Fljótandi vetni hefur ákveðna kosti við geymslu og flutning. Í samanburði við vetni hefur fljótandi vetni (LH2) meiri eðlismassa og krefst lægri þrýstings til geymslu. Hins vegar þarf vetni að vera -253°C til að verða fljótandi, sem þýðir að það er frekar erfitt. Mjög lágt hitastig og eldfimi hætta gera fljótandi vetni að hættulegum miðli. Af þessum sökum eru strangar öryggisráðstafanir og mikill áreiðanleiki ósveigjanlegar kröfur þegar hannar lokar fyrir viðkomandi notkun.
Eftir Fadila Khelfaoui, Frédéric Blanquet
Velan loki (Velan)
Notkun fljótandi vetnis (LH2).
Núna er fljótandi vetni notað og reynt að nota það við ýmis sérstök tækifæri. Í geimferðum er hægt að nota það sem eldsneyti fyrir eldflaugaskot og getur einnig framkallað höggbylgjur í þverrænum vindgöngum. Stuðlað af „stórvísindum“ hefur fljótandi vetni orðið lykilefni í ofurleiðarakerfum, öreindahröðlum og kjarnasamrunabúnaði. Eftir því sem löngun fólks til sjálfbærrar þróunar eykst hefur fljótandi vetni verið notað sem eldsneyti í sífellt fleiri flutningabílum og skipum undanfarin ár. Í ofangreindum umsóknaraðstæðum er mikilvægi loka mjög augljóst. Örugg og áreiðanleg rekstur loka er óaðskiljanlegur hluti af vistkerfi fljótandi vetnis aðfangakeðjunnar (framleiðsla, flutningur, geymsla og dreifing). Aðgerðir tengdar fljótandi vetni eru krefjandi. Með meira en 30 ára hagnýta reynslu og sérfræðiþekkingu á sviði afkastaloka niður í -272°C, hefur Velan tekið þátt í ýmsum nýsköpunarverkefnum í langan tíma og ljóst að hún hefur unnið tæknilegar áskoranir fljótandi vetnisþjónusta með styrkleika sínum.
Áskoranir í hönnunarfasa
Þrýstingur, hitastig og vetnisstyrkur eru allir helstu þættir sem skoðaðir eru í áhættumati ventlahönnunar. Til að hámarka afköst ventilsins gegna hönnun og efnisval afgerandi hlutverki. Lokar sem notaðir eru í fljótandi vetnisnotkun standa frammi fyrir frekari áskorunum, þar á meðal skaðlegum áhrifum vetnis á málma. Við mjög lágt hitastig verða ventlaefni ekki aðeins að standast árás vetnissameinda (sumar tengdar hnignunaraðferðir eru enn til umræðu í fræðimönnum), heldur verða þau einnig að halda eðlilegri starfsemi í langan tíma á lífsferli sínum. Hvað varðar núverandi tækniþróunarstig hefur iðnaðurinn takmarkaða þekkingu á nothæfi efna sem ekki eru úr málmi í vetnisnotkun. Þegar þú velur þéttiefni er nauðsynlegt að taka tillit til þessa þáttar. Árangursrík þétting er einnig lykilviðmið fyrir frammistöðu hönnunar. Það er næstum 300°C hitamunur á fljótandi vetni og umhverfishita (stofuhita), sem leiðir til hitastigs. Hver hluti lokans mun gangast undir mismunandi hitauppstreymi og samdrætti. Þetta misræmi getur leitt til hættulegrar leka á mikilvægum þéttingarflötum. Þéttingu þéttleika ventilstilsins er einnig í brennidepli hönnunarinnar. Umskipti frá köldu yfir í heitt skapar hitaflæði. Heitir hlutar holrúmssvæðis vélarhlífar geta frjósið, sem getur truflað þéttingargetu stilksins og haft áhrif á virkni ventilsins. Að auki þýðir mjög lágt hitastig, -253°C, að besta einangrunartæknin þarf til að tryggja að ventillinn geti haldið fljótandi vetni við þetta hitastig um leið og það lágmarkar tap af völdum suðu. Svo lengi sem hiti er fluttur yfir í fljótandi vetni mun það gufa upp og leka. Ekki nóg með það, súrefnisþétting á sér stað við brotpunkt einangrunar. Þegar súrefni kemst í snertingu við vetni eða önnur eldfim efni eykst hættan á eldi. Þar af leiðandi, með tilliti til þeirrar brunahættu sem lokar kunna að standa frammi fyrir, verða lokar að vera hannaðir með sprengivörn efni í huga, sem og eldþolna stýribúnað, tækjabúnað og kapla, allt með ströngustu vottunum. Þetta tryggir að lokinn virki rétt ef eldur kemur upp. Aukinn þrýstingur er einnig hugsanleg hætta sem getur gert lokar óstarfhæfa. Ef fljótandi vetni er föst í holrúmi ventilhússins og varmaflutningur og uppgufun fljótandi vetnis eiga sér stað á sama tíma mun það valda aukningu á þrýstingi. Ef mikill þrýstingsmunur er, myndast kavitation (kavitation)/hljóð. Þessi fyrirbæri geta leitt til ótímabæra endaloka endingartíma lokans og jafnvel orðið fyrir miklu tapi vegna galla í ferlinu. Óháð sérstökum rekstrarskilyrðum, ef hægt er að íhuga ofangreinda þætti að fullu og hægt er að grípa til samsvarandi mótvægisaðgerða í hönnunarferlinu, getur það tryggt örugga og áreiðanlega notkun lokans. Að auki eru hönnunaráskoranir tengdar umhverfismálum, svo sem flóttaleka. Vetni er einstakt: litlar sameindir, litlausar, lyktarlausar og sprengifimar. Þessir eiginleikar ákvarða algera nauðsyn þess að leka ekki.
Á North Las Vegas West Coast Hydrogen Liquefaction stöð,
Wieland Valve verkfræðingar veita tækniþjónustu
Lokalausnir
Óháð sértækri virkni og gerð verða lokar fyrir öll fljótandi vetnisnotkun að uppfylla nokkrar algengar kröfur. Þessar kröfur fela í sér: Efnið í burðarhlutanum verður að tryggja að burðarvirkinu sé haldið við mjög lágt hitastig; Öll efni verða að hafa náttúrulega brunavarnaeiginleika. Af sömu ástæðu verða þéttingareiningar og pakkning fljótandi vetnisloka einnig að uppfylla grunnkröfurnar sem nefnd eru hér að ofan. Austenitískt ryðfrítt stál er tilvalið efni fyrir fljótandi vetnisventla. Það hefur framúrskarandi höggstyrk, lágmarks hitatap og þolir mikla hitastig. Það eru önnur efni sem henta einnig fyrir fljótandi vetnisskilyrði, en takmarkast við sérstakar vinnsluaðstæður. Til viðbótar við val á efnum, ætti ekki að líta framhjá sumum hönnunarupplýsingum, svo sem að lengja lokastöngina og nota loftsúlu til að vernda þéttingarpakkninguna gegn mjög lágu hitastigi. Að auki er hægt að útbúa framlengingu ventilstöngarinnar með einangrunarhring til að forðast þéttingu. Að hanna lokar í samræmi við sérstakar notkunarskilyrði hjálpar til við að gefa sanngjarnari lausnir á mismunandi tæknilegum áskorunum. Vellan býður upp á fiðrildalokur í tveimur mismunandi útfærslum: tvöfalda sérvitringa og þrefalda sérvitringa úr málmsæti. Báðar hönnunin eru með tvíátta flæðisgetu. Með því að hanna lögun disksins og snúningsferil er hægt að ná þéttri innsigli. Það er ekkert holrúm í lokunarhlutanum þar sem ekki er leifar af miðli. Þegar um er að ræða Velan tvöfalda sérvitringa fiðrildaventil, samþykkir hann sérvitringa snúningshönnun skífunnar, ásamt áberandi VELFLEX þéttingarkerfi, til að ná framúrskarandi þéttingarárangri. Þessi einkaleyfishönnun þolir jafnvel miklar hitasveiflur í lokanum. TORQSEAL þrefaldur sérvitringur diskurinn er einnig með sérhannaðan snúningsferil sem hjálpar til við að tryggja að þéttiflötur disksins snerti aðeins sætið á því augnabliki sem lokuð loki er náð og rispi ekki. Þess vegna getur lokunarátak lokans knúið diskinn til að ná samhæfu sæti og framkallað nægileg fleygáhrif í lokuðum lokastöðu, á sama tíma og diskurinn hefur jafna snertingu við allt ummál sætisþéttingaryfirborðsins. Samhæfni ventilsætisins gerir ventilhúsinu og disknum kleift að hafa „sjálfstillandi“ virkni og forðast þannig að diskurinn festist við hitasveiflur. Styrkt ventilskaftið úr ryðfríu stáli er fær um mikla vinnulotu og virkar vel við mjög lágt hitastig. VELFLEX tvöfalda sérvitringshönnunin gerir kleift að þjónusta lokann á netinu fljótt og auðveldlega. Þökk sé hliðarhúsinu er hægt að skoða eða þjónusta sæti og disk beint, án þess að þurfa að taka í sundur stýrisbúnaðinn eða sérverkfæri.
Tianjin Tanggu Water-Seal Valve Co., Ltderu að styðja mjög háþróaða tækni fjaðrandi sitjandi lokar, þar á meðal fjaðrandi sitjandiobláta fiðrildaventill, Lug fiðrildaventill, Tvöfaldur flans sammiðja fiðrildaventill, Tvöfaldur flans sérvitringur fiðrildaventill,Y-sípa, jafnvægisventill,Tvöfaldur plata afturloki fyrir oblátur, o.s.frv.
Birtingartími: 11. ágúst 2023
