उद्योग के दृष्टिकोण से तरल हाइड्रोजन वाल्व

भंडारण और परिवहन में तरल हाइड्रोजन के कुछ फायदे हैं। हाइड्रोजन की तुलना में, तरल हाइड्रोजन (LH2) का घनत्व अधिक होता है और भंडारण के लिए कम दबाव की आवश्यकता होती है। हालाँकि, हाइड्रोजन को तरल बनने के लिए -253°C होना चाहिए, जिसका मतलब है कि यह काफी मुश्किल है। अत्यधिक कम तापमान और ज्वलनशीलता जोखिम तरल हाइड्रोजन को एक खतरनाक माध्यम बनाते हैं। इस कारण से, प्रासंगिक अनुप्रयोगों के लिए वाल्व डिजाइन करते समय सख्त सुरक्षा उपाय और उच्च विश्वसनीयता अपरिहार्य आवश्यकताएं हैं।

फाडिला खेलफौई, फ्रेडरिक ब्लैंक्वेट द्वारा

वेलन वाल्व (वेलन)

तरल हाइड्रोजन (LH2) के अनुप्रयोग।

वर्तमान में, तरल हाइड्रोजन का उपयोग किया जाता है और विभिन्न विशेष अवसरों पर इसका उपयोग करने का प्रयास किया जाता है। एयरोस्पेस में, इसका उपयोग रॉकेट लॉन्च ईंधन के रूप में किया जा सकता है और ट्रांसोनिक पवन सुरंगों में शॉक तरंगें भी उत्पन्न कर सकता है। "बड़े विज्ञान" द्वारा समर्थित, तरल हाइड्रोजन सुपरकंडक्टिंग सिस्टम, कण त्वरक और परमाणु संलयन उपकरणों में एक महत्वपूर्ण सामग्री बन गया है। जैसे-जैसे लोगों की सतत विकास की इच्छा बढ़ती है, हाल के वर्षों में अधिक से अधिक ट्रकों और जहाजों द्वारा ईंधन के रूप में तरल हाइड्रोजन का उपयोग किया जाने लगा है। उपरोक्त अनुप्रयोग परिदृश्यों में, वाल्वों का महत्व बहुत स्पष्ट है। वाल्वों का सुरक्षित और विश्वसनीय संचालन तरल हाइड्रोजन आपूर्ति श्रृंखला पारिस्थितिकी तंत्र (उत्पादन, परिवहन, भंडारण और वितरण) का एक अभिन्न अंग है। तरल हाइड्रोजन से संबंधित संचालन चुनौतीपूर्ण हैं। -272°C तक उच्च प्रदर्शन वाले वाल्वों के क्षेत्र में 30 से अधिक वर्षों के व्यावहारिक अनुभव और विशेषज्ञता के साथ, वेलन लंबे समय से विभिन्न नवीन परियोजनाओं में शामिल रहा है, और यह स्पष्ट है कि इसने तकनीकी चुनौतियों पर जीत हासिल की है। इसकी ताकत के साथ तरल हाइड्रोजन सेवा।

डिज़ाइन चरण में चुनौतियाँ

वाल्व डिज़ाइन जोखिम मूल्यांकन में दबाव, तापमान और हाइड्रोजन सांद्रता सभी प्रमुख कारक हैं जिनकी जांच की जाती है। वाल्व के प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए, डिज़ाइन और सामग्री का चयन निर्णायक भूमिका निभाते हैं। तरल हाइड्रोजन अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले वाल्वों को अतिरिक्त चुनौतियों का सामना करना पड़ता है, जिसमें धातुओं पर हाइड्रोजन के प्रतिकूल प्रभाव भी शामिल हैं। बहुत कम तापमान पर, वाल्व सामग्री को न केवल हाइड्रोजन अणुओं के हमले का सामना करना पड़ता है (कुछ संबंधित गिरावट तंत्रों पर अभी भी शिक्षा जगत में बहस चल रही है), बल्कि उन्हें अपने जीवन चक्र के दौरान लंबे समय तक सामान्य संचालन भी बनाए रखना चाहिए। तकनीकी विकास के वर्तमान स्तर के संदर्भ में, उद्योग के पास हाइड्रोजन अनुप्रयोगों में गैर-धातु सामग्री की प्रयोज्यता का ज्ञान सीमित है। सीलिंग सामग्री चुनते समय, इस कारक को ध्यान में रखना आवश्यक है। प्रभावी सीलिंग भी एक प्रमुख डिज़ाइन प्रदर्शन मानदंड है। तरल हाइड्रोजन और परिवेश के तापमान (कमरे के तापमान) के बीच लगभग 300°C का तापमान अंतर होता है, जिसके परिणामस्वरूप तापमान में उतार-चढ़ाव होता है। वाल्व का प्रत्येक घटक थर्मल विस्तार और संकुचन की विभिन्न डिग्री से गुजरेगा। इस विसंगति से महत्वपूर्ण सीलिंग सतहों का खतरनाक रिसाव हो सकता है। वाल्व स्टेम की सीलिंग जकड़न भी डिजाइन का फोकस है। ठंड से गर्म की ओर संक्रमण से गर्मी का प्रवाह होता है। बोनट कैविटी क्षेत्र के गर्म हिस्से जम सकते हैं, जो स्टेम सीलिंग प्रदर्शन को बाधित कर सकता है और वाल्व संचालन क्षमता को प्रभावित कर सकता है। इसके अलावा, -253 डिग्री सेल्सियस के बेहद कम तापमान का मतलब है कि यह सुनिश्चित करने के लिए सर्वोत्तम इन्सुलेशन तकनीक की आवश्यकता है कि वाल्व उबलने से होने वाले नुकसान को कम करते हुए इस तापमान पर तरल हाइड्रोजन बनाए रख सके। जब तक तरल हाइड्रोजन में गर्मी स्थानांतरित होती रहेगी, तब तक यह वाष्पित हो जाएगी और लीक हो जाएगी। इतना ही नहीं, इन्सुलेशन के टूटने के बिंदु पर ऑक्सीजन संघनन होता है। एक बार जब ऑक्सीजन हाइड्रोजन या अन्य दहनशील पदार्थों के संपर्क में आती है, तो आग लगने का खतरा बढ़ जाता है। इसलिए, वाल्वों को लगने वाले आग के जोखिम को ध्यान में रखते हुए, वाल्वों को विस्फोट रोधी सामग्री के साथ-साथ आग प्रतिरोधी एक्चुएटर्स, इंस्ट्रूमेंटेशन और केबल, सभी को सबसे सख्त प्रमाणपत्रों को ध्यान में रखकर डिजाइन किया जाना चाहिए। यह सुनिश्चित करता है कि आग लगने की स्थिति में वाल्व ठीक से काम करे। बढ़ा हुआ दबाव भी एक संभावित जोखिम है जो वाल्वों को निष्क्रिय कर सकता है। यदि तरल हाइड्रोजन वाल्व बॉडी की गुहा में फंस जाता है और गर्मी हस्तांतरण और तरल हाइड्रोजन वाष्पीकरण एक ही समय में होता है, तो इससे दबाव में वृद्धि होगी। यदि दबाव में बड़ा अंतर हो तो गुहिकायन (गुहा)/शोर उत्पन्न होता है। इन घटनाओं से वाल्व का सेवा जीवन समय से पहले समाप्त हो सकता है, और प्रक्रिया दोषों के कारण भारी नुकसान भी हो सकता है। विशिष्ट परिचालन स्थितियों के बावजूद, यदि उपरोक्त कारकों पर पूरी तरह से विचार किया जा सकता है और डिजाइन प्रक्रिया में संबंधित जवाबी उपाय किए जा सकते हैं, तो यह वाल्व के सुरक्षित और विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित कर सकता है। इसके अलावा, पर्यावरणीय मुद्दों से संबंधित डिज़ाइन चुनौतियाँ भी हैं, जैसे फ़्यूजिटिव लीकेज। हाइड्रोजन अद्वितीय है: छोटे अणु, रंगहीन, गंधहीन और विस्फोटक। ये विशेषताएँ शून्य रिसाव की पूर्ण आवश्यकता को निर्धारित करती हैं।

उत्तरी लास वेगास वेस्ट कोस्ट हाइड्रोजन द्रवीकरण स्टेशन पर,

वीलैंड वाल्व इंजीनियर तकनीकी सेवाएं प्रदान कर रहे हैं

वाल्व समाधान

विशिष्ट कार्य और प्रकार के बावजूद, सभी तरल हाइड्रोजन अनुप्रयोगों के लिए वाल्वों को कुछ सामान्य आवश्यकताओं को पूरा करना होगा। इन आवश्यकताओं में शामिल हैं: संरचनात्मक भाग की सामग्री को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि संरचनात्मक अखंडता बेहद कम तापमान पर बनी रहे; सभी सामग्रियों में प्राकृतिक अग्नि सुरक्षा गुण होने चाहिए। इसी कारण से, तरल हाइड्रोजन वाल्वों के सीलिंग तत्वों और पैकिंग को भी ऊपर उल्लिखित बुनियादी आवश्यकताओं को पूरा करना होगा। ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील तरल हाइड्रोजन वाल्व के लिए एक आदर्श सामग्री है। इसमें उत्कृष्ट प्रभाव शक्ति, न्यूनतम गर्मी हानि है, और बड़े तापमान प्रवणता का सामना कर सकता है। ऐसी अन्य सामग्रियां भी हैं जो तरल हाइड्रोजन स्थितियों के लिए उपयुक्त हैं, लेकिन विशिष्ट प्रक्रिया स्थितियों तक ही सीमित हैं। सामग्रियों की पसंद के अलावा, कुछ डिज़ाइन विवरणों को नजरअंदाज नहीं किया जाना चाहिए, जैसे वाल्व स्टेम का विस्तार करना और सीलिंग पैकिंग को अत्यधिक कम तापमान से बचाने के लिए एयर कॉलम का उपयोग करना। इसके अलावा, संक्षेपण से बचने के लिए वाल्व स्टेम के विस्तार को इन्सुलेशन रिंग से सुसज्जित किया जा सकता है। विशिष्ट अनुप्रयोग स्थितियों के अनुसार वाल्वों को डिज़ाइन करने से विभिन्न तकनीकी चुनौतियों के लिए अधिक उचित समाधान देने में मदद मिलती है। वेल्लन दो अलग-अलग डिज़ाइनों में बटरफ्लाई वाल्व प्रदान करता है: डबल एक्सेंट्रिक और ट्रिपल एक्सेंट्रिक मेटल सीट बटरफ्लाई वाल्व। दोनों डिज़ाइनों में द्विदिशीय प्रवाह क्षमता है। डिस्क आकार और घूर्णन प्रक्षेपवक्र को डिज़ाइन करके, एक तंग सील प्राप्त की जा सकती है। वाल्व बॉडी में कोई गुहा नहीं है जहां कोई अवशिष्ट माध्यम नहीं है। वेलन डबल एक्सेंट्रिक बटरफ्लाई वाल्व के मामले में, यह उत्कृष्ट वाल्व सीलिंग प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए, विशिष्ट VELFLEX सीलिंग सिस्टम के साथ संयुक्त, डिस्क एक्सेंट्रिक रोटेशन डिज़ाइन को अपनाता है। यह पेटेंट डिज़ाइन वाल्व में बड़े तापमान के उतार-चढ़ाव का भी सामना कर सकता है। TORQSEAL ट्रिपल एक्सेंट्रिक डिस्क में एक विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया रोटेशन प्रक्षेपवक्र भी है जो यह सुनिश्चित करने में मदद करता है कि डिस्क सीलिंग सतह केवल बंद वाल्व स्थिति तक पहुंचने के समय सीट को छूती है और खरोंच नहीं करती है। इसलिए, वाल्व का समापन टॉर्क अनुरूप बैठने के लिए डिस्क को चला सकता है, और बंद वाल्व स्थिति में पर्याप्त पच्चर प्रभाव पैदा कर सकता है, जबकि डिस्क को सीट सीलिंग सतह की पूरी परिधि के साथ समान रूप से संपर्क बना सकता है। वाल्व सीट का अनुपालन वाल्व बॉडी और डिस्क को "स्व-समायोजन" कार्य करने की अनुमति देता है, इस प्रकार तापमान में उतार-चढ़ाव के दौरान डिस्क को जब्त होने से बचाता है। प्रबलित स्टेनलेस स्टील वाल्व शाफ्ट उच्च परिचालन चक्र में सक्षम है और बहुत कम तापमान पर सुचारू रूप से संचालित होता है। VELFLEX डबल सनकी डिज़ाइन वाल्व को जल्दी और आसानी से ऑनलाइन सर्विस करने की अनुमति देता है। साइड हाउसिंग के लिए धन्यवाद, एक्ट्यूएटर या विशेष उपकरणों को अलग करने की आवश्यकता के बिना, सीट और डिस्क का सीधे निरीक्षण या सर्विस किया जा सकता है।

टियांजिन तांगगु वॉटर-सील वाल्व कंपनी लिमिटेडअत्यधिक उन्नत तकनीक वाले रेजिलिएंट सीटेड वाल्वों का समर्थन कर रहे हैं, जिनमें रेजिलिएंट सीटेड भी शामिल हैवेफर तितली वाल्व, लूग तितली वाल्व, डबल निकला हुआ किनारा गाढ़ा तितली वाल्व, डबल निकला हुआ किनारा सनकी तितली वाल्व,वाई के छन्नी, संतुलन वाल्व,वेफर दोहरी प्लेट चेक वाल्व, वगैरह।