Maye hidrogenin saxlama və daşınmada müəyyən üstünlükləri var. Hidrogenlə müqayisədə maye hidrogen (LH2) daha yüksək sıxlığa malikdir və saxlama üçün daha aşağı təzyiq tələb edir. Lakin hidrogenin maye halına gəlməsi üçün -253°C temperaturda olmalıdır ki, bu da onun olduqca çətin olduğunu göstərir. Həddindən artıq aşağı temperatur və alovlanma riskləri maye hidrogeni təhlükəli bir mühitə çevirir. Bu səbəbdən, müvafiq tətbiqlər üçün klapanların dizaynı zamanı ciddi təhlükəsizlik tədbirləri və yüksək etibarlılıq güzəştsiz tələblərdir.
Fadila Khelfaoui, Frédéric Blanquet
Velan klapanı (Velan)
Maye hidrogenin (LH2) tətbiqləri.
Hazırda maye hidrogen müxtəlif xüsusi hallarda istifadə olunur və istifadə olunmağa çalışılır. Aerokosmik sahədə raket buraxılış yanacağı kimi istifadə edilə bilər və həmçinin transonik külək tunellərində şok dalğaları yarada bilər. "Böyük elm" tərəfindən dəstəklənən maye hidrogen superkeçirici sistemlərdə, hissəcik sürətləndiricilərində və nüvə birləşmə cihazlarında əsas materiala çevrilib. İnsanların davamlı inkişafa olan istəyi artdıqca, son illərdə maye hidrogen getdikcə daha çox yük maşını və gəmi tərəfindən yanacaq kimi istifadə olunur. Yuxarıda göstərilən tətbiq ssenarilərində klapanların əhəmiyyəti çox göz qabağındadır. Klapanların təhlükəsiz və etibarlı işləməsi maye hidrogen təchizat zənciri ekosisteminin (istehsal, daşınma, saxlama və paylama) ayrılmaz hissəsidir. Maye hidrogenlə əlaqəli əməliyyatlar çətindir. -272°C-yə qədər yüksək performanslı klapanlar sahəsində 30 ildən çox praktik təcrübə və təcrübəyə malik Velan uzun müddətdir müxtəlif innovativ layihələrdə iştirak edir və aydındır ki, o, öz gücü ilə maye hidrogen xidmətinin texniki çətinliklərini qazanıb.
Dizayn mərhələsindəki çətinliklər
Təzyiq, temperatur və hidrogen konsentrasiyası klapan dizaynı risk qiymətləndirməsində araşdırılan əsas amillərdir. Klapan performansını optimallaşdırmaq üçün dizayn və material seçimi həlledici rol oynayır. Maye hidrogen tətbiqlərində istifadə olunan klapanlar, hidrogenin metallara mənfi təsirləri də daxil olmaqla, əlavə çətinliklərlə üzləşir. Çox aşağı temperaturda klapan materialları yalnız hidrogen molekullarının hücumuna davam gətirməməli (əlaqəli aşınma mexanizmlərinin bəziləri hələ də akademiyada müzakirə olunur), həm də həyat dövrü ərzində uzun müddət normal işləməyi təmin etməlidir. Texnoloji inkişafın hazırkı səviyyəsi baxımından sənayenin hidrogen tətbiqlərində qeyri-metal materialların tətbiqi barədə məhdud biliyi var. Möhürləmə materialı seçərkən bu amili nəzərə almaq lazımdır. Effektiv möhürləmə də əsas dizayn performans meyarıdır. Maye hidrogen və ətraf mühitin temperaturu (otaq temperaturu) arasında təxminən 300°C temperatur fərqi var və bu da temperatur qradiyentinə səbəb olur. Klapanın hər bir komponenti müxtəlif dərəcələrdə istilik genişlənməsi və büzülməsinə məruz qalacaq. Bu uyğunsuzluq vacib möhürləmə səthlərinin təhlükəli sızmasına səbəb ola bilər. Klapan sapının möhürləmə möhkəmliyi də dizaynın diqqət mərkəzindədir. Soyuqdan istiyə keçid istilik axını yaradır. Qapaq boşluğu sahəsinin isti hissələri donub qala bilər ki, bu da gövdə möhürləmə performansını poza və klapanın işləmə qabiliyyətinə təsir göstərə bilər. Bundan əlavə, -253°C-nin son dərəcə aşağı temperaturu, klapanın maye hidrogenini bu temperaturda saxlaya bilməsini və qaynama nəticəsində yaranan itkiləri minimuma endirməsini təmin etmək üçün ən yaxşı izolyasiya texnologiyasının tələb olunduğunu bildirir. Maye hidrogenə istilik ötürüldüyü müddətcə, o, buxarlanacaq və sızacaq. Bununla yanaşı, izolyasiyanın qırılma nöqtəsində oksigen kondensasiyası baş verir. Oksigen hidrogen və ya digər yanan maddələrlə təmasa girdikdən sonra yanğın riski artır. Buna görə də, klapanların üzləşə biləcəyi yanğın riskini nəzərə alaraq, klapanlar partlayışa davamlı materiallar, eləcə də yanğına davamlı aktuatorlar, cihazlar və kabellər nəzərə alınmaqla, hamısı ən ciddi sertifikatlara malik olmaqla hazırlanmalıdır. Bu, yanğın zamanı klapanın düzgün işləməsini təmin edir. Artan təzyiq də klapanları işlək vəziyyətə gətirə biləcək potensial riskdir. Maye hidrogen klapan gövdəsinin boşluğunda ilişib qalarsa və istilik ötürülməsi və maye hidrogenin buxarlanması eyni vaxtda baş verərsə, bu, təzyiqin artmasına səbəb olacaq. Böyük təzyiq fərqi olarsa, kavitasiya (kavitasiya)/səs-küy yaranır. Bu hadisələr klapanın xidmət müddətinin vaxtından əvvəl bitməsinə və hətta proses qüsurları səbəbindən böyük itkilərə səbəb ola bilər. Xüsusi iş şəraitindən asılı olmayaraq, yuxarıda göstərilən amillər tam nəzərə alınarsa və dizayn prosesində müvafiq əks tədbirlər görülərsə, klapanın təhlükəsiz və etibarlı işləməsini təmin edə bilər. Bundan əlavə, qaçaq sızma kimi ətraf mühit problemləri ilə bağlı dizayn çətinlikləri mövcuddur. Hidrogen unikaldır: kiçik molekullar, rəngsiz, qoxusuz və partlayıcıdır. Bu xüsusiyyətlər sıfır sızmanın mütləq zəruriliyini müəyyən edir.
Şimali Las Veqas Qərb Sahilindəki Hidrogen Mayeləşdirmə stansiyasında,
Wieland Valve mühəndisləri texniki xidmətlər göstərirlər
Klapan həlləri
Xüsusi funksiyasından və növündən asılı olmayaraq, bütün maye hidrogen tətbiqləri üçün klapanlar bəzi ümumi tələblərə cavab verməlidir. Bu tələblərə aşağıdakılar daxildir: struktur hissəsinin materialı struktur bütövlüyünün son dərəcə aşağı temperaturda qorunmasını təmin etməlidir; Bütün materiallar təbii yanğın təhlükəsizliyi xüsusiyyətlərinə malik olmalıdır. Eyni səbəbdən, maye hidrogen klapanlarının möhürləmə elementləri və qablaşdırması da yuxarıda qeyd olunan əsas tələblərə cavab verməlidir. Austenitik paslanmayan polad maye hidrogen klapanları üçün ideal materialdır. Əla zərbə gücünə, minimal istilik itkisinə malikdir və böyük temperatur qradiyentlərinə davam gətirə bilir. Maye hidrogen şəraiti üçün uyğun olan, lakin müəyyən proses şərtləri ilə məhdudlaşan digər materiallar da mövcuddur. Materialların seçiminə əlavə olaraq, klapan sapını uzatmaq və möhürləmə qablaşdırmasını son dərəcə aşağı temperaturdan qorumaq üçün hava sütunundan istifadə etmək kimi bəzi dizayn detallarını da nəzərdən qaçırmamaq lazımdır. Bundan əlavə, klapan sapının uzadılması kondensasiyanın qarşısını almaq üçün izolyasiya halqası ilə təchiz oluna bilər. Xüsusi tətbiq şərtlərinə uyğun olaraq klapanların dizaynı müxtəlif texniki problemlərə daha ağlabatan həllər verməyə kömək edir. Vellan iki fərqli dizaynda kəpənək klapanları təklif edir: ikiqat eksentrik və üçqat eksentrik metal oturacaqlı kəpənək klapanlar. Hər iki dizayn iki istiqamətli axın qabiliyyətinə malikdir. Disk formasını və fırlanma trayektoriyasını dizayn etməklə sıx bir möhür əldə etmək olar. Klapan gövdəsində qalıq mühitin olmadığı boşluq yoxdur. Velan ikiqat eksentrik kəpənək klapanı halında, əla klapan möhürləmə performansına nail olmaq üçün fərqli VELFLEX möhürləmə sistemi ilə birləşdirilmiş disk eksentrik fırlanma dizaynını qəbul edir. Bu patentləşdirilmiş dizayn klapandakı böyük temperatur dalğalanmalarına belə davam gətirə bilər. TORQSEAL üçqat eksentrik diski həmçinin disk möhürləmə səthinin yalnız qapalı klapan mövqeyinə çatdığı anda oturacağa toxunmasını və cızılmamasını təmin edən xüsusi hazırlanmış fırlanma trayektoriyasına malikdir. Buna görə də, klapanın bağlanma momenti diski uyğun oturacağa nail olmağa vadar edə bilər və qapalı klapan mövqeyində kifayət qədər paz effekti yarada bilər, eyni zamanda diski oturacaq möhürləmə səthinin bütün ətrafı ilə bərabər təmasda edir. Klapan oturacağının uyğunluğu klapan gövdəsinin və diskin "özünü tənzimləyən" funksiyaya malik olmasına imkan verir və beləliklə, temperatur dalğalanmaları zamanı diskin tutulmasının qarşısını alır. Möhkəmləndirilmiş paslanmayan polad klapan valı yüksək işləmə dövrlərinə qadirdir və çox aşağı temperaturlarda rahat işləyir. VELFLEX ikiqat eksentrik dizaynı klapanın tez və asanlıqla onlayn xidmət göstərilməsinə imkan verir. Yan korpus sayəsində oturacaq və disk aktuatoru və ya xüsusi alətləri sökməyə ehtiyac olmadan birbaşa yoxlanıla və ya servis edilə bilər.
Tianjin Tanggu Water-Seal Valve Co.,ltdyüksək inkişaf etmiş texnologiyaya malik möhkəm oturacaqlı klapanları, o cümlədən möhkəm oturacaqlı klapanları dəstəkləyirvafli kəpənək klapanı, Qulaq kəpənək klapanı, İkiqat flanşlı konsentrik kəpənək klapanı, İkiqat flanşlı eksantrik kəpənək klapan,Y-süzgəc, balanslaşdırıcı klapan,Vafer ikili boşqab yoxlama klapanıvə s.
Yayımlanma vaxtı: 11 Avqust 2023
