Հեղուկ ջրածնի փականներ արդյունաբերության տեսանկյունից

Հեղուկ ջրածինը որոշակի առավելություններ ունի պահեստավորման և փոխադրման մեջ: Ջրածնի համեմատ հեղուկ ջրածինը (LH2) ունի ավելի մեծ խտություն և պահեստավորման համար պահանջում է ավելի ցածր ճնշում: Սակայն ջրածինը պետք է լինի -253°C հեղուկ դառնալու համար, ինչը նշանակում է, որ դա բավականին դժվար է։ Ծայրահեղ ցածր ջերմաստիճանը և դյուրավառության ռիսկերը հեղուկ ջրածինը դարձնում են վտանգավոր միջավայր: Այդ իսկ պատճառով անվտանգության խիստ միջոցները և բարձր հուսալիությունը անզիջում պահանջներ են համապատասխան կիրառությունների համար փականներ նախագծելիս:

Ֆադիլա Խելֆաուի, Ֆրեդերիկ Բլանկեի կողմից

Velan փական (Velan)

Հեղուկ ջրածնի (LH2) կիրառությունները.

Ներկայումս հեղուկ ջրածինը օգտագործվում է և փորձ է արվում օգտագործել տարբեր հատուկ առիթներով։ Օդատիեզերքում այն ​​կարող է օգտագործվել որպես հրթիռի արձակման վառելիք, ինչպես նաև կարող է առաջացնել հարվածային ալիքներ տրանսոնային հողմային թունելներում: «Մեծ գիտության» աջակցությամբ՝ հեղուկ ջրածինը դարձել է գերհաղորդիչ համակարգերի, մասնիկների արագացուցիչների և միջուկային միաձուլման սարքերի հիմնական նյութը։ Քանի որ մարդկանց կայուն զարգացման ցանկությունը մեծանում է, վերջին տարիներին հեղուկ ջրածինը որպես վառելիք օգտագործվում է ավելի ու ավելի շատ բեռնատարների և նավերի կողմից: Վերոնշյալ կիրառական սցենարներում փականների կարևորությունը շատ ակնհայտ է: Փականների անվտանգ և հուսալի շահագործումը հեղուկ ջրածնի մատակարարման շղթայի էկոհամակարգի անբաժանելի մասն է (արտադրություն, փոխադրում, պահեստավորում և բաշխում): Հեղուկ ջրածնի հետ կապված գործողությունները դժվարին են: Ունենալով ավելի քան 30 տարվա գործնական փորձ և փորձառություն բարձր արդյունավետությամբ փականների մինչև -272°C ոլորտում՝ Velan-ը երկար ժամանակ ներգրավված է եղել տարբեր նորարարական նախագծերում, և պարզ է, որ հաղթել է տեխնիկական մարտահրավերները: հեղուկ ջրածնի ծառայություն իր ուժով.

Դիզայնի փուլում առկա մարտահրավերները

Ճնշումը, ջերմաստիճանը և ջրածնի կոնցենտրացիան բոլոր հիմնական գործոններն են, որոնք ուսումնասիրվում են փականի նախագծման ռիսկի գնահատման ժամանակ: Փականների աշխատանքը օպտիմալացնելու համար դիզայնը և նյութի ընտրությունը որոշիչ դեր են խաղում: Հեղուկ ջրածնի կիրառման մեջ օգտագործվող փականները բախվում են լրացուցիչ մարտահրավերների, ներառյալ ջրածնի բացասական ազդեցությունը մետաղների վրա: Շատ ցածր ջերմաստիճանի դեպքում փականի նյութերը պետք է ոչ միայն դիմակայեն ջրածնի մոլեկուլների գրոհին (կապված քայքայման մեխանիզմներից մի քանիսը դեռ քննարկվում են ակադեմիական շրջանակներում), այլև պետք է երկար ժամանակ պահպանեն բնականոն աշխատանքը իրենց կյանքի ցիկլի ընթացքում: Տեխնոլոգիական զարգացման ներկա մակարդակի առումով արդյունաբերությունը սահմանափակ գիտելիքներ ունի ջրածնի կիրառման մեջ ոչ մետաղական նյութերի կիրառելիության մասին: Կնքման նյութ ընտրելիս անհրաժեշտ է հաշվի առնել այս գործոնը. Արդյունավետ կնքումը նույնպես դիզայնի կատարման հիմնական չափանիշն է: Հեղուկ ջրածնի և շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի (սենյակային ջերմաստիճանի) միջև կա գրեթե 300°C ջերմաստիճանի տարբերություն, ինչը հանգեցնում է ջերմաստիճանի գրադիենտի: Փականի յուրաքանչյուր բաղադրիչ ենթարկվելու է ջերմային ընդարձակման և կծկման տարբեր աստիճանների: Այս անհամապատասխանությունը կարող է հանգեցնել կրիտիկական կնքման մակերեսների վտանգավոր արտահոսքի: Փականի ցողունի կնքման խստությունը նույնպես դիզայնի ուշադրության կենտրոնում է: Սառից տաքին անցումը ջերմային հոսք է ստեղծում: Կափարիչի խոռոչի տարածքի տաք մասերը կարող են սառչել, ինչը կարող է խաթարել ցողունի կնքման աշխատանքը և ազդել փականի աշխատանքի վրա: Բացի այդ, ծայրահեղ ցածր ջերմաստիճանը -253°C նշանակում է, որ լավագույն մեկուսացման տեխնոլոգիան անհրաժեշտ է ապահովելու համար, որ փականը կարող է պահպանել հեղուկ ջրածինը այս ջերմաստիճանում՝ նվազագույնի հասցնելով եռման հետևանքով առաջացած կորուստները: Քանի դեռ կա հեղուկ ջրածնի փոխանցվող ջերմություն, այն գոլորշիանալու է և արտահոսքի: Ոչ միայն դա, թթվածնի խտացումը տեղի է ունենում մեկուսացման կոտրման կետում: Երբ թթվածինը շփվում է ջրածնի կամ այլ այրվող նյութերի հետ, հրդեհի վտանգը մեծանում է: Հետևաբար, հաշվի առնելով այն հրդեհի վտանգը, որին կարող են հանդիպել փականները, փականները պետք է նախագծված լինեն՝ հաշվի առնելով պայթյունավտանգ նյութերը, ինչպես նաև հրակայուն շարժիչները, գործիքավորումը և մալուխները, որոնք բոլորն ունեն ամենախիստ հավաստագրերը: Սա ապահովում է, որ փականը պատշաճ կերպով աշխատում է հրդեհի դեպքում: Ճնշման բարձրացումը նույնպես պոտենցիալ ռիսկ է, որը կարող է փականները դարձնել անգործունակ: Եթե ​​հեղուկ ջրածինը փակվի փականի մարմնի խոռոչում, և ջերմության փոխանցումը և հեղուկ ջրածնի գոլորշիացումը տեղի ունենան միաժամանակ, դա կառաջացնի ճնշման բարձրացում: Եթե ​​կա ճնշման մեծ տարբերություն, առաջանում է կավիտացիա (կավիտացիա)/աղմուկ։ Այս երևույթները կարող են հանգեցնել փականի ծառայության ժամկետի վաղաժամ ավարտին և նույնիսկ ահռելի վնասներ կրել գործընթացի թերությունների պատճառով: Անկախ գործառնական հատուկ պայմաններից, եթե վերը նշված գործոնները հնարավոր լինի ամբողջությամբ հաշվի առնել և համապատասխան հակաքայլեր ձեռնարկել նախագծման գործընթացում, դա կարող է ապահովել փականի անվտանգ և հուսալի շահագործումը: Բացի այդ, կան նախագծային մարտահրավերներ՝ կապված բնապահպանական խնդիրների հետ, ինչպիսիք են փախուստի արտահոսքը: Ջրածինը եզակի է՝ փոքր մոլեկուլներ, անգույն, անհոտ և պայթուցիկ: Այս բնութագրերը որոշում են զրոյական արտահոսքի բացարձակ անհրաժեշտությունը:

Հյուսիսային Լաս Վեգասի Արևմտյան ափի ջրածնի հեղուկացման կայանում,

Wieland Valve-ի ինժեներները տեխնիկական ծառայություններ են մատուցում

Փականների լուծումներ

Անկախ կոնկրետ գործառույթից և տեսակից, բոլոր հեղուկ ջրածնի կիրառման փականները պետք է համապատասխանեն որոշ ընդհանուր պահանջներին: Այս պահանջները ներառում են. կառուցվածքային մասի նյութը պետք է ապահովի, որ կառուցվածքային ամբողջականությունը պահպանվի ծայրահեղ ցածր ջերմաստիճաններում. Բոլոր նյութերը պետք է ունենան բնական հրդեհային անվտանգության հատկություններ: Նույն պատճառով, հեղուկ ջրածնային փականների կնքման տարրերը և փաթեթավորումը նույնպես պետք է համապատասխանեն վերը նշված հիմնական պահանջներին: Austenitic չժանգոտվող պողպատը իդեալական նյութ է հեղուկ ջրածնի փականների համար: Այն ունի գերազանց ազդեցության ուժ, նվազագույն ջերմության կորուստ և կարող է դիմակայել մեծ ջերմաստիճանի գրադիենտներին: Կան այլ նյութեր, որոնք նույնպես հարմար են հեղուկ ջրածնի պայմանների համար, բայց սահմանափակված են կոնկրետ գործընթացի պայմաններով: Ի լրումն նյութերի ընտրության, չպետք է անտեսվեն որոշ նախագծային մանրամասներ, ինչպիսիք են փականի ցողունը երկարացնելը և օդային սյունակի օգտագործումը` կնքման փաթեթը ծայրահեղ ցածր ջերմաստիճանից պաշտպանելու համար: Բացի այդ, փականի ցողունի երկարացումը կարող է հագեցած լինել մեկուսիչ օղակով, որպեսզի խուսափեն խտացումից: Կիրառման հատուկ պայմանների համաձայն փականների նախագծումն օգնում է ավելի խելամիտ լուծումներ տալ տարբեր տեխնիկական մարտահրավերներին: Vellan-ն առաջարկում է թիթեռային փականներ երկու տարբեր դիզայնով` կրկնակի էքսցենտրիկ և եռակի էքսցենտրիկ մետաղական նստատեղի թիթեռային փականներ: Երկու նմուշներն էլ ունեն երկկողմանի հոսքի հնարավորություն: Սկավառակի ձևը և պտտման հետագիծը նախագծելով՝ կարելի է ամուր կնիք ձեռք բերել: Փականի մարմնում չկա խոռոչ, որտեղ մնացորդային միջավայր չկա: Velan կրկնակի էքսցենտրիկ թիթեռային փականի դեպքում այն ​​ընդունում է սկավառակի էքսցենտրիկ պտտման դիզայնը, որը զուգորդվում է տարբերակիչ VELFLEX կնքման համակարգի հետ՝ հասնելու փականի կնքման գերազանց կատարման: Այս արտոնագրված դիզայնը կարող է դիմակայել նույնիսկ մեծ ջերմաստիճանի տատանումներին փականի մեջ: TORQSEAL եռակի էքսցենտրիկ սկավառակն ունի նաև հատուկ նախագծված պտտման հետագիծ, որն օգնում է ապահովել, որ սկավառակի կնքման մակերեսը դիպչում է նստատեղին միայն փակ փականի դիրքին հասնելու պահին և չի քերծվում: Հետևաբար, փականի փակման ոլորող մոմենտը կարող է մղել սկավառակը համապատասխան նստատեղի հասնելու համար և ապահովել բավականաչափ սեպ ազդեցություն փակ փականի դիրքում, մինչդեռ սկավառակը հավասարաչափ շփվում է նստատեղի կնքման մակերեսի ամբողջ շրջագծի հետ: Փականի նստատեղի համապատասխանությունը թույլ է տալիս փականի մարմնին և սկավառակին ունենալ «ինքնակարգավորվող» գործառույթ՝ այդպիսով խուսափելով ջերմաստիճանի տատանումների ժամանակ սկավառակի բռնակցումից: Ամրացված չժանգոտվող պողպատից փականի լիսեռը ունակ է բարձր աշխատանքային ցիկլերի և սահուն աշխատում է շատ ցածր ջերմաստիճաններում: VELFLEX կրկնակի էքսցենտրիկ դիզայնը թույլ է տալիս փականը արագ և հեշտությամբ սպասարկել առցանց: Կողքի պատյանների շնորհիվ նստատեղը և սկավառակը կարող են ուղղակիորեն ստուգվել կամ սպասարկվել՝ առանց շարժիչի կամ հատուկ գործիքների ապամոնտաժման անհրաժեշտության:

Tianjin Tanggu Water-Seal Valve Co., Ltdաջակցում են բարձր առաջադեմ տեխնոլոգիաների ճկուն նստատեղով փականներ, ներառյալ ճկուն նստատեղերըվաֆլի թիթեռի փական, Լոգաթիթեռի փական, Կրկնակի եզր համակենտրոն թիթեռի փական, Կրկնակի եզրային էքսցենտրիկ թիթեռի փական,Y- քամիչ, հավասարակշռող փական,Վաֆլի կրկնակի ափսե ստուգիչ փականև այլն։