Hidrogjeni i lëngshëm ka disa përparësi në ruajtje dhe transport. Krahasuar me hidrogjenin, hidrogjeni i lëngshëm (LH2) ka një dendësi më të lartë dhe kërkon presion më të ulët për ruajtje. Megjithatë, hidrogjeni duhet të jetë -253°C për t'u bërë 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 medium të rrezikshëm. Për këtë arsye, masat e rrepta të sigurisë dhe besueshmëria e lartë janë kërkesa të pakompromis kur projektohen valvula për aplikimet përkatëse.
Nga Fadila Khelfaoui, Frédéric Blanquet
Valvula Velan (Velan)
Zbatimet e hidrogjenit të lëngshëm (LH2).
Aktualisht, hidrogjeni i lëngshëm përdoret dhe është përpjekur të përdoret në raste të ndryshme të veçanta. Në hapësirën ajrore, ai mund të përdoret si karburant 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 superpërçuese, përshpejtuesit e grimcave dhe pajisjet e bashkimit bërthamor. 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 aplikimit të mësipërm, 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 shërbimit të hidrogjenit të lëngshëm me forcën e saj.
Sfidat në fazën e projektimit
Presioni, temperatura dhe përqendrimi i hidrogjenit janë të gjithë faktorë kryesorë që shqyrtohen në një vlerësim të rrezikut të projektimit të valvulës. Për të optimizuar performancën e valvulës, projektimi dhe përzgjedhja 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 t'i rezistojnë sulmit të molekulave të hidrogjenit (disa nga mekanizmat e përkeqësimit të shoqëruar ende debatohen në akademi), por gjithashtu duhet të ruajnë funksionimin normal për një kohë të gjatë gjatë ciklit të tyre jetësor. 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 vulosës, është e nevojshme të merret parasysh ky faktor. Vulosja efektive është gjithashtu një kriter kyç i performancës së projektimit. Ekziston një ndryshim temperature prej pothuajse 300°C midis hidrogjenit të lëngshëm dhe temperaturës së ambientit (temperatura e dhomës), duke rezultuar në një gradient temperature. 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 vulosjes. Ngushtësia e vulosjes së kërcellit të valvulës është gjithashtu fokusi i projektimit. Kalimi nga i ftohti në të nxehtë krijon rrjedhje të nxehtësisë. Pjesët e nxehta të zonës së zgavrës së kapakut mund të ngrijnë, gjë që mund të prishë performancën e vulosjes së boshtit 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 mund të mbajë hidrogjenin e lëngshëm në këtë temperaturë duke minimizuar humbjet e shkaktuara nga zierja. Për sa kohë që ka nxehtësi të transferuar në hidrogjen të lëngshëm, ajo do të avullojë dhe do të rrjedhë. Jo vetëm kaq, kondensimi i oksigjenit ndodh në pikën e thyerjes së izolimit. Sapo oksigjeni të bjerë në kontakt me hidrogjenin ose lëndë të tjera të djegshme, rreziku i zjarrit rritet. Prandaj, duke marrë parasysh rrezikun e zjarrit që 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 certifikimet më të rrepta. Kjo siguron që valvula të funksionojë siç duhet në rast zjarri. Presioni i rritur është gjithashtu një rrezik potencial që mund t'i bëjë valvulat të paoperueshme. 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 (kavitacion)/zhurma. Këto fenomene mund të çojnë në fundin e parakohshëm të jetëgjatësisë 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 plotësisht në konsideratë dhe mund të merren kundërmasa përkatëse në procesin e projektimit, kjo mund të sigurojë funksionimin e sigurt dhe të besueshëm të valvulës. Përveç kësaj, ekzistojnë sfida të projektimit që lidhen me çështjet mjedisore, të tilla si rrjedhjet fluguarte. 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 Vegasit të Veriut,
Inxhinierët e valvulave Wieland po ofrojnë shërbime teknike
Zgjidhje për valvulat
Pavarësisht funksionit dhe llojit specifik, valvulat për të gjitha aplikimet e hidrogjenit të lëngshëm duhet të plotësojnë disa kërkesa të përbashkëta. 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 e vulosjes dhe paketimi i valvulave të hidrogjenit të lëngshëm duhet të plotësojnë gjithashtu kërkesat themelore të përmendura më sipër. Çeliku inox austenitik është një material ideal për valvulat e hidrogjenit të lëngshëm. Ai ka rezistencë të shkëlqyer ndaj ndikimit, humbje minimale të nxehtësisë dhe mund t'i rezistojë gradientëve të mëdhenj të temperaturës. Ekzistojnë edhe 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, disa detaje të projektimit nuk duhet të anashkalohen, të tilla si zgjatja e kërcellit të valvulës dhe përdorimi i një kolone ajri për të mbrojtur paketimin e vulosjes nga temperaturat jashtëzakonisht të ulëta. Përveç kësaj, zgjatja e kërcellit të valvulës mund të pajiset me një unazë izoluese për të shmangur kondensimin. Projektimi i valvulave sipas kushteve specifike të aplikimit ndihmon në dhënien e zgjidhjeve më të arsyeshme për sfida të ndryshme teknike. Vellan ofron valvula flutur në dy dizajne të ndryshme: valvula flutur me sedilje metalike me dy ekscentrike dhe tre ekscentrike. Të dy dizajnet kanë aftësi rrjedhjeje dypalëshe. 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 mjedis të mbetur. Në rastin e valvulës flutur me dy ekscentrike Velan, ajo përdor dizajnin e rrotullimit ekscentrik të diskut, të kombinuar me sistemin dallues të mbylljes VELFLEX, për të arritur performancë të shkëlqyer të mbylljes së valvulës. Ky dizajn i patentuar mund t'i rezistojë edhe luhatjeve të mëdha të temperaturës në valvul. Disku ekscentrik i trefishtë TORQSEAL gjithashtu ka 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 mbyllur të valvulës dhe të mos gërvishtet. Prandaj, momenti i mbylljes së valvulës mund ta shtyjë diskun për të arritur një vendosje të përshtatshme dhe të prodhojë një efekt të mjaftueshëm pykë në pozicionin e mbyllur të valvulës, ndërsa bën që disku të kontaktojë në mënyrë të barabartë me të gjithë perimetrin e sipërfaqes së mbylljes së sediljes. Përputhshmëria e sediljes së valvulës lejon që trupi i valvulës dhe disku të kenë një funksion "vetërregullues", duke shmangur kështu bllokimin e diskut gjatë luhatjeve të temperaturës. Boshti i valvulës prej çeliku inox i përforcuar është i aftë për cikle të larta operimi dhe funksionon pa probleme në temperatura shumë të ulëta. Dizajni ekscentrik i dyfishtë VELFLEX lejon që valvula të mirëmbahet në internet shpejt dhe lehtë. Falë strehimit anësor, sedilja dhe disku mund të inspektohen ose të servisohen direkt, pa pasur nevojë të çmontoni aktuatorin ose mjete speciale.
Tianjin Tanggu Water-Seal Valve Co., Ltdmbështesin valvola elastike me seli me teknologji shumë të përparuar, duke përfshirë valvola elastike me selivalvul flutur me fletë, Valvul flutur me lug, Valvul koncentrike flutur me dy fllanxhaValvul fluture ekscentrike me dy fllanxha,Filtër në formë Y-je, valvula balancuese,Valvula e kontrollit me pllaka të dyfishta të Wafer, etj.
Koha e postimit: 11 gusht 2023
