Hidrogjeni i lëngshëm ka disa avantazhe në ruajtje dhe transport.Krahasuar me hidrogjenin, hidrogjeni i lëngshëm (LH2) ka një densitet më të lartë dhe kërkon presion më të ulët për ruajtje.Megjithatë, hidrogjeni duhet të jetë -253°C që të bëhet i lëngshëm, që do të thotë se është mjaft e vështirë.Temperaturat ekstreme të ulëta dhe rreziqet e ndezshmërisë e bëjnë hidrogjenin e lëngshëm një mjet të rrezikshëm.Për këtë arsye, masat strikte të sigurisë dhe besueshmëria e lartë janë kërkesa pa kompromis gjatë projektimit të valvulave për aplikimet përkatëse.
Nga Fadila Khelfaoui, Frédéric Blanquet
Valvula Velan (Velan)
Aplikimet e hidrogjenit të lëngshëm (LH2).
Aktualisht, hidrogjeni i lëngshëm përdoret dhe tentohet të përdoret në raste të ndryshme të veçanta.Në hapësirën ajrore, mund të përdoret si lëndë djegëse për lëshimin e raketave dhe gjithashtu mund të gjenerojë valë goditëse në tunelet e erës transonike.I mbështetur nga "shkenca e madhe", hidrogjeni i lëngshëm është bërë një material kyç në sistemet superpërcjellëse, përshpejtuesit e grimcave dhe pajisjet e shkrirjes bërthamore.Ndërsa dëshira e njerëzve për zhvillim të qëndrueshëm rritet, hidrogjeni i lëngshëm është përdorur si karburant nga gjithnjë e më shumë kamionë dhe anije vitet e fundit.Në skenarët e mësipërm të aplikimit, rëndësia e valvulave është shumë e dukshme.Funksionimi i sigurt dhe i besueshëm i valvulave është një pjesë integrale e ekosistemit të zinxhirit të furnizimit me hidrogjen të lëngshëm (prodhimi, transporti, ruajtja dhe shpërndarja).Operacionet që lidhen me hidrogjenin e lëngshëm janë sfiduese.Me më shumë se 30 vjet përvojë praktike dhe ekspertizë në fushën e valvulave me performancë të lartë deri në -272°C, Velan është përfshirë në projekte të ndryshme inovative për një kohë të gjatë dhe është e qartë se ka fituar sfidat teknike të shërbimi i hidrogjenit të lëngshëm me forcën e tij.
Sfidat në fazën e projektimit
Presioni, temperatura dhe përqendrimi i hidrogjenit janë të gjithë faktorët kryesorë të ekzaminuar në një vlerësim të rrezikut të projektimit të valvulave.Për të optimizuar performancën e valvulave, dizajni dhe zgjedhja e materialit luajnë një rol vendimtar.Valvulat e përdorura në aplikimet e hidrogjenit të lëngshëm përballen me sfida shtesë, duke përfshirë efektet negative të hidrogjenit në metale.Në temperatura shumë të ulëta, materialet e valvulave jo vetëm që duhet të përballojnë sulmin e molekulave të hidrogjenit (disa nga mekanizmat shoqërues të përkeqësimit janë ende të debatuara në akademi), por gjithashtu duhet të ruajnë funksionimin normal për një kohë të gjatë gjatë ciklit të tyre jetësor.Për sa i përket nivelit aktual të zhvillimit teknologjik, industria ka njohuri të kufizuara për zbatueshmërinë e materialeve jometalike në aplikimet e hidrogjenit.Kur zgjidhni një material mbyllës, është e nevojshme të merret parasysh ky faktor.Mbyllja efektive është gjithashtu një kriter kyç i performancës së projektimit.Ekziston një ndryshim i temperaturës prej gati 300°C midis hidrogjenit të lëngshëm dhe temperaturës së ambientit (temperatura e dhomës), duke rezultuar në një gradient të temperaturës.Çdo komponent i valvulës do t'i nënshtrohet shkallëve të ndryshme të zgjerimit dhe tkurrjes termike.Kjo mospërputhje mund të çojë në rrjedhje të rrezikshme të sipërfaqeve kritike të mbylljes.Ngushtësia e vulosjes së trungut të valvulës është gjithashtu fokusi i dizajnit.Kalimi nga i ftohti në atë të nxehtë krijon rrjedhjen e nxehtësisë.Pjesët e nxehta të zonës së zgavrës së kapakut mund të ngrijnë, gjë që mund të prishë performancën e mbylljes së trungut dhe të ndikojë në funksionimin e valvulës.Përveç kësaj, temperatura jashtëzakonisht e ulët prej -253°C do të thotë se kërkohet teknologjia më e mirë e izolimit për të siguruar që valvula të ruajë hidrogjenin e lëngshëm në këtë temperaturë duke minimizuar humbjet e shkaktuara nga vlimi.Për sa kohë që nxehtësia transferohet në hidrogjen të lëngshëm, ai do të avullojë dhe do të rrjedhë.Jo vetëm kaq, kondensimi i oksigjenit ndodh në pikën e thyerjes së izolimit.Sapo oksigjeni bie në kontakt me hidrogjenin ose lëndë të tjera të djegshme, rreziku i zjarrit rritet.Prandaj, duke marrë parasysh rrezikun e zjarrit me të cilin mund të përballen valvulat, valvulat duhet të projektohen duke pasur parasysh materialet rezistente ndaj shpërthimit, si dhe aktivizuesit, instrumentet dhe kabllot rezistente ndaj zjarrit, të gjitha me certifikatat më të rrepta.Kjo siguron që valvula të funksionojë siç duhet në rast zjarri.Rritja e presionit është gjithashtu një rrezik i mundshëm që mund të bëjë që valvulat të mos funksionojnë.Nëse hidrogjeni i lëngshëm bllokohet në zgavrën e trupit të valvulës dhe transferimi i nxehtësisë dhe avullimi i hidrogjenit të lëngshëm ndodhin në të njëjtën kohë, kjo do të shkaktojë një rritje të presionit.Nëse ka një ndryshim të madh presioni, ndodh kavitacioni (kavitacioni)/zhurma.Këto dukuri mund të çojnë në përfundimin e parakohshëm të jetës së shërbimit të valvulës dhe madje të pësojnë humbje të mëdha për shkak të defekteve të procesit.Pavarësisht nga kushtet specifike të funksionimit, nëse faktorët e mësipërm mund të merren parasysh plotësisht dhe mund të merren kundërmasat përkatëse në procesin e projektimit, kjo mund të sigurojë funksionimin e sigurt dhe të besueshëm të valvulës.Përveç kësaj, ka sfida të projektimit që lidhen me çështjet mjedisore, të tilla si rrjedhjet e arratisura.Hidrogjeni është unik: molekula të vogla, pa ngjyrë, pa erë dhe shpërthyese.Këto karakteristika përcaktojnë domosdoshmërinë absolute të rrjedhjes zero.
Në stacionin e lëngëzimit të hidrogjenit në Bregun Perëndimor të Las Vegas-it,
Inxhinierët e Wieland Valve po ofrojnë shërbime teknike
Zgjidhjet e valvulave
Pavarësisht nga funksioni dhe lloji specifik, valvulat për të gjitha aplikimet e hidrogjenit të lëngshëm duhet të plotësojnë disa kërkesa të zakonshme.Këto kërkesa përfshijnë: materiali i pjesës strukturore duhet të sigurojë që integriteti strukturor të ruhet në temperatura jashtëzakonisht të ulëta;Të gjitha materialet duhet të kenë veti natyrore të sigurisë nga zjarri.Për të njëjtën arsye, elementët mbyllës dhe paketimi i valvulave të hidrogjenit të lëngshëm duhet gjithashtu të plotësojnë kërkesat bazë të përmendura më sipër.Çelik inox austenitik është një material ideal për valvulat e hidrogjenit të lëngshëm.Ka forcë të shkëlqyer në ndikim, humbje minimale të nxehtësisë dhe mund t'i rezistojë gradientëve të mëdhenj të temperaturës.Ka materiale të tjera që janë gjithashtu të përshtatshme për kushtet e hidrogjenit të lëngshëm, por janë të kufizuara në kushte specifike të procesit.Përveç zgjedhjes së materialeve, nuk duhen anashkaluar disa detaje të projektimit, si p.sh. zgjatja e shtyllës së valvulës dhe përdorimi i një kolone ajri për të mbrojtur paketimin e vulosjes nga temperaturat ekstreme të ulëta.Për më tepër, shtrirja e kërcellit të valvulës mund të pajiset me një unazë izolimi për të shmangur kondensimin.Projektimi i valvulave sipas kushteve specifike të aplikimit ndihmon për të dhënë zgjidhje më të arsyeshme për sfidat e ndryshme teknike.Vellan ofron valvola fluture në dy dizajne të ndryshme: valvula fluturuese të dyfishta ekscentrike dhe valvula fluturuese të trefishta ekscentrike.Të dy modelet kanë aftësi të rrjedhës dydrejtimëshe.Duke projektuar formën e diskut dhe trajektoren e rrotullimit, mund të arrihet një mbyllje e ngushtë.Nuk ka zgavër në trupin e valvulës ku nuk ka medium të mbetur.Në rastin e valvulës flutur ekscentrike të dyfishtë Velan, ajo miraton modelin e rrotullimit të çuditshëm të diskut, të kombinuar me sistemin e veçantë të vulosjes VELFLEX, për të arritur performancë të shkëlqyer të mbylljes së valvulave.Ky dizajn i patentuar mund të përballojë edhe luhatjet e mëdha të temperaturës në valvul.Disku ekscentrik i trefishtë TORQSEAL ka gjithashtu një trajektore rrotullimi të projektuar posaçërisht që ndihmon në sigurimin që sipërfaqja e mbylljes së diskut të prekë sediljen vetëm në momentin e arritjes së pozicionit të valvulës së mbyllur dhe të mos gërvishtet.Prandaj, çift rrotullimi i mbylljes së valvulës mund ta shtyjë diskun për të arritur vendosjen e përputhshme dhe të prodhojë një efekt të mjaftueshëm pykë në pozicionin e valvulës së mbyllur, duke e bërë diskun në kontakt të barabartë me të gjithë perimetrin e sipërfaqes së mbylljes së sediljes.Përputhshmëria e sediljes së valvulës lejon që trupi dhe disku i valvulës të kenë një funksion "vetërregullues", duke shmangur kështu kapjen e diskut gjatë luhatjeve të temperaturës.Boshti i valvulës së përforcuar prej çeliku inox është i aftë për cikle të larta funksionimi dhe funksionon pa probleme në temperatura shumë të ulëta.Dizajni i dyfishtë ekscentrik VELFLEX lejon që valvula të shërbehet në internet shpejt dhe me lehtësi.Falë strehës anësore, sedilja dhe disku mund të inspektohen ose servisohen drejtpërdrejt, pa pasur nevojë të çmontoni aktivizuesin ose mjete të posaçme.
Tianjin Tanggu Water-Seal Valve Co., Ltdpo mbështesin valvulat e qëndrueshme me teknologji shumë të avancuar, duke përfshirë valvulat elastikevalvula flutur me vafer, Valvula flutur, Valvula flutur koncentrike me dy fllanxha, Valvula flutur ekscentrike me dy fllanxha,Sitë Y, valvula balancuese,Valvula e kontrollit të dyfishtë me pllaka, etj.
Koha e postimit: Gusht-11-2023