Likva hidrogeno havas certajn avantaĝojn en stokado kaj transportado. Kompare kun hidrogeno, likva hidrogeno (LH2) havas pli altan densecon kaj postulas pli malaltan premon por stokado. Tamen, hidrogeno devas esti -253 °C por fariĝi likvaĵo, kio signifas, ke ĝi estas sufiĉe malfacila. Ekstreme malaltaj temperaturoj kaj riskoj de flamiĝemo faras likvan hidrogenon danĝera medio. Tial, striktaj sekurecaj mezuroj kaj alta fidindeco estas senkompromisaj postuloj dum la dizajnado de valvoj por la koncernaj aplikoj.
De Fadila Khelfaoui, Frédéric Blanquet
Velan-valvo (Velan)
Aplikoj de likva hidrogeno (LH2).
Nuntempe, likva hidrogeno estas uzata kaj provata esti uzata en diversaj specialaj okazoj. En aerspaca industrio, ĝi povas esti uzata kiel raketlanĉa fuelo kaj ankaŭ povas generi ŝokondojn en transonaj ventotuneloj. Subtenata de "granda scienco", likva hidrogeno fariĝis ŝlosila materialo en superkonduktaj sistemoj, partiklaj akceliloj kaj nukleaj fuziaj aparatoj. Ĉar la deziro de homoj pri daŭripova disvolviĝo kreskas, likva hidrogeno estas uzata kiel fuelo de pli kaj pli da kamionoj kaj ŝipoj en la lastaj jaroj. En la supre menciitaj aplikaj scenaroj, la graveco de valvoj estas tre evidenta. La sekura kaj fidinda funkciado de valvoj estas integrita parto de la ekosistemo de la likva hidrogena provizoĉeno (produktado, transportado, stokado kaj distribuado). Operacioj rilataj al likva hidrogeno estas malfacilaj. Kun pli ol 30 jaroj da praktika sperto kaj kompetenteco en la kampo de alt-efikecaj valvoj ĝis -272°C, Velan delonge partoprenas en diversaj novigaj projektoj, kaj estas klare, ke ĝi venkis la teknikajn defiojn de likva hidrogena servo per sia forto.
Defioj en la dezajnfazo
Premo, temperaturo kaj hidrogenkoncentriĝo estas ĉiuj gravaj faktoroj ekzamenataj en riskotakso de valvdezajno. Por optimumigi valvan rendimenton, la dezajno kaj materiala elekto ludas decidan rolon. Valvoj uzataj en likvaj hidrogenaj aplikoj alfrontas pliajn defiojn, inkluzive de la malutilaj efikoj de hidrogeno sur metaloj. Je tre malaltaj temperaturoj, valvmaterialoj devas ne nur elteni la atakon de hidrogenmolekuloj (kelkaj el la rilataj difektiĝaj mekanismoj ankoraŭ estas debatataj en la akademio), sed ankaŭ devas konservi normalan funkciadon dum longa tempo dum sia vivciklo. Koncerne la nunan nivelon de teknologia disvolviĝo, la industrio havas limigitan scion pri la aplikebleco de nemetalaj materialoj en hidrogenaj aplikoj. Kiam oni elektas sigelan materialon, necesas konsideri ĉi tiun faktoron. Efika sigelado ankaŭ estas ŝlosila kriterio por dezajna rendimento. Ekzistas temperaturdiferenco de preskaŭ 300 °C inter likva hidrogeno kaj ĉirkaŭa temperaturo (ĉambra temperaturo), rezultante en temperaturgradiento. Ĉiu komponanto de la valvo spertos malsamajn gradojn de termika ekspansio kaj kuntiriĝo. Ĉi tiu diferenco povas konduki al danĝera elfluo de kritikaj sigelaj surfacoj. La sigela streĉeco de la valvtigo ankaŭ estas la fokuso de la dezajno. La transiro de malvarmo al varmego kreas varmofluon. Varmaj partoj de la kavaĵa areo de la kapoto povas frostiĝi, kio povas interrompi la tigsigelan funkciadon kaj influi la funkciadon de la valvo. Krome, la ekstreme malalta temperaturo de -253 °C signifas, ke necesas la plej bona izolaĵa teknologio por certigi, ke la valvo povas konservi likvan hidrogenon je ĉi tiu temperaturo, minimumigante perdojn kaŭzitajn de bolado. Dum varmo transdoniĝas al likva hidrogeno, ĝi vaporiĝos kaj likos. Ne nur tio, oksigena kondensiĝo okazas ĉe la rompopunkto de la izolaĵo. Post kiam oksigeno kontaktas hidrogenon aŭ aliajn brulaĵojn, la risko de fajro pliiĝas. Tial, konsiderante la fajroriskon, kiun valvoj povas alfronti, valvoj devas esti dizajnitaj konsiderante eksplodrezistajn materialojn, same kiel fajrorezistajn aktuatorojn, instrumentojn kaj kablojn, ĉiuj kun la plej striktaj atestadoj. Ĉi tio certigas, ke la valvo funkcias ĝuste en kazo de fajro. Pliigita premo ankaŭ estas ebla risko, kiu povas igi valvojn nefunkciantaj. Se likva hidrogeno estas kaptita en la kavaĵo de la valva korpo kaj varmotransdono kaj vaporiĝo de likva hidrogeno okazas samtempe, ĝi kaŭzos pliiĝon de premo. Se estas granda premdiferenco, okazas kavitacio (kavitacio)/bruo. Ĉi tiuj fenomenoj povas konduki al trofrua fino de la funkcivivo de la valvo, kaj eĉ suferi grandegajn perdojn pro procezaj difektoj. Sendepende de la specifaj funkciaj kondiĉoj, se la supre menciitaj faktoroj povas esti plene konsiderataj kaj respondaj kontraŭrimedoj povas esti prenitaj en la projektado, tio povas certigi la sekuran kaj fidindan funkciadon de la valvo. Krome, ekzistas projektaj defioj rilataj al mediaj problemoj, kiel ekzemple fuĝema elfluo. Hidrogeno estas unika: malgrandaj molekuloj, senkoloraj, senodoraj kaj eksplodemaj. Ĉi tiuj karakterizaĵoj determinas la absolutan neceson de nula elfluo.
Ĉe la stacio por likvigado de hidrogeno en Norda Las Vegas Okcidenta Marbordo,
La inĝenieroj de Wieland Valve provizas teknikajn servojn
Valvaj solvoj
Sendepende de la specifa funkcio kaj tipo, valvoj por ĉiuj aplikoj de likva hidrogeno devas plenumi kelkajn komunajn postulojn. Ĉi tiuj postuloj inkluzivas: la materialo de la struktura parto devas certigi, ke la struktura integreco estas konservata je ekstreme malaltaj temperaturoj; Ĉiuj materialoj devas havi naturajn fajrosekurecajn ecojn. Pro la sama kialo, la sigelaj elementoj kaj pakado de likva hidrogeno valvoj ankaŭ devas plenumi la bazajn postulojn menciitajn supre. Aŭstenita rustorezista ŝtalo estas ideala materialo por likva hidrogeno valvoj. Ĝi havas bonegan frapreziston, minimuman varmoperdon kaj povas elteni grandajn temperaturgradientojn. Ekzistas aliaj materialoj, kiuj ankaŭ taŭgas por likva hidrogeno kondiĉoj, sed estas limigitaj al specifaj procezkondiĉoj. Aldone al la elekto de materialoj, kelkaj dezajnaj detaloj ne devas esti preteratentitaj, kiel ekzemple plilongigo de la valvtigo kaj uzo de aerkolono por protekti la sigelan pakadon de ekstreme malaltaj temperaturoj. Krome, la plilongigo de la valvtigo povas esti ekipita per izola ringo por eviti kondensiĝon. Dezajni valvojn laŭ specifaj aplikaj kondiĉoj helpas doni pli raciajn solvojn al malsamaj teknikaj defioj. Vellan ofertas papilivalvojn en du malsamaj dezajnoj: duoble ekscentraj kaj trioble ekscentraj metalsidlokaj papilivalvoj. Ambaŭ dezajnoj havas dudirektan flukapablon. Per la dizajnado de la diskoformo kaj rotacia trajektorio, oni povas atingi hermetikan sigelon. Ne estas kavaĵo en la valva korpo, kie ne estas resta medio. Ĉe la duobla ekscentra papilia valvo Velan, ĝi adoptas la diskan ekscentran rotacian dezajnon, kombinitan kun la distinga VELFLEX-sigela sistemo, por atingi bonegan valvan sigelan rendimenton. Ĉi tiu patentita dezajno povas elteni eĉ grandajn temperaturfluktuojn en la valvo. La triobla ekscentra disko TORQSEAL ankaŭ havas speciale dizajnitan rotacian trajektorion, kiu helpas certigi, ke la diska sigela surfaco nur tuŝas la sidlokon en la momento de atingi la fermitan valvan pozicion kaj ne gratas. Tial, la ferma tordmomanto de la valvo povas peli la diskon por atingi konforman sidigon, kaj produkti sufiĉan kojnan efikon en la fermita valva pozicio, samtempe igante la diskon egale kontakti la tutan cirkonferencon de la sidloka sigela surfaco. La konformado de la valva sidloko permesas al la valva korpo kaj disko havi "mem-alĝustigan" funkcion, tiel evitante blokiĝon de la disko dum temperaturfluktuoj. La plifortikigita valva ŝafto el rustorezista ŝtalo kapablas elteni altajn funkciajn ciklojn kaj funkcias glate je tre malaltaj temperaturoj. La duobla ekscentra dezajno VELFLEX permesas al la valvo esti rapide kaj facile rete prizorgata. Danke al la flanka enfermaĵo, la sidloko kaj disko povas esti inspektitaj aŭ riparitaj rekte, sen bezono malmunti la aktuatoron aŭ uzi specialajn ilojn.
Tianjin Tanggu Water-Seal Valve Co.,ltdsubtenas tre progresintajn teknologiajn rezistemajn sidantajn valvojn, inkluzive de rezistemaj sidantaj valvojpapilia valvo, Papilia valvo Lug, Duobla flanĝa samcentra papilia valvo, Duobla flanĝa ekscentra papilia valvo,Y-kribrilo, ekvilibriga valvo,Duobla platkontrola valvo, ktp.
Afiŝtempo: 11-a de aŭgusto 2023
