1. Izberite ventil za kriogeno delovanje
IzbiraKriogeni ventilza kriogene aplikacije je lahko zelo zapleteno. Kupci morajo upoštevati pogoje na krovu in v tovarni. Poleg tega specifične lastnosti kriogenih tekočin zahtevajo posebno delovanje ventilov. Pravilna izbira zagotavlja zanesljivost obrata, zaščito opreme in varno delovanje. Svetovni trg utekočinjenega zemeljskega plina (LNG) uporablja dve glavni zasnovi ventilov.
Upravljavec mora zmanjšati velikost rezervoarja za zemeljski plin, da bo rezervoar čim manjši. To storijo z utekočinjenim zemeljskim plinom (LNG). Z ohlajanjem na približno -165 °C zemeljski plin postane tekoč. Pri tej temperaturi mora glavni izolacijski ventil še vedno delovati.
2. Kaj vpliva na zasnovo kriogenih ventilov
Temperatura ima pomemben vpliv na zasnovo ventila. Uporabniki ga lahko na primer potrebujejo za priljubljena okolja, kot je Bližnji vzhod. Lahko pa je primeren za hladna okolja, kot so polarni oceani. Obe okolji lahko vplivata na tesnost in vzdržljivost ventila. Sestavni deli teh ventilov vključujejo ohišje ventila, pokrov, vreteno, tesnilo vretena, kroglični ventil in sedež ventila. Zaradi različne sestave materiala se ti deli raztezajo in krčijo pri različnih temperaturah.
2.1. Možnosti kriogene uporabe
• Upravljavci uporabljajo ventile v hladnih okoljih, kot so naftne ploščadi v polarnih morjih.
• Upravljavci uporabljajo ventile za upravljanje tekočin, ki so precej pod lediščem.
V primeru lahko vnetljivih plinov, kot sta zemeljski plin ali kisik, mora ventil pravilno delovati tudi v primeru požara.
2.2. Tlak kriogenega ventila
Med normalnim ravnanjem s hladilnim sredstvom pride do povečanja tlaka. To je posledica povečane temperature okolja in posledične tvorbe pare. Pri načrtovanju sistema ventilov/cevovodov je potrebna posebna previdnost. To omogoča povečanje tlaka.
2.3. Temperatura kriogenega ventila
Hitre temperaturne spremembe lahko vplivajo na varnost delavcev in tovarn. Zaradi različne sestave materialov in časa, ko so izpostavljeni hladilnemu sredstvu, se vsaka komponenta kriogenega ventila razteza in krči z različno hitrostjo.
Druga velika težava pri ravnanju s hladilnimi sredstvi je povečanje toplote iz okolice. Zaradi tega povečanja toplote proizvajalci izolirajo ventile in cevi.
Poleg visokega temperaturnega območja mora ventil izpolnjevati tudi precejšnje izzive. Pri utekočinjenem heliju temperatura utekočinjenega plina pade na -270 °C.
2.4. Delovanje kriogenega ventila
Nasprotno pa, če temperatura pade na absolutno ničlo, postane delovanje ventila zelo zahtevno. Kriogeni ventili povezujejo cevi s tekočimi plini z okoljem. To počnejo pri sobni temperaturi. Posledica je lahko temperaturna razlika do 300 °C med cevjo in okoljem.
2.5. Učinkovitost kriogenega ventila
Temperaturna razlika ustvarja toplotni tok iz toplega v hladno območje. To bo poškodovalo normalno delovanje ventila. V skrajnih primerih zmanjša tudi učinkovitost sistema. To je še posebej zaskrbljujoče, če se na toplem koncu nabere led.
Vendar pa je pri nizkotemperaturnih aplikacijah ta pasivni postopek segrevanja tudi nameren. Ta postopek se uporablja za tesnjenje stebla ventila. Običajno je steblo ventila zatesnjeno s plastiko. Ti materiali ne morejo prenesti nizkih temperatur, vendar so visokozmogljiva kovinska tesnila obeh delov, ki se veliko premikata v nasprotnih smereh, zelo draga in skoraj nemogoča.
2.6. Tesnjenje kriogenih ventilov
Za to težavo obstaja zelo preprosta rešitev! Plastiko, ki se uporablja za tesnjenje stebla ventila, prinesete na območje, kjer je temperatura relativno normalna. To pomeni, da mora biti tesnilna masa stebla ventila ločena od tekočine.
2.7. Trojni rotacijski tesni izolacijski ventil
Ti odmiki omogočajo odpiranje in zapiranje ventila. Med delovanjem imajo zelo malo trenja. Za tesnjenje ventila se uporablja tudi navor stebla. Eden od izzivov skladiščenja utekočinjenega zemeljskega plina so ujete votline. V teh votlinah lahko tekočina eksplozivno nabrekne več kot 600-krat. Trikratni tesni izolacijski ventil odpravlja ta izziv.
2.8. Enojni in dvojni pregradni povratni ventili
Ti ventili so ključni sestavni del opreme za utekočinjanje, saj preprečujejo škodo, ki jo povzroči povratni tok. Material in velikost sta pomembna dejavnika, saj so kriogeni ventili dragi. Posledice nepravilnih ventilov so lahko škodljive.
3. Kako inženirji zagotavljajo tesnost kriogenih ventilov
Puščanja so zelo draga, če upoštevamo stroške prve predelave plina v hladilno sredstvo. Prav tako so nevarna.
Velika težava kriogene tehnologije je možnost puščanja sedeža ventila. Kupci pogosto podcenjujejo radialno in linearno rast stebla glede na telo. Če kupci izberejo pravi ventil, se lahko izognejo zgoraj navedenim težavam.
Naše podjetje priporoča uporabo nizkotemperaturnih ventilov iz nerjavečega jekla. Med delovanjem z utekočinjenim plinom se material dobro odziva na temperaturne gradiente.Kriogeni ventiliuporabljati je treba ustrezne tesnilne materiale s tesnostjo do 100 barov. Poleg tega je podaljšanje pokrova zelo pomembna lastnost, saj določa tesnost tesnila vretena.
Čas objave: 13. maj 2020