basınç gerektirir. Bununla birlikte, sıvı olmak için hidrojenin -253 ° C olması gerekir, bu da oldukça zor olduğu anlamına gelir. Aşırı düşük sıcaklıklar ve yanıcı riskler sıvı hidrojeni tehlikeli bir ortam haline getirir. Bu nedenle, ilgili uygulamalar için vanalar tasarlarken katı güvenlik önlemleri ve yüksek güvenilirlik, ödün vermeyen gereksinimlerdir.
Fadila Kelhaoui, Frédéric Blanquet
Velan Valf (Velan)
Sıvı hidrojenin (LH2) uygulamaları.
Şu anda, sıvı hidrojen kullanılır ve çeşitli özel günlerde kullanılmaya çalışılır. Havacılık ve uzayda bir roket fırlatma yakıtı olarak kullanılabilir ve ayrıca transonik rüzgar tünellerinde şok dalgaları üretebilir. “Büyük Bilim” ile desteklenen sıvı hidrojen, süper iletken sistemlerde, parçacık hızlandırıcılarında ve nükleer füzyon cihazlarında önemli bir materyal haline gelmiştir. İnsanların sürdürülebilir kalkınma arzusu arttıkça, sıvı hidrojen son yıllarda giderek daha fazla kamyon ve gemi tarafından yakıt olarak kullanılmaktadır. Yukarıdaki uygulama senaryolarında vanaların önemi çok açıktır. Vanaların güvenli ve güvenilir çalışması, sıvı hidrojen tedarik zinciri ekosisteminin (üretim, taşıma, depolama ve dağıtım) ayrılmaz bir parçasıdır. Sıvı hidrojen ile ilgili operasyonlar zordur. -272 ° C'ye kadar yüksek performanslı valfler alanında 30 yıldan fazla pratik deneyim ve uzmanlıkla Velan, uzun süredir çeşitli yenilikçi projelerde yer alıyor ve gücüyle sıvı hidrojen hizmetinin teknik zorluklarını kazandığı açık.
Tasarım aşamasındaki zorluklar
Basınç, sıcaklık ve hidrojen konsantrasyonu, bir valf tasarım riski değerlendirmesinde incelenen ana faktörlerdir. Valf performansını optimize etmek için tasarım ve malzeme seçimi belirleyici bir rol oynar. Sıvı hidrojen uygulamalarında kullanılan vanalar, hidrojenin metaller üzerindeki olumsuz etkileri de dahil olmak üzere ek zorluklarla karşı karşıyadır. Çok düşük sıcaklıklarda, valf malzemeleri sadece hidrojen moleküllerinin saldırısına dayanmakla kalmamalıdır (ilişkili bozulma mekanizmalarının bazıları akademide hala tartışılmaktadır), aynı zamanda yaşam döngüsü boyunca uzun bir süre normal çalışmayı sürdürmelidir. Mevcut teknolojik gelişim seviyesi açısından, endüstri, metalik olmayan malzemelerin hidrojen uygulamalarında uygulanabilirliği hakkında sınırlı bilgiye sahiptir. Bir sızdırmazlık malzemesi seçerken, bu faktörü dikkate almak gerekir. Etkili sızdırmazlık da önemli bir tasarım performans kriteridir. Sıvı hidrojen ve ortam sıcaklığı (oda sıcaklığı) arasında yaklaşık 300 ° C'lik bir sıcaklık farkı vardır, bu da bir sıcaklık gradyanı ile sonuçlanır. Valfin her bileşeni farklı derecelerde termal genleşme ve kasılmaya maruz kalacaktır. Bu tutarsızlık, kritik sızdırmazlık yüzeylerinin tehlikeli sızmasına yol açabilir. Valf gövdesinin sızdırmazlık gerginliği de tasarımın odağıdır. Soğuktan sıcaklığa geçiş ısı akışı yaratır. Kaput boşluk alanının sıcak kısımları donabilir, bu da kök sızdırmazlık performansını bozabilir ve valf çalışabilirliğini etkileyebilir. Ek olarak, son derece düşük -253 ° C sıcaklık, valfin kaynatmanın neden olduğu kayıpları en aza indirirken, valfin bu sıcaklıkta sıvı hidrojeni koruyabilmesini sağlamak için en iyi yalıtım teknolojisinin gerekli olduğu anlamına gelir. Sıvı hidrojene aktarıldığı sürece, buharlaşacak ve sızacak. Sadece bu değil, yalıtımın kırılma noktasında oksijen yoğunlaşması meydana gelir. Oksijen hidrojen veya diğer yanıcı ile temas ettiğinde, yangın riski artar. Bu nedenle, valflerin karşılaşabileceği yangın riski göz önüne alındığında, valfler patlamaya dayanıklı malzemeler ve yangına dayanıklı aktüatörler, enstrümantasyon ve kablolar, hepsi de en katı sertifikalarla tasarlanmalıdır. Bu, bir yangın durumunda valfın düzgün çalışmasını sağlar. Artan basınç aynı zamanda valfleri çalışmaz hale getirebilen potansiyel bir risktir. Sıvı hidrojen valf gövdesinin boşluğuna hapsolursa ve ısı transferi ve sıvı hidrojen buharlaşması aynı anda meydana gelirse, basınçta bir artışa neden olur. Büyük bir basınç farkı varsa, kavitasyon (kavitasyon)/gürültü meydana gelir. Bu fenomenler, valfin servis ömrünün erken ucuna yol açabilir ve hatta işlem kusurları nedeniyle büyük kayıplara maruz kalabilir. Spesifik çalışma koşullarından bağımsız olarak, yukarıdaki faktörler tam olarak dikkate alınabilir ve tasarım işleminde karşılık gelen karşı önlemler alınabilirse, valfin güvenli ve güvenilir çalışmasını sağlayabilir. Buna ek olarak, kaçak sızıntı gibi çevresel sorunlarla ilgili tasarım zorlukları vardır. Hidrojen benzersizdir: küçük moleküller, renksiz, kokusuz ve patlayıcı. Bu özellikler sıfır sızıntının mutlak gerekliliğini belirler.
North Las Vegas West Coast Hidrojen Sıvılaştırma İstasyonu,
Wieland Valve Mühendisleri teknik hizmetler sunuyor
Valf çözümleri
Spesifik fonksiyon ve tip ne olursa olsun, tüm sıvı hidrojen uygulamaları için vanalar bazı yaygın gereksinimleri karşılamalıdır. Bu gereksinimler şunları içerir: yapısal parçanın malzemesi, yapısal bütünlüğün son derece düşük sıcaklıklarda tutulmasını sağlamalıdır; Tüm malzemelerin doğal yangın güvenliği özelliklerine sahip olması gerekir. Aynı nedenden dolayı, sızdırmazlık elemanları ve sıvı hidrojen vanalarının paketlenmesi de yukarıda belirtilen temel gereksinimleri karşılamalıdır. Östenitik paslanmaz çelik, sıvı hidrojen vanaları için ideal bir malzemedir. Mükemmel darbe mukavemetine, minimum ısı kaybına sahiptir ve büyük sıcaklık gradyanlarına dayanabilir. Sıvı hidrojen koşulları için de uygun olan ancak spesifik işlem koşulları ile sınırlı olan başka malzemeler de vardır. Malzeme seçimine ek olarak, valf gövdesinin uzatılması ve sızdırmazlık ambalajını aşırı düşük sıcaklıklardan korumak için bir hava sütunu kullanmak gibi bazı tasarım detayları göz ardı edilmemelidir. Ek olarak, valf gövdesinin uzantısı, yoğuşmayı önlemek için bir yalıtım halkası ile donatılabilir. Vanaların belirli uygulama koşullarına göre tasarlanması, farklı teknik zorluklara daha makul çözümler sunmaya yardımcı olur. Vellan, iki farklı tasarımda kelebek vanaları sunar: çift eksantrik ve üçlü eksantrik metal koltuk kelebek valfleri. Her iki tasarım da çift yönlü akış özelliğine sahiptir. Disk şekli ve dönme yörüngesini tasarlayarak, sıkı bir conta elde edilebilir. Valf gövdesinde artık ortamın olmadığı boşluk yoktur. Velan çift eksantrik kelebek valfi durumunda, mükemmel valf sızdırmazlık performansı elde etmek için kendine özgü velflex sızdırmazlık sistemi ile birlikte disk eksantrik rotasyon tasarımını benimser. Bu patentli tasarım, valfteki büyük sıcaklık dalgalanmalarına bile dayanabilir. Torqseal üçlü eksantrik disk ayrıca, disk mühürleme yüzeyinin sadece kapalı valf konumuna ulaşma anında koltuğa dokunmasını ve çizilmemesini sağlayan özel olarak tasarlanmış bir dönme yörüngesine sahiptir. Bu nedenle, valfin kapanış torku, diski uyumlu oturma alanı elde etmek için sürebilir ve kapalı valf konumunda yeterli bir kama efekti üretirken, diski koltuk sızdırmazlık yüzeyinin tüm çevresi ile eşit olarak temas eder. Valf koltuğunun uyumu, valf gövdesinin ve diskin “kendi kendine ayarlama” fonksiyonuna sahip olmasını sağlar, böylece sıcaklık dalgalanmaları sırasında diskin nöbetinden kaçınır. Güçlendirilmiş paslanmaz çelik valf şaftı, yüksek çalışma döngüleri yapabilir ve çok düşük sıcaklıklarda sorunsuz çalışır. Velflex çift eksantrik tasarım, valfin hızlı ve kolay bir şekilde çevrimiçi olarak servis edilmesini sağlar. Yan muhafaza sayesinde, koltuk ve disk aktüatör veya özel aletleri sökmeye gerek kalmadan doğrudan denetlenebilir veya servis edilebilir.
Tianjin Tanggu Water-Seal Valve Co., LtdOturmuş esnek olan dahil olmak üzere, son derece gelişmiş teknolojinin esnek oturmuş vanaları destekliyorlargofret kelebek valfi, LUG Kelebek Valfı, Çift Flanş Konsantrik Kelebek Valfi, Çift flanş eksantrik kelebek valfı,Y-strainer, dengeleme valfi,Gofret çift plaka çek valfı, vesaire.
Post süresi: Ağustos-11-2023
