1. Trieu una vàlvula per a servei criogènic
Triar unVàlvula criogènicaper a aplicacions criogèniques pot ser molt complicat. Els compradors han de tenir en compte les condicions a bord i a la fàbrica. A més, les propietats específiques dels fluids criogènics requereixen un rendiment específic de la vàlvula. Una selecció adequada garanteix la fiabilitat de la planta, la protecció dels equips i el funcionament segur. El mercat mundial de GNL utilitza dos dissenys principals de vàlvules.
L'operador ha de reduir la mida per mantenir el dipòsit de gas natural el més petit possible. Ho fan mitjançant GNL (gas natural liquat, gas natural liquat). En refredar-se fins a aproximadament -165 °C, el gas natural es torna líquid. A aquesta temperatura, la vàlvula d'aïllament principal encara ha de funcionar.
2. Què afecta el disseny de vàlvules criogèniques
La temperatura té una influència important en el disseny de la vàlvula. Per exemple, els usuaris la poden necessitar per a entorns populars com l'Orient Mitjà. O bé, pot ser adequada per a entorns freds com els oceans polars. Ambdós entorns poden afectar l'estanquitat i la durabilitat de la vàlvula. Els components d'aquestes vàlvules inclouen el cos de la vàlvula, el bonet, la tija, el segell de la tija, la vàlvula de bola i el seient de la vàlvula. A causa de la diferent composició del material, aquestes parts s'expandeixen i es contrauen a diferents temperatures.
2.1. Opcions d'aplicació criogènica
• Els operadors utilitzen vàlvules en ambients freds, com ara plataformes petrolieres en mars polars.
• Els operadors utilitzen vàlvules per gestionar fluids que estan molt per sota del punt de congelació.
En el cas de gasos altament inflamables, com ara el gas natural o l'oxigen, la vàlvula també ha de funcionar correctament en cas d'incendi.
2.2. Pressió de la vàlvula criogènica
Hi ha una acumulació de pressió durant la manipulació normal del refrigerant. Això es deu a l'augment de la calor de l'ambient i a la consegüent formació de vapor. Cal tenir especial cura en dissenyar el sistema de vàlvules/canonades. Això permet que s'acumuli la pressió.
2.3. Temperatura de la vàlvula criogènica
Els canvis ràpids de temperatura poden afectar la seguretat dels treballadors i les fàbriques. A causa de la diferent composició del material i del temps que estan sotmesos al refrigerant, cada component de la vàlvula criogènica s'expandeix i es contrau a velocitats diferents.
Un altre gran problema a l'hora de manipular refrigerants és l'augment de calor de l'entorn circumdant. Aquest augment de calor és el que fa que els fabricants aïllin vàlvules i canonades.
A més de l'alt rang de temperatures, la vàlvula també ha de fer front a reptes considerables. Per a l'heli liquat, la temperatura del gas liquat baixa fins a -270 °C.
2.4. Funció de la vàlvula criogènica
Per contra, si la temperatura baixa al zero absolut, el funcionament de la vàlvula esdevé molt difícil. Les vàlvules criogèniques connecten canonades amb gasos líquids a l'entorn. Ho fan a temperatura ambient. El resultat podria ser una diferència de temperatura de fins a 300 °C entre la canonada i l'entorn.
2.5. Eficiència de la vàlvula criogènica
La diferència de temperatura crea un flux de calor des de la zona càlida fins a la zona freda. Això perjudicarà el funcionament normal de la vàlvula. També redueix l'eficiència del sistema en casos extrems. Això és especialment preocupant si es forma gel a l'extrem calent.
Tanmateix, en aplicacions de baixa temperatura, aquest procés d'escalfament passiu també és intencionat. Aquest procés s'utilitza per segellar la tija de la vàlvula. Normalment, la tija de la vàlvula està segellada amb plàstic. Aquests materials no poden suportar baixes temperatures, però els segells metàl·lics d'alt rendiment de les dues parts, que es mouen molt en direccions oposades, són molt cars i gairebé impossibles.
2.6. Segellat de vàlvules criogèniques
Hi ha una solució molt senzilla per a aquest problema! Porteu el plàstic utilitzat per segellar la tija de la vàlvula a una zona on la temperatura sigui relativament normal. Això significa que el segellador de la tija de la vàlvula s'ha de mantenir allunyat del fluid.
2.7. Vàlvula d'aïllament estanca rotativa de tres desplaçaments
Aquests desplaçaments permeten que la vàlvula s'obri i es tanqui. Tenen molt poca fricció i fregament durant el funcionament. També utilitza el parell de torsió de la tija per fer que la vàlvula sigui més hermètica. Un dels reptes de l'emmagatzematge de GNL són les cavitats atrapades. En aquestes cavitats, el líquid es pot inflar explosivament més de 600 vegades. La vàlvula d'aïllament hermètica de tres rotacions elimina aquest repte.
2.8. Vàlvules antiretorn de deflector simple i doble
Aquestes vàlvules són un component clau en els equips de liqüefacció perquè eviten els danys causats pel flux invers. El material i la mida són consideracions importants perquè les vàlvules criogèniques són cares. Els resultats de vàlvules incorrectes poden ser perjudicials.
3. Com garanteixen els enginyers l'estanquitat de les vàlvules criogèniques
Les fuites són molt cares si tenim en compte el cost de convertir primer el gas en refrigerant. També és perillós.
Un gran problema de la tecnologia criogènica és la possibilitat de fuites al seient de la vàlvula. Els compradors sovint subestimen el creixement radial i lineal de la tija en relació amb el cos. Si els compradors trien la vàlvula adequada, poden evitar els problemes anteriors.
La nostra empresa recomana utilitzar vàlvules de baixa temperatura fetes d'acer inoxidable. Durant el funcionament amb gas liquat, el material respon bé als gradients de temperatura.Vàlvules criogèniquess'han d'utilitzar materials de segellat adequats amb una estanquitat de fins a 100 bar. A més, l'extensió del bonet és una característica molt important perquè determina l'estanquitat del segellador de la tija.
Data de publicació: 13 de maig de 2020