Vloeibare waterstof het sekere voordele in berging en vervoer. In vergelyking met waterstof, het vloeibare waterstof (LH2) 'n hoër digtheid en vereis laer druk vir berging. Waterstof moet egter -253°C wees om vloeibaar te word, wat beteken dat dit nogal moeilik is. Uiterste lae temperature en vlambaarheidsrisiko's maak vloeibare waterstof 'n gevaarlike medium. Om hierdie rede is streng veiligheidsmaatreëls en hoë betroubaarheid onwrikbare vereistes wanneer kleppe vir die betrokke toepassings ontwerp word.
Deur Fadila Khelfaoui, Frédéric Blanquet
Velan klep (Velan)
Toedienings van vloeibare waterstof (LH2).
Tans word vloeibare waterstof gebruik en probeer om dit by verskeie spesiale geleenthede gebruik te word. In die ruimtevaart kan dit as 'n vuurpyllanseringsbrandstof gebruik word en kan ook skokgolwe in transoniese windtonnels opwek. Gerugsteun deur "groot wetenskap" het vloeibare waterstof 'n sleutelmateriaal geword in supergeleidende stelsels, deeltjieversnellers en kernfusietoestelle. Namate mense se begeerte na volhoubare ontwikkeling toeneem, is 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 duidelik. Die veilige en betroubare werking van kleppe is 'n integrale deel van die vloeibare waterstofvoorsieningsketting-ekosisteem (produksie, vervoer, berging en verspreiding). Bedrywighede wat verband hou met vloeibare waterstof is uitdagend. Met meer as 30 jaar se praktiese ondervinding en kundigheid op die gebied van hoë-werkverrigting kleppe tot -272°C, is Velan al lank betrokke by verskeie innoverende projekte, en dit is duidelik dat hy die tegniese uitdagings van vloeibare waterstof diens met sy sterkte.
Uitdagings in die ontwerpfase
Druk, temperatuur en waterstofkonsentrasie is almal belangrike faktore wat in 'n klepontwerprisiko-evaluering ondersoek word. Ten einde klepprestasie te optimaliseer, speel ontwerp en materiaalkeuse 'n deurslaggewende rol. Kleppe wat in vloeibare waterstoftoepassings gebruik word, staar bykomende uitdagings in die gesig, insluitend die nadelige uitwerking van waterstof op metale. By baie lae temperature moet klepmateriaal nie net die aanval van waterstofmolekules weerstaan nie (sommige van die gepaardgaande agteruitgangsmeganismes word steeds in die akademie gedebatteer), maar moet ook normale werking vir 'n lang tyd oor hul lewensiklus handhaaf. In terme van die huidige vlak van tegnologiese ontwikkeling het die bedryf beperkte kennis van die toepaslikheid van nie-metaalmateriale in waterstoftoepassings. By die keuse van 'n seëlmateriaal is dit nodig om hierdie faktor in ag te neem. Effektiewe verseëling is ook 'n sleutelontwerpprestasiekriterium. Daar is 'n temperatuurverskil van byna 300°C tussen vloeibare waterstof en omgewingstemperatuur (kamertemperatuur), wat 'n temperatuurgradiënt tot gevolg het. Elke komponent van die klep sal verskillende grade van termiese uitsetting en sametrekking ondergaan. Hierdie teenstrydigheid kan lei tot gevaarlike lekkasie van kritieke seëloppervlaktes. Die seëldigtheid van die klepsteel is ook die fokus van die ontwerp. Die oorgang van koud na warm skep hittevloei. Warm dele van die enjinkapholte-area kan vries, wat stingel seëlwerkverrigting kan ontwrig en klepwerksaamheid kan beïnvloed. Boonop beteken die uiters 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 verliese wat deur kook veroorsaak word, tot die minimum beperk word. Solank daar hitte na vloeibare waterstof oorgedra word, sal dit verdamp en lek. Nie net dit nie, suurstofkondensasie vind plaas by die breekpunt van die isolasie. Sodra suurstof met waterstof of ander brandbare 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 ontploffingsvaste materiale in gedagte, sowel as brandbestande aktuators, instrumentasie en kabels, alles 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 onwerkbaar kan maak. As vloeibare waterstof in die holte van die klepliggaam vasgevang word en hitte-oordrag en vloeibare waterstofverdamping terselfdertyd 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 dienslewe van die klep, en selfs groot verliese ly as gevolg van prosesdefekte. Ongeag die spesifieke bedryfstoestande, as bogenoemde faktore ten volle oorweeg kan word en ooreenstemmende teenmaatreëls in die ontwerpproses getref kan word, kan dit die veilige en betroubare werking van die klep verseker. Daarbenewens is daar ontwerpuitdagings wat verband hou met omgewingskwessies, soos voortvlugtige lekkasie. Waterstof is uniek: klein molekules, kleurloos, reukloos en plofbaar. Hierdie eienskappe bepaal die absolute noodsaaklikheid van geen lekkasie.
By die Noord-Las Vegas Weskus Waterstofvervloeiingstasie,
Wieland Valve-ingenieurs lewer tegniese dienste
Klep oplossings
Ongeag die spesifieke funksie en tipe, kleppe vir alle vloeibare waterstoftoepassings moet aan sekere algemene vereistes voldoen. Hierdie vereistes sluit in: die materiaal van die strukturele deel moet verseker dat die strukturele integriteit by uiters lae temperature gehandhaaf word; Alle materiale moet natuurlike brandveiligheidseienskappe hê. Om dieselfde rede moet die seëlelemente en verpakking van vloeibare waterstofkleppe ook voldoen aan die basiese vereistes hierbo genoem. Austenitiese vlekvrye staal is 'n ideale materiaal vir vloeibare waterstofkleppe. Dit het 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 prosestoestande. Benewens die keuse van materiale, moet sommige ontwerpbesonderhede nie oor die hoof gesien word nie, soos om die klepsteel uit te brei en 'n lugkolom te gebruik om die seëlverpakking teen uiters lae temperature te beskerm. Daarbenewens kan die verlenging van die klepsteel toegerus word met 'n isolasiering om kondensasie te vermy. Die ontwerp van kleppe volgens spesifieke toepassingstoestande help om meer redelike oplossings vir verskillende tegniese uitdagings te gee. Vellan bied vlinderkleppe in twee verskillende ontwerpe: dubbele eksentrieke en driedubbele eksentrieke metaal sitplek vlinder kleppe. Albei ontwerpe het tweerigtingvloeivermoë. Deur die skyfvorm en rotasiebaan te ontwerp, kan 'n stywe verseëling verkry word. Daar is geen holte in die klepliggaam waar daar geen oorblywende medium is nie. In die geval van die Velan-dubbel-eksentrieke vlinderklep, neem dit die skyf-eksentriese rotasie-ontwerp aan, gekombineer met die kenmerkende VELFLEX-seëlstelsel, om uitstekende klepverseëlwerk te behaal. Hierdie gepatenteerde ontwerp kan selfs groot temperatuurskommelings in die klep weerstaan. Die TORQSEAL drievoudige eksentrieke skyf het ook 'n spesiaal ontwerpte rotasietrajek wat help verseker dat die skyfseëloppervlak net aan die sitplek raak op die oomblik dat die geslote klepposisie bereik word en nie krap nie. Daarom kan die sluitingswringkrag van die klep die skyf aandryf om aanpasbare sitplek te verkry, en 'n voldoende wig-effek in die geslote klepposisie te produseer, terwyl die skyf eweredig kontak maak met die hele omtrek van die sitplek seëloppervlak. Die voldoening van die klepsitplek laat die klepliggaam en skyf toe om 'n "self-aanpassende" funksie te hê, om sodoende beslaglegging van die skyf tydens temperatuurskommelings te vermy. Die versterkte vlekvrye staal klepas is in staat tot hoë bedryfsiklusse en werk glad teen baie lae temperature. Die VELFLEX dubbel eksentrieke ontwerp laat die klep toe om vinnig en maklik aanlyn gediens te word. Danksy die sybehuising kan die sitplek en skyf direk geïnspekteer of gediens word, sonder dat dit nodig is om die aandrywer of spesiale gereedskap uitmekaar te haal.
Tianjin Tanggu Water-Seal Valve Co., Ltdondersteun hoogs gevorderde tegnologie veerkragtige sittende kleppe, insluitend veerkragtige sitplekkewafer vlinderklep, Lug vlinderklep, Dubbelflens konsentriese vlinderklep, Dubbelflens eksentrieke vlinderklep,Y-sif, balanseerklep,Wafer dubbelplaat terugslagklep, ens.
Postyd: Aug-11-2023
