L'idrogenu liquidu hà certi vantaghji in u almacenamentu è u trasportu. In paragone à l'idrogenu, l'idrogenu liquidu (LH2) hà una densità più alta è richiede una pressione più bassa per u almacenamentu. Tuttavia, l'idrogenu deve esse -253 ° C per diventà liquidu, ciò chì significa chì hè abbastanza difficiule. E temperature estremamente basse è i risichi d'inflammabilità rendenu l'idrogenu liquidu un mezu periculosu. Per questa ragione, misure di sicurezza strette è alta affidabilità sò requisiti senza compromessi quandu si cuncepiscenu valvole per l'applicazioni pertinenti.
Di Fadila Khelfaoui, Frédéric Blanquet
Valvula Velan (Velan)
Applicazioni di l'idrogenu liquidu (LH2).
Attualmente, l'idrogenu liquidu hè adupratu è pruvatu à esse adupratu in varie occasioni speciali. In l'aerospaziale, pò esse adupratu cum'è carburante per u lanciu di razzi è pò ancu generà onde d'urto in gallerie di ventu transoniche. Sustenutu da a "grande scienza", l'idrogenu liquidu hè diventatu un materiale chjave in i sistemi superconduttori, l'acceleratori di particelle è i dispositivi di fusione nucleare. Cù a crescita di u desideriu di a ghjente per un sviluppu sustenibile, l'idrogenu liquidu hè statu adupratu cum'è carburante da sempre più camion è navi in l'ultimi anni. In i scenarii d'applicazione sopra menzionati, l'impurtanza di e valvole hè assai evidente. U funziunamentu sicuru è affidabile di e valvole hè una parte integrante di l'ecosistema di a catena di furnimentu di l'idrogenu liquidu (pruduzzione, trasportu, almacenamentu è distribuzione). L'operazioni relative à l'idrogenu liquidu sò difficili. Cù più di 30 anni di sperienza pratica è di cumpetenze in u campu di e valvole à alte prestazioni finu à -272 ° C, Velan hè stata implicata in vari prughjetti innovativi per un bellu pezzu, è hè chjaru chì hà vintu e sfide tecniche di u serviziu di l'idrogenu liquidu cù a so forza.
Sfide in a fase di cuncepimentu
A pressione, a temperatura è a cuncentrazione di l'idrogenu sò tutti fattori maiò esaminati in una valutazione di u risicu di cuncepimentu di una valvula. Per ottimizà e prestazioni di a valvula, u cuncepimentu è a selezzione di i materiali ghjocanu un rolu decisivu. E valvule aduprate in l'applicazioni di l'idrogenu liquidu affrontanu sfide supplementari, cumpresi l'effetti avversi di l'idrogenu nantu à i metalli. À temperature assai basse, i materiali di e valvule ùn devenu micca solu resiste à l'attaccu di e molecule di l'idrogenu (alcuni di i meccanismi di deterioramentu assuciati sò sempre dibattuti in u mondu accademicu), ma devenu ancu mantene un funziunamentu nurmale per un bellu pezzu durante u so ciclu di vita. In termini di u livellu attuale di sviluppu tecnologicu, l'industria hà una cunniscenza limitata di l'applicabilità di i materiali non metallici in l'applicazioni di l'idrogenu. Quandu si sceglie un materiale di sigillatura, hè necessariu tene contu di questu fattore. Una sigillatura efficace hè ancu un criteriu chjave di prestazione di cuncepimentu. Ci hè una differenza di temperatura di quasi 300 ° C trà l'idrogenu liquidu è a temperatura ambiente (temperatura ambiente), chì risulta in un gradiente di temperatura. Ogni cumpunente di a valvula subirà diversi gradi di espansione è cuntrazione termica. Questa discrepanza pò purtà à perdite periculose di superfici di sigillatura critiche. A tenuta di sigillatura di u gambu di a valvula hè ancu u focu di u cuncepimentu. A transizione da u fretu à u caldu crea un flussu di calore. E parte calde di a zona di a cavità di u cappucciu ponu congelassi, ciò chì pò disturbà e prestazioni di tenuta di u stelu è influenzà l'operabilità di a valvula. Inoltre, a temperatura estremamente bassa di -253 ° C significa chì hè necessaria a megliu tecnulugia d'isolamentu per assicurà chì a valvula possa mantene l'idrogenu liquidu à sta temperatura riducendu à u minimu e perdite causate da l'ebullizione. Finu à quandu ci hè calore trasferitu à l'idrogenu liquidu, evaporerà è perderà. Non solu què, a condensazione di l'ossigenu si verifica à u puntu di rottura di l'isolamentu. Una volta chì l'ossigenu vene in cuntattu cù l'idrogenu o altri combustibili, u risicu di focu aumenta. Dunque, cunsiderendu u risicu di focu chì e valvule ponu affruntà, e valvule devenu esse cuncepite tenendu contu di i materiali anti-esplosione, è ancu di l'attuatori, a strumentazione è i cavi resistenti à u focu, tutti cù e certificazioni più strette. Questu assicura chì a valvula funziona currettamente in casu d'incendiu. L'aumentu di a pressione hè ancu un risicu potenziale chì pò rende e valvule inoperabili. Se l'idrogenu liquidu hè intrappulatu in a cavità di u corpu di a valvula è u trasferimentu di calore è l'evaporazione di l'idrogenu liquidu si verificanu à u listessu tempu, questu causerà un aumentu di a pressione. Se ci hè una grande differenza di pressione, si verifica cavitazione (cavitazione) / rumore. Sti fenomeni ponu purtà à a fine prematura di a vita di serviziu di a valvula, è ancu soffre perdite enormi per via di difetti di prucessu. Indipendentemente da e cundizioni operative specifiche, se i fattori sopra citati ponu esse pienamente presi in considerazione è e contromisure currispondenti ponu esse prese in u prucessu di cuncepimentu, questu pò assicurà u funziunamentu sicuru è affidabile di a valvula. Inoltre, ci sò sfide di cuncepimentu relative à prublemi ambientali, cum'è e perdite fuggitive. L'idrogenu hè unicu: piccule molecule, incolore, inodore è esplosive. Queste caratteristiche determinanu a necessità assoluta di perdite zero.
À a stazione di liquefazione di l'idrogenu di a costa ovest di North Las Vegas,
L'ingegneri di Wieland Valve furniscenu servizii tecnichi
Soluzioni di valvole
Indipendentemente da a funzione è u tipu specificu, e valvole per tutte l'applicazioni di l'idrogenu liquidu devenu risponde à certi requisiti cumuni. Questi requisiti includenu: u materiale di a parte strutturale deve assicurà chì l'integrità strutturale sia mantenuta à temperature estremamente basse; Tutti i materiali devenu avè proprietà naturali di sicurezza antincendio. Per a stessa ragione, l'elementi di tenuta è l'imballaggio di e valvole di l'idrogenu liquidu devenu ancu risponde à i requisiti basi citati sopra. L'acciaio inox austeniticu hè un materiale ideale per e valvole di l'idrogenu liquidu. Hà una eccellente resistenza à l'impattu, una perdita di calore minima è pò resiste à grandi gradienti di temperatura. Ci sò altri materiali chì sò ancu adatti per e cundizioni di l'idrogenu liquidu, ma sò limitati à cundizioni di prucessu specifiche. Oltre à a scelta di i materiali, alcuni dettagli di cuncepimentu ùn devenu micca esse trascurati, cum'è l'estensione di u gambu di a valvula è l'usu di una colonna d'aria per prutege l'imballaggio di tenuta da temperature estremamente basse. Inoltre, l'estensione di u gambu di a valvula pò esse dotata di un anellu d'isolamentu per evità a condensazione. A cuncepimentu di e valvole secondu e cundizioni specifiche di l'applicazione aiuta à dà suluzioni più ragionevuli à diverse sfide tecniche. Vellan offre valvole à farfalla in dui disinni diversi: valvole à farfalla à sede metallica doppia eccentrica è tripla eccentrica. Tramindui i disinni anu una capacità di flussu bidirezionale. Cuncependu a forma di u discu è a traiettoria di rotazione, si pò ottene una sigillatura stretta. Ùn ci hè micca cavità in u corpu di a valvula induve ùn ci hè micca mediu residuale. In u casu di a valvula à farfalla doppia eccentrica Velan, adotta u disignu di rotazione eccentrica di u discu, cumminatu cù u distintivu sistema di sigillatura VELFLEX, per ottene eccellenti prestazioni di sigillatura di a valvula. Stu disignu brevettatu pò resiste ancu à grandi fluttuazioni di temperatura in a valvula. U discu triplu eccentricu TORQSEAL hà ancu una traiettoria di rotazione appositamente cuncepita chì aiuta à assicurà chì a superficia di sigillatura di u discu tocchi solu u sedile à u mumentu di ghjunghje à a pusizione di a valvula chjusa è ùn si graffi. Dunque, a coppia di chjusura di a valvula pò guidà u discu per ottene un sedile cunforme, è pruduce un effettu di cuneu sufficiente in a pusizione di a valvula chjusa, mentre face chì u discu sia in cuntattu uniforme cù tutta a circunferenza di a superficia di sigillatura di u sedile. A cunfurmità di u sedile di a valvula permette à u corpu di a valvula è à u discu di avè una funzione "autoregolante", evitendu cusì u grippaghju di u discu durante e fluttuazioni di temperatura. L'asta di a valvula in acciaio inox rinforzata hè capace di cicli di funziunamentu elevati è funziona senza intoppi à temperature assai basse. U disignu doppia eccentricu VELFLEX permette à a valvula di esse manutenuta in linea rapidamente è facilmente. Grazie à l'alloghju laterale, u sedile è u discu ponu esse ispezionati o riparati direttamente, senza a necessità di smuntà l'attuatore o strumenti speciali.
Tianjin Tanggu Water-Seal Valve Co.,ltdsupportanu valvole à sede resiliente di tecnulugia assai avanzata, cumprese valvole à sede resilientevalvula à farfalla di wafer, Valvula à farfalla Lug, Valvula à farfalla concentrica à doppia flangia, Valvula à farfalla eccentrica à doppia flangia,Filtru à Y, valvula d'equilibriu,Valvula di cuntrollu à doppia piastra Wafer, ecc.
Data di publicazione: 11 d'aostu 2023
