Сұйық сутегі сақтау және тасымалдау кезінде белгілі бір артықшылықтарға ие. Сутегімен салыстырғанда, сұйық сутегінің (LH2) тығыздығы жоғары және сақтау үшін төмен қысым қажет. Дегенмен, сутегінің сұйық күйге айналуы үшін -253°C температурада болуы керек, бұл оның өте қиын екенін білдіреді. Өте төмен температура және тұтану қаупі сұйық сутекті қауіпті ортаға айналдырады. Осы себепті тиісті қолданбаларға арналған клапандарды жобалау кезінде қатаң қауіпсіздік шаралары мен жоғары сенімділік міндетті талаптар болып табылады.
Фадила Хельфауи, Фредерик Бланкет
Велан клапаны (Велан)
Сұйық сутегінің (LH2) қолданылуы.
Қазіргі уақытта сұйық сутегі әртүрлі арнайы жағдайларда қолданылады және қолданылуға тырысылады. Аэроғарыш саласында оны зымыран ұшыру отыны ретінде пайдалануға болады және сонымен қатар трансонды жел туннельдерінде соққы толқындарын тудыруы мүмкін. «Үлкен ғылымның» қолдауымен сұйық сутегі асқын өткізгіш жүйелерде, бөлшектер үдеткіштерінде және ядролық синтез құрылғыларында негізгі материалға айналды. Адамдардың тұрақты дамуға деген ұмтылысы артқан сайын, соңғы жылдары сұйық сутегі көбірек жүк көліктері мен кемелерде отын ретінде пайдаланылуда. Жоғарыда келтірілген қолдану сценарийлерінде клапандардың маңыздылығы өте айқын. Клапандардың қауіпсіз және сенімді жұмысы сұйық сутегі жеткізу тізбегі экожүйесінің (өндіріс, тасымалдау, сақтау және тарату) ажырамас бөлігі болып табылады. Сұйық сутегімен байланысты операциялар күрделі. -272°C дейін жоғары өнімді клапандар саласында 30 жылдан астам практикалық тәжірибесі мен біліктілігі бар Velan ұзақ уақыт бойы әртүрлі инновациялық жобаларға қатысып келеді және оның беріктігімен сұйық сутегі қызметінің техникалық қиындықтарын жеңіп алғаны анық.
Дизайн кезеңіндегі қиындықтар
Қысым, температура және сутегі концентрациясы клапан конструкциясының тәуекелін бағалауда қарастырылатын негізгі факторлар болып табылады. Клапанның жұмысын оңтайландыру үшін конструкция және материалды таңдау шешуші рөл атқарады. Сұйық сутегі қолдануда қолданылатын клапандар қосымша қиындықтарға тап болады, соның ішінде сутегінің металдарға жағымсыз әсері. Өте төмен температурада клапан материалдары тек сутегі молекулаларының шабуылына төтеп беріп қана қоймай (кейбір байланысты тозу механизмдері академиялық ортада әлі де талқылануда), сонымен қатар өмірлік циклі бойы ұзақ уақыт бойы қалыпты жұмысын сақтауы керек. Технологиялық дамудың қазіргі деңгейі тұрғысынан сала металл емес материалдарды сутегі қолдануда қолдану мүмкіндігі туралы білімі шектеулі. Тығыздағыш материалды таңдағанда, бұл факторды ескеру қажет. Тиімді тығыздау да конструкцияның жұмысының негізгі критерийі болып табылады. Сұйық сутегі мен қоршаған орта температурасы (бөлме температурасы) арасында шамамен 300°C температура айырмашылығы бар, бұл температура градиентіне әкеледі. Клапанның әрбір компоненті әртүрлі дәрежедегі термиялық кеңею мен жиырылудан өтеді. Бұл сәйкессіздік тығыздағыштың маңызды беттерінің қауіпті ағып кетуіне әкелуі мүмкін. Клапан сабының тығыздағыш тығыздығы да конструкцияның басты назарында. Суықтан ыстыққа ауысу жылу ағынын тудырады. Қақпақ қуысы аймағының ыстық бөліктері қатып қалуы мүмкін, бұл шток тығыздау өнімділігін бұзып, клапанның жұмысына әсер етуі мүмкін. Сонымен қатар, -253°C өте төмен температура клапанның сұйық сутекті осы температурада ұстап тұруын қамтамасыз ету үшін ең жақсы оқшаулау технологиясы қажет екенін білдіреді, сонымен бірге қайнаудан болатын шығындарды азайтады. Сұйық сутекке жылу беріліп тұрған кезде, ол буланып, ағып кетеді. Сонымен қатар, оқшаулағыштың сыну нүктесінде оттегі конденсациясы пайда болады. Оттегі сутегімен немесе басқа жанғыш заттармен жанасқаннан кейін өрт қаупі артады. Сондықтан, клапандар кездесетін өрт қаупін ескере отырып, клапандар жарылысқа төзімді материалдарды, сондай-ақ отқа төзімді жетектерді, аспаптарды және кабельдерді ескере отырып, ең қатаң сертификаттарға ие етіп жасалуы керек. Бұл өрт кезінде клапанның дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Қысымның жоғарылауы да клапандардың жұмыс істемеуіне әкелуі мүмкін ықтимал қауіп болып табылады. Егер сұйық сутегі клапан корпусының қуысында тұрып қалса және жылу алмасу мен сұйық сутегінің булануы бір уақытта жүрсе, бұл қысымның жоғарылауына әкеледі. Егер қысым айырмашылығы үлкен болса, кавитация (кавитация)/шу пайда болады. Бұл құбылыстар клапанның қызмет ету мерзімінің мерзімінен бұрын аяқталуына әкелуі мүмкін, тіпті технологиялық ақауларға байланысты үлкен шығындарға әкелуі мүмкін. Нақты жұмыс жағдайларына қарамастан, егер жоғарыда аталған факторлар толық ескерілсе және жобалау процесінде тиісті қарсы шаралар қолданылса, бұл клапанның қауіпсіз және сенімді жұмысын қамтамасыз ете алады. Сонымен қатар, қоршаған ортаға қатысты мәселелерге, мысалы, ағып кетуге байланысты жобалау қиындықтары бар. Сутегі ерекше: ұсақ молекулалар, түссіз, иіссіз және жарылғыш. Бұл сипаттамалар нөлдік ағып кетудің абсолютті қажеттілігін анықтайды.
Солтүстік Лас-Вегастың батыс жағалауындағы сутегін сұйылту станциясында,
Wieland Valve инженерлері техникалық қызметтер көрсетеді
Клапан шешімдері
Нақты функциясы мен түріне қарамастан, барлық сұйық сутегі қолданыстарына арналған клапандар кейбір жалпы талаптарға сай болуы керек. Бұл талаптарға мыналар жатады: құрылымдық бөліктің материалы құрылымдық тұтастықты өте төмен температурада сақтауды қамтамасыз етуі керек; Барлық материалдар табиғи өрт қауіпсіздігі қасиеттеріне ие болуы керек. Сол себепті, сұйық сутегі клапандарының тығыздағыш элементтері мен қаптамасы да жоғарыда аталған негізгі талаптарға сай болуы керек. Аустениттік тот баспайтын болат сұйық сутегі клапандары үшін өте қолайлы материал болып табылады. Ол тамаша соққы беріктігіне, минималды жылу шығынына ие және үлкен температура градиенттеріне төтеп бере алады. Сұйық сутегі жағдайларына жарамды, бірақ нақты технологиялық жағдайлармен шектелген басқа да материалдар бар. Материалдарды таңдаудан басқа, клапан сабын ұзарту және тығыздағыш қаптаманы өте төмен температурадан қорғау үшін ауа бағанын пайдалану сияқты кейбір дизайн бөлшектерін елемеуге болмайды. Сонымен қатар, конденсацияны болдырмау үшін клапан сабын ұзартқыш оқшаулағыш сақинамен жабдықталуы мүмкін. Нақты қолдану жағдайларына сәйкес клапандарды жобалау әртүрлі техникалық қиындықтарға неғұрлым ақылға қонымды шешімдер беруге көмектеседі. Vellan екі түрлі дизайндағы көбелек клапандарын ұсынады: қос эксцентрикалық және үш эксцентрикалық металл орындық көбелек клапандары. Екі дизайн да екі бағытты ағын мүмкіндігіне ие. Диск пішінін және айналу траекториясын жобалау арқылы тығыз тығыздауға қол жеткізуге болады. Клапан корпусында қалдық орта жоқ жерде қуыс болмайды. Velan қос эксцентрикалық көбелек клапаны жағдайында ол клапанның тығыздау өнімділігіне қол жеткізу үшін ерекше VELFLEX тығыздау жүйесімен біріктірілген дискінің эксцентрикалық айналу дизайнын қолданады. Бұл патенттелген дизайн клапандағы температураның үлкен ауытқуларына да төтеп бере алады. TORQSEAL үш эксцентрикалық дискісінде арнайы жасалған айналу траекториясы бар, ол дискінің тығыздау бетінің жабық клапан позициясына жеткен кезде тек орындыққа тиіп, сызылмауын қамтамасыз етеді. Сондықтан, клапанның жабылу моменті дискіні үйлесімді отыруға жетелейді және жабық клапан позициясында жеткілікті сына әсерін тудырады, сонымен бірге дискіні орындықтың тығыздау бетінің бүкіл шеңберімен біркелкі жанастырады. Клапан орындығының икемділігі клапан корпусы мен дискіге «өздігінен реттелетін» функцияны қамтамасыз етеді, осылайша температура ауытқуы кезінде дискінің ұсталуын болдырмайды. Бекітілген тот баспайтын болаттан жасалған клапан білігі жоғары жұмыс циклдарына қабілетті және өте төмен температурада біркелкі жұмыс істейді. VELFLEX қос эксцентрикалық дизайны клапанға онлайн режимінде жылдам және оңай қызмет көрсетуге мүмкіндік береді. Бүйірлік корпустың арқасында орындық пен диск жетекті немесе арнайы құралдарды бөлшектемей-ақ тікелей тексеруге немесе қызмет көрсетуге болады.
Tianjin Tanggu Water-Seal Valve Co.,ltdикемді отыратын клапандарды қоса алғанда, жоғары деңгейлі технологиялық икемді отыратын клапандарды қолдайдыпластиналы көбелек клапаны, Көбелек клапаны, Қос фланецті концентрлі көбелек клапаны, Қос фланецті эксцентрикалық көбелек клапаны,Y-сүзгітеңгерім клапаны,Вафли қос пластиналы тексеру клапаныжәне т.б.
Жарияланған уақыты: 2023 жылғы 11 тамыз
