Vloeibare waterstof hou sekere voordele in opberging en vervoer. In vergelyking met waterstof, het vloeibare waterstof (LH2) 'n hoër digtheid en benodig dit laer druk vir opberging. Waterstof moet egter -253 ° C wees om vloeibaar te word, wat beteken dat dit baie moeilik is. Ekstreme lae temperature en vlambaarheidsrisiko's maak vloeibare waterstof 'n gevaarlike medium. Om hierdie rede is streng veiligheidsmaatreëls en hoë betroubaarheid 'n kompromislose vereistes by die ontwerp van kleppe vir die toepaslike toepassings.
Deur Fadila Khelfaoui, Frédéric Blanquet
Velan Valve (Velan)
Toepassings van vloeibare waterstof (LH2).
Tans word vloeibare waterstof gebruik en probeer om in verskillende spesiale geleenthede gebruik te word. In lug- en ruimtevaart kan dit gebruik word as 'n vuurpyl -brandstof en kan dit ook skokgolwe in transoniese windtunnels opwek. Ondersteun deur 'Big Science', het vloeibare waterstof 'n sleutelmateriaal geword in supergeleidende stelsels, deeltjie -versnellers en kernfusiestoestelle. Namate mense se begeerte na volhoubare ontwikkeling toeneem, word vloeibare waterstof die afgelope paar jaar deur al hoe meer vragmotors en skepe as brandstof gebruik. In die bogenoemde toepassingscenario's is die belangrikheid van kleppe baie voor die hand liggend. Die veilige en betroubare werking van kleppe is 'n integrale deel van die ekosisteem vir waterstofverskaffingsketting (produksie, vervoer, berging en verspreiding). Bedrywighede wat met vloeibare waterstof verband hou, is uitdagend. Met meer as 30 jaar praktiese ervaring en kundigheid op die gebied van hoëprestasie -kleppe tot -272 ° C, is Velan al lank betrokke by verskillende innoverende projekte, en dit is duidelik dat dit die tegniese uitdagings van vloeibare waterstofdiens met sy krag gewen het.
Uitdagings in die ontwerpfase
Druk, temperatuur en waterstofkonsentrasie is alles belangrike faktore wat in 'n klepontwerprisikobepaling ondersoek word. Om die klepprestasie te optimaliseer, speel ontwerp en materiaal seleksie 'n deurslaggewende rol. Kleppe wat in vloeibare waterstoftoepassings gebruik word, het addisionele uitdagings, insluitend die nadelige gevolge van waterstof op metale. By baie lae temperature moet klepmateriaal nie net die aanval van waterstofmolekules weerstaan nie (sommige van die gepaardgaande agteruitgangmeganismes word steeds in die akademie bespreek), maar moet ook 'n lang tyd oor hul lewensiklus handhaaf. Wat die huidige vlak van tegnologiese ontwikkeling betref, het die bedryf 'n beperkte kennis van die toepaslikheid van nie-metaalmateriaal in waterstoftoepassings. As u 'n seëlmateriaal kies, is dit nodig om hierdie faktor in ag te neem. Effektiewe verseëling is ook 'n belangrike kriterium vir ontwerpprestasies. Daar is 'n temperatuurverskil van byna 300 ° C tussen vloeibare waterstof en omgewingstemperatuur (kamertemperatuur), wat lei tot 'n temperatuurgradiënt. Elke komponent van die klep sal verskillende grade van termiese uitbreiding en sametrekking ondergaan. Hierdie verskil kan lei tot gevaarlike lekkasie van kritieke seëloppervlaktes. Die verseëling van die klepstam is ook die fokus van die ontwerp. Die oorgang van koud na warm skep hittevloei. Warm dele van die enjinkapholte kan vries, wat die verseëling van die stam kan ontwrig en die werking van die klep kan beïnvloed. Daarbenewens beteken die buitengewone lae temperatuur van -253 ° C dat die beste isolasietegnologie nodig is om te verseker dat die klep vloeibare waterstof by hierdie temperatuur kan handhaaf, terwyl die verliese wat veroorsaak word deur kookkuns verminder word. Solank daar hitte oorgedra word na vloeibare waterstof, sal dit verdamp en lek. Nie net dit nie, suurstofkondensasie vind plaas by die breekpunt van die isolasie. Sodra suurstof met waterstof of ander verbrandbare stowwe in aanraking kom, neem die risiko van brand toe. Daarom, met inagneming van die brandrisiko wat kleppe in die gesig staar, moet kleppe ontwerp word met inagneming van ontploffingsbestande materiale, sowel as brandbestande aktueerders, instrumente en kabels, almal met die strengste sertifisering. Dit verseker dat die klep behoorlik werk in die geval van 'n brand. Verhoogde druk is ook 'n potensiële risiko wat kleppe nie kan lewer nie. As vloeibare waterstof in die holte van die klepliggaam vasgevang word en hitte -oordrag en die verdamping van waterstof op dieselfde tyd plaasvind, sal dit 'n toename in druk veroorsaak. As daar 'n groot drukverskil is, vind kavitasie (kavitasie)/geraas plaas. Hierdie verskynsels kan lei tot die voortydige einde van die lewensduur van die klep, en ly selfs groot verliese as gevolg van prosesdefekte. Ongeag die spesifieke werksomstandighede, as bogenoemde faktore ten volle oorweeg kan word en ooreenstemmende teenmaatreëls in die ontwerpproses geneem kan word, kan dit die veilige en betroubare werking van die klep verseker. Daarbenewens is daar ontwerpuitdagings wat verband hou met omgewingskwessies, soos vlugtende lekkasie. Waterstof is uniek: klein molekules, kleurloos, reukloos en plofbaar. Hierdie eienskappe bepaal die absolute noodsaaklikheid van nul lekkasie.
By die North Las Vegas Weskus Hydrogeen Liquefaction Station,
Wieland Valve Engineers lewer tegniese dienste
Klepoplossings
Ongeag die spesifieke funksie en tipe, kleppe vir alle vloeibare waterstoftoepassings moet aan sommige algemene vereistes voldoen. Hierdie vereistes sluit in: die materiaal van die strukturele deel moet sorg dat die strukturele integriteit by buitengewone lae temperature gehandhaaf word; Alle materiale moet natuurlike brandveiligheidseienskappe hê. Om dieselfde rede moet die verseëlingelemente en die verpakking van vloeibare waterstofkleppe ook aan die basiese vereistes hierbo genoem. Austenitiese vlekvrye staal is 'n ideale materiaal vir vloeibare waterstofkleppe. Dit het 'n uitstekende impaksterkte, minimale hitteverlies en kan groot temperatuurgradiënte weerstaan. Daar is ander materiale wat ook geskik is vir vloeibare waterstoftoestande, maar beperk is tot spesifieke prosesomstandighede. Benewens die keuse van materiale, moet sommige ontwerpbesonderhede nie oor die hoof gesien word nie, soos om die klepstam uit te brei en 'n lugkolom te gebruik om die verseëling van ekstreme lae temperature te beskerm. Daarbenewens kan die verlenging van die klepstam met 'n isolasiering toegerus word om kondensasie te voorkom. Die ontwerp van kleppe volgens spesifieke toepassingsomstandighede help om meer redelike oplossings vir verskillende tegniese uitdagings te gee. Vellan bied vlinderkleppe in twee verskillende ontwerpe aan: dubbele eksentrieke en drievoudige eksentrieke metaalstoelvlinderkleppe. Albei ontwerpe het tweerigtingvloei -vermoë. Deur die skyfvorm en rotasiebaan te ontwerp, kan 'n stywe seël bereik word. Daar is geen holte in die klepliggaam waar daar geen oorblywende medium is nie. In die geval van die velan -dubbele eksentrieke vlinderklep, neem dit die skyf -eksentrieke rotasie -ontwerp aan, gekombineer met die kenmerkende Velflex -verseëlingstelsel, om uitstekende klepverseëlingsprestasie te behaal. Hierdie gepatenteerde ontwerp kan selfs groot temperatuurskommelings in die klep weerstaan. Die Torqseal Triple -eksentrieke skyf het ook 'n spesiaal ontwerpte rotasiebaan wat help om te verseker dat die skyf seëloppervlak eers aan die sitplek raak op die oomblik van die bereiking van die geslote klepposisie en nie krap nie. Daarom kan die sluitingskrag van die klep die skyf dryf om sitplekke te bewerkstellig, en 'n voldoende wig -effek in die geslote klepposisie te lewer, terwyl die skyf eweredig kontak maak met die hele omtrek van die sitplekke se seëloppervlak. Die nakoming van die klepstoel laat die klepliggaam en die skyf toe om 'n 'selfaanpassende' funksie te hê en sodoende die beslaglegging op die skyf tydens temperatuurskommelings te vermy. Die versterkte vlekvrye staalklepas is in staat om siklusse met 'n hoë werking te kry en werk glad by baie lae temperature. Met die Velflex -dubbele eksentrieke ontwerp kan die klep vinnig en maklik aanlyn gediens word. Danksy die sybehuising kan die sitplek en die skyf direk geïnspekteer of onderhou word, sonder dat u die aktuator of spesiale gereedskap uitmekaar nodig het.
Tianjin Tanggu Water-Seal Valve Co., Ltdondersteun hoogs gevorderde tegnologie-veerkragtige sitkleppe, insluitend veerkragtige sitplekkewafer vlinder klep, Lug Butterfly Valve, Dubbele flenskonsentriese vlinderklep, Dubbele flens eksentrieke vlinderklep,Y-traander, balanseringsklep,Wafer Dubbele plaatklep, ens.
Postyd: Aug-11-2023
