Вадкі вадарод мае пэўныя перавагі ў захоўванні і транспарціроўцы.У параўнанні з вадародам вадкі вадарод (LH2) мае больш высокую шчыльнасць і патрабуе меншага ціску для захоўвання.Аднак вадарод павінен быць пры -253°C, каб стаць вадкім, што азначае, што гэта даволі складана.Экстрэмальна нізкія тэмпературы і рызыка ўзгарання робяць вадкі вадарод небяспечным асяроддзем.Па гэтай прычыне строгія меры бяспекі і высокая надзейнасць з'яўляюцца бескампраміснымі патрабаваннямі пры распрацоўцы клапанаў для адпаведных прыкладанняў.
Аўтар: Фадзіла Хелфауі, Фрэдэрык Бланке
Велан клапан (Velan)
Прымяненне вадкага вадароду (LH2).
У цяперашні час вадкі вадарод выкарыстоўваецца і спрабуюць выкарыстоўваць у розных асаблівых выпадках.У аэракасмічнай галіне ён можа выкарыстоўвацца ў якасці паліва для запуску ракет, а таксама можа ствараць ударныя хвалі ў трансгукавых аэрадынамічных трубах.Пры падтрымцы «вялікай навукі» вадкі вадарод стаў ключавым матэрыялам у звышправодных сістэмах, паскаральніках часціц і прыладах ядзернага сінтэзу.Паколькі імкненне людзей да ўстойлівага развіцця расце, у апошнія гады вадкі вадарод выкарыстоўваецца ў якасці паліва для ўсё большай колькасці грузавікоў і караблёў.У прыведзеных вышэй сцэнарыях прымянення важнасць клапанаў вельмі відавочная.Бяспечная і надзейная праца клапанаў з'яўляецца неад'емнай часткай экасістэмы ланцужка паставак вадкага вадароду (вытворчасць, транспарціроўка, захоўванне і размеркаванне).Аперацыі, звязаныя з вадкім вадародам, складаныя.Маючы больш чым 30-гадовы практычны вопыт і веды ў галіне высокапрадукцыйных клапанаў пры тэмпературы да -272°C, Velan на працягу доўгага часу ўдзельнічае ў розных інавацыйных праектах, і відавочна, што ён перамог у тэхнічных праблемах служба вадкага вадароду з яго сілай.
Праблемы на этапе праектавання
Ціск, тэмпература і канцэнтрацыя вадароду - усе асноўныя фактары, якія разглядаюцца пры ацэнцы рызыкі канструкцыі клапана.Каб аптымізаваць працу клапана, выбар канструкцыі і матэрыялу адыгрывае вырашальную ролю.Клапаны, якія выкарыстоўваюцца ў прымяненні вадкага вадароду, сутыкаюцца з дадатковымі праблемамі, у тым ліку з неспрыяльным уздзеяннем вадароду на металы.Пры вельмі нізкіх тэмпературах матэрыялы клапанаў павінны не толькі супрацьстаяць атацы малекул вадароду (некаторыя з звязаных з гэтым механізмаў пагаршэння да гэтага часу абмяркоўваюцца ў акадэмічных колах), але таксама павінны падтрымліваць нармальную працу на працягу доўгага часу на працягу ўсяго жыццёвага цыклу.З пункту гледжання сучаснага ўзроўню тэхналагічнага развіцця прамысловасць мае абмежаваныя веды аб прымянімасці неметалічных матэрыялаў у прымяненні вадароду.Пры выбары ўшчыльняльнага матэрыялу неабходна ўлічваць гэты фактар.Эфектыўная герметызацыя таксама з'яўляецца ключавым крытэрыем эфектыўнасці канструкцыі.Існуе розніца тэмператур амаль у 300 °C паміж вадкім вадародам і тэмпературай навакольнага асяроддзя (пакаёвай тэмпературай), што прыводзіць да тэмпературнага градыенту.Кожны кампанент клапана будзе падвяргацца рознай ступені цеплавога пашырэння і сціску.Гэта неадпаведнасць можа прывесці да небяспечнай уцечкі крытычных ушчыльняючых паверхняў.Герметычнасць герметычнасці штока клапана таксама ў цэнтры ўвагі дызайну.Пераход ад халоднага да гарачага стварае цеплавой паток.Гарачыя часткі вобласці паражніны капота могуць замерзнуць, што можа парушыць працу ўшчыльнення штока і паўплываць на працаздольнасць клапана.Акрамя таго, надзвычай нізкая тэмпература -253°C азначае, што патрабуецца лепшая тэхналогія ізаляцыі, каб гарантаваць, што клапан можа падтрымліваць вадкі вадарод пры гэтай тэмпературы, мінімізуючы страты, выкліканыя кіпячэннем.Пакуль цяпло перадаецца вадкаму вадароду, ён будзе выпарацца і выцякаць.Мала таго, у кропцы разрыву ізаляцыі адбываецца кандэнсацыя кіслароду.Калі кісларод уступае ў кантакт з вадародам або іншымі гаручымі рэчывамі, павялічваецца рызыка ўзгарання.Такім чынам, улічваючы небяспеку пажару, з якой могуць сутыкнуцца клапаны, клапаны павінны быць распрацаваны з улікам выбухаабароненых матэрыялаў, а таксама вогнетрывалых прывадаў, кантрольна-вымяральных прыбораў і кабеляў, усе з самымі строгімі сертыфікатамі.Гэта гарантуе належную працу клапана ў выпадку пажару.Павышаны ціск таксама з'яўляецца патэнцыйнай рызыкай, якая можа прывесці да непрацаздольнасці клапанаў.Калі вадкі вадарод затрымліваецца ў паражніны корпуса клапана і адначасова адбываюцца перадача цяпла і выпарэнне вадкага вадароду, гэта прывядзе да павышэння ціску.Пры вялікай розніцы ціску ўзнікае кавітацыя (кавітацыя)/шум.Гэтыя з'явы могуць прывесці да заўчаснага заканчэння тэрміну службы клапана і нават панесці вялікія страты з-за тэхналагічных дэфектаў.Незалежна ад канкрэтных умоў эксплуатацыі, калі вышэйпералічаныя фактары могуць быць у поўнай меры ўлічаны і адпаведныя контрмеры могуць быць прыняты ў працэсе праектавання, гэта можа забяспечыць бяспечную і надзейную працу клапана.Акрамя таго, існуюць праблемы пры распрацоўцы, звязаныя з экалагічнымі праблемамі, напрыклад, уцечка.Вадарод унікальны: малыя малекулы, бясколерныя, без паху і выбуханебяспечныя.Гэтыя характарыстыкі вызначаюць абсалютную неабходнасць нулявой уцечкі.
На станцыі звадкавання вадароду на заходнім узбярэжжы Паўночнага Лас-Вегаса,
Інжынеры Wieland Valve прадастаўляюць тэхнічныя паслугі
Клапанныя рашэнні
Незалежна ад канкрэтнай функцыі і тыпу, клапаны для ўсіх прымянення вадкага вадароду павінны адпавядаць некаторым агульным патрабаванням.Гэтыя патрабаванні ўключаюць: матэрыял канструктыўнай часткі павінен забяспечваць захаванне структурнай цэласнасці пры вельмі нізкіх тэмпературах;Усе матэрыялы павінны валодаць натуральнымі супрацьпажарнымі ўласцівасцямі.Па гэтай жа прычыне ўшчыльняючыя элементы і ўшчыльненне клапанаў вадкага вадароду таксама павінны адпавядаць асноўным патрабаванням, названым вышэй.Аўстэнітная нержавеючая сталь - ідэальны матэрыял для клапанаў вадкага вадароду.Ён валодае выдатнай ударатрываласцю, мінімальнымі стратамі цяпла і можа вытрымліваць вялікія перапады тэмператур.Ёсць і іншыя матэрыялы, якія таксама падыходзяць для ўмоў вадкага вадароду, але абмежаваныя пэўнымі ўмовамі працэсу.У дадатак да выбару матэрыялаў не варта выпускаць з-пад увагі некаторыя дэталі канструкцыі, такія як падаўжэнне штока клапана і выкарыстанне паветранай калонкі для абароны ўшчыльняльнай набивкі ад экстрэмальна нізкіх тэмператур.Акрамя таго, пашырэнне стрыжня клапана можа быць абсталявана ізаляцыйным кольцам, каб пазбегнуць кандэнсату.Распрацоўка клапанаў у адпаведнасці з канкрэтнымі ўмовамі прымянення дапамагае даць больш разумныя рашэнні розных тэхнічных задач.Vellan прапануе матылёвыя засаўкі ў двух розных канструкцыях: двайныя эксцэнтрычныя і патройныя эксцэнтрычныя дросельныя клапаны з металічным сядзеннем.Абедзве канструкцыі маюць магчымасць двухнакіраванага патоку.Праектуючы форму дыска і траекторыю кручэння, можна дамагчыся шчыльнага ўшчыльнення.У корпусе клапана няма паражніны, дзе б не было рэшткавага асяроддзя.У выпадку падвойнага эксцэнтрычнага дросельнага клапана Velan, ён прымае канструкцыю кручэння з эксцэнтрыкам дыска ў спалучэнні з адметнай сістэмай ушчыльнення VELFLEX для дасягнення выдатных характарыстык ушчыльнення клапана.Гэтая запатэнтаваная канструкцыя можа вытрымліваць нават вялікія ваганні тэмпературы ў клапане.Тройны эксцэнтрычны дыск TORQSEAL таксама мае спецыяльна распрацаваную траекторыю кручэння, якая дапамагае гарантаваць, што ўшчыльняльная паверхня дыска датыкаецца з сядлом толькі ў момант дасягнення закрытага становішча клапана і не драпаецца.Такім чынам, крутоўны момант закрыцця клапана можа кіраваць дыскам для дасягнення адпаведнай пасадкі і ствараць дастатковы эфект кліну ў закрытым становішчы клапана, у той час як дыск раўнамерна кантактуе з усёй акружнасцю ўшчыльняльнай паверхні сядзення.Адпаведнасць сядла клапана дазваляе корпусу клапана і дыску мець функцыю «самарэгулявання», што дазваляе пазбегнуць заедання дыска падчас ваганняў тэмпературы.Узмоцнены вал клапана з нержавеючай сталі здольны да высокіх працоўных цыклаў і бесперабойна працуе пры вельмі нізкіх тэмпературах.Двайны эксцэнтрычны дызайн VELFLEX дазваляе хутка і лёгка абслугоўваць клапан онлайн.Дзякуючы бакавым корпусе, сядзенне і дыск можна правяраць або абслугоўваць непасрэдна, без неабходнасці разбіраць прывад або спецыяльныя інструменты.
Кампанія Tianjin Tanggu Water-Seal Valve Co., Ltdпадтрымліваюць перадавую тэхналогію клапанаў з пругкім сядзеннем, у тым ліку з пругкім сядзеннемвафельны дросельный клапан, Дроссельная засланка, Двайны фланцавы канцэнтрычны дросельный клапан, Двайны фланцавы эксцэнтрычны дросельны клапан,Y-падсітак, балансавальны клапан,Вафельны двухпласцінавы зваротны клапані г.д.
Час публікацыі: 11 жніўня 2023 г