Жидкий водород имеет определенные преимущества в хранении и транспортировке. По сравнению с водородом жидкий водород (LH2) имеет более высокую плотность и требует более низкого давления для хранения. Тем не менее, водород должен быть -253 ° C, чтобы стать жидкостью, что означает, что это довольно сложно. Экстремальные низкие температуры и риски воспламеняемости делают жидкий водород опасной средой. По этой причине строгие меры безопасности и высокая надежность являются бескомпромиссными требованиями при разработке клапанов для соответствующих приложений.
Фадила Хелфауи, Фредерик Бланке
Velan Valve (Велан)
Применение жидкого водорода (LH2).
В настоящее время используется жидкий водород и пытается использовать в различных особых случаях. В аэрокосмической промышленности его можно использовать в качестве ракетного запуска топлива, а также может генерировать ударные волны в транснических ветровых туннелях. При поддержке «большой науки» жидкий водород стал ключевым материалом в сверхпроводящих системах, акселераторах частиц и ядерных слияниях. По мере того, как стремление людей к устойчивому развитию растет, жидкий водород использовался в качестве топлива все больше и большим количеством грузовых автомобилей и кораблей в последние годы. В приведенных выше сценариях применение важность клапанов очень очевидна. Безопасная и надежная работа клапанов является неотъемлемой частью экосистемы цепочки поставок жидкой водород (производство, транспортировка, хранение и распределение). Операции, связанные с жидким водородом, являются сложными. Благодаря более чем 30 -летним практическим опытом и опытом в области высокопроизводительных клапанов до -272 ° C, Велан в течение долгого времени участвовал в различных инновационных проектах, и ясно, что он выиграл технические проблемы службы жидкого водорода с его силой.
Проблемы на этапе проектирования
Давление, температура и концентрация водорода являются основными факторами, изученными в оценке риска дизайна клапана. Чтобы оптимизировать производительность клапана, дизайн и выбор материала играют решающую роль. Клапаны, используемые в применении жидкого водорода, сталкиваются с дополнительными проблемами, включая побочные эффекты водорода на металлы. При очень низких температурах материалы клапана должны не только выдерживать атаку молекул водорода (некоторые из связанных механизмов ухудшения все еще обсуждаются в научных кругах), но также должны сохранять нормальную работу в течение длительного времени в течение их жизненного цикла. С точки зрения текущего уровня технологического развития, отрасль обладает ограниченными знаниями о применимости неметаллических материалов в водородном применении. При выборе герметичного материала необходимо учитывать этот фактор. Эффективное уплотнение также является ключевым критерием производительности дизайна. Существует разность температур почти 300 ° C между жидким водородом и температурой окружающей среды (комнатная температура), что приводит к градиенту температуры. Каждый компонент клапана будет подвергаться различной степени термического расширения и сокращения. Это несоответствие может привести к опасной утечке критических герметичных поверхностей. Герметичность герметизации стебля клапана также находится в центре внимания дизайна. Переход от холода к горячим создает тепловой поток. Горячие части зоны полости капота могут заморозить, что может нарушить производительность герметизации стебля и повлиять на работу клапана. Кроме того, чрезвычайно низкая температура -253 ° C означает, что лучшая технология изоляции требуется для обеспечения того, чтобы клапан мог поддерживать жидкий водород при этой температуре при минимизации потерь, вызванных кипением. Пока тепло переносится в жидкий водород, он испарится и утечка. Не только это, конденсация кислорода происходит на точке разрыва изоляции. Как только кислород вступает в контакт с водородом или другими горючими, риск огня увеличивается. Следовательно, учитывая риск пожара, с которым могут столкнуться клапаны, клапаны должны быть разработаны с учетом взрывоопасных материалов, а также с огнеустойчивыми приводами, инструментами и кабелями, все с самыми строгими сертификатами. Это гарантирует, что клапан работает должным образом в случае пожара. Повышенное давление также является потенциальным риском, который может представлять собой неработающие клапаны. Если жидкий водород пойман в полость тела клапана, и теплопередача и испарение водорода жидкости происходят одновременно, это вызовет повышение давления. Если есть большая разница давления, происходит кавитация (кавитация)/шум. Эти явления могут привести к преждевременному окончанию срока службы клапана и даже понести огромные потери из -за дефектов процесса. Независимо от конкретных рабочих условий, если вышеупомянутые факторы могут быть полностью рассмотрены, и в процессе проектирования могут быть приняты соответствующие контрмеры, это может обеспечить безопасную и надежную работу клапана. Кроме того, существуют проблемы с дизайном, связанные с экологическими проблемами, такими как беглый утечка. Водород уникален: мелкие молекулы, бесцветные, без запаха и взрывчатка. Эти характеристики определяют абсолютную необходимость нулевой утечки.
На северном Лас -Вегасском западном побережье станции водородного сжижения,
Инженеры Wieland Valve предоставляют технические услуги
Клапанские решения
Независимо от конкретной функции и типа, клапаны для всех применений жидкого водорода должны соответствовать некоторым распространенным требованиям. Эти требования включают в себя: материал структурной части должен гарантировать, что структурная целостность поддерживается при чрезвычайно низких температурах; Все материалы должны иметь естественные свойства пожарной безопасности. По той же причине, герметизирующие элементы и упаковка жидких водородных клапанов также должны соответствовать основным требованиям, упомянутым выше. Аустенитная нержавеющая сталь является идеальным материалом для жидких водородных клапанов. Он имеет превосходную силу воздействия, минимальную потерю тепла и может противостоять большим температурным градиентам. Существуют и другие материалы, которые также подходят для условий жидкого водорода, но ограничены конкретными условиями процесса. В дополнение к выбору материалов, некоторые детали дизайна не следует упускать из виду, например, расширение штока клапана и использование воздушной колонны для защиты уплотнения упаковки от экстремальных низких температур. Кроме того, расширение стебля клапана может быть оснащено изоляционным кольцом, чтобы избежать конденсации. Проектирование клапанов в соответствии с конкретными условиями применения помогает дать более разумные решения различных технических проблем. Vellan предлагает клапаны бабочек в двух разных дизайнах: двойные эксцентричные и тройные эксцентричные металлические клапаны бабочки. Оба конструкции обладают двунаправленным потоком. Проектируя форму диска и траекторию вращения, может быть достигнуто плотное уплотнение. В теле клапана нет полости, где нет остаточной среды. В случае двойного эксцентричного клапана бабочки Velan он принимает конструкцию эксцентричного вращения диска в сочетании с отличительной системой герметизации Velflex для достижения превосходной производительности герметизации клапана. Эта запатентованная конструкция может противостоять даже большим колебаниям температуры в клапане. Тройной эксцентричный диск Torqseal также имеет специально разработанную траекторию вращения, которая помогает гарантировать, что поверхность герметизации диска касается только сиденья в момент достижения положения закрытого клапана и не царапает. Следовательно, закрывающий крутящий момент клапана может управлять диском для достижения совместимых сидения и создавать достаточный эффект клина в положении с закрытым клапаном, при этом диск равномерно контактирует со всей окружностью герметичной поверхности сиденья. Соответствие сиденья клапана позволяет корпусу клапана и диску выполнять функцию «саморегулирующей», что избегает захвата диска во время колебаний температуры. Укрепленный вал клапана из нержавеющей стали способен к высоким циклам эксплуатации и работает плавно при очень низких температурах. Двойной эксцентричный дизайн Velflex позволяет быстро и легко обслуживать клапан в Интернете. Благодаря боковому корпусу сиденье и диск могут быть проверены или обслуживались напрямую, без необходимости разобрать привод или специальные инструменты.
Tianjin Tanggu Water-Seal Valve Co., LtdПоддерживают высокоадфицированные технологии, устойчивые сидячие клапаны, в том числе устойчивые сиденияпластина бабочка клапана, Lug Butterfly Valve, Двойной фланец концентрический клапан бабочки, Двойной фланцевой эксцентричный клапан бабочки,Y-strainer, баланс клапана,Клапан с двойной пластиной пластин, и т. д.
Время сообщения: 11-2023 августа
