एक उद्योग के नजरिए से तरल हाइड्रोजन वाल्व

लिक्विड हाइड्रोजन के भंडारण और परिवहन में कुछ फायदे हैं। हाइड्रोजन की तुलना में, तरल हाइड्रोजन (LH2) में अधिक घनत्व होता है और भंडारण के लिए कम दबाव की आवश्यकता होती है। हालांकि, हाइड्रोजन को तरल बनने के लिए -253 ° C होना चाहिए, जिसका अर्थ 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 की आवश्यकता होती है।

Fadila Khelfaoui द्वारा, Frédéric Blanquet

वेलन वाल्व (वेलन)

तरल हाइड्रोजन (LH2) के अनुप्रयोग।

वर्तमान में, तरल हाइड्रोजन का उपयोग किया जाता है और विभिन्न विशेष अवसरों में उपयोग करने की कोशिश की जाती है। एयरोस्पेस में, इसका उपयोग रॉकेट लॉन्च ईंधन के रूप में किया जा सकता है और ट्रांसोनिक पवन सुरंगों में शॉक वेव्स भी उत्पन्न कर सकता है। "बिग साइंस" द्वारा समर्थित, लिक्विड हाइड्रोजन सुपरकंडक्टिंग सिस्टम, कण त्वरक और परमाणु संलयन उपकरणों में एक महत्वपूर्ण सामग्री बन गया है। जैसे -जैसे लोगों की स्थायी विकास की इच्छा बढ़ती है, तरल हाइड्रोजन का उपयोग हाल के वर्षों में अधिक से अधिक ट्रकों और जहाजों द्वारा ईंधन के रूप में किया गया है। उपरोक्त आवेदन परिदृश्यों में, वाल्व का महत्व बहुत स्पष्ट है। वाल्व 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। उच्च प्रदर्शन वाले वाल्वों के क्षेत्र में 30 से अधिक वर्षों के व्यावहारिक अनुभव और विशेषज्ञता के साथ -272 ° C तक, वेलन लंबे समय से विभिन्न अभिनव परियोजनाओं में शामिल रहे हैं, और यह स्पष्ट है कि इसने अपनी ताकत के साथ तरल हाइड्रोजन सेवा की तकनीकी चुनौतियों को जीता है।

डिजाइन चरण में चुनौतियां

दबाव, तापमान और हाइड्रोजन एकाग्रता सभी प्रमुख कारक हैं जो एक वाल्व डिजाइन जोखिम मूल्यांकन में जांच की गई हैं। वाल्व प्रदर्शन का अनुकूलन करने के लिए, डिजाइन और सामग्री चयन एक निर्णायक भूमिका निभाते हैं। तरल हाइड्रोजन अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले वाल्व धातुओं पर हाइड्रोजन के प्रतिकूल प्रभाव सहित अतिरिक्त चुनौतियों का सामना करते हैं। बहुत कम तापमान पर, वाल्व सामग्री को न केवल हाइड्रोजन अणुओं के हमले का सामना करना चाहिए (कुछ संबद्ध बिगड़ने वाले तंत्र अभी भी शिक्षाविदों में बहस कर रहे हैं), लेकिन अपने जीवन चक्र पर लंबे समय तक सामान्य संचालन को भी बनाए रखना चाहिए। तकनीकी विकास के वर्तमान स्तर के संदर्भ में, उद्योग को हाइड्रोजन अनुप्रयोगों में गैर-धातु सामग्री की प्रयोज्यता का सीमित ज्ञान है। सीलिंग सामग्री का चयन करते समय, इस कारक को ध्यान में रखना आवश्यक है। प्रभावी सीलिंग भी एक प्रमुख डिजाइन प्रदर्शन मानदंड है। तरल हाइड्रोजन और परिवेश के तापमान (कमरे के तापमान) के बीच लगभग 300 डिग्री सेल्सियस का तापमान अंतर होता है, जिसके परिणामस्वरूप तापमान ढाल होता है। वाल्व के प्रत्येक घटक थर्मल विस्तार और संकुचन के विभिन्न डिग्री से गुजरेंगे। यह विसंगति महत्वपूर्ण सीलिंग सतहों के खतरनाक रिसाव को जन्म दे सकती है। वाल्व स्टेम की सीलिंग जकड़न भी डिजाइन का ध्यान केंद्रित है। ठंड से गर्म तक संक्रमण गर्मी का प्रवाह बनाता है। बोनट गुहा क्षेत्र के गर्म भाग फ्रीज कर सकते हैं, जो स्टेम सीलिंग प्रदर्शन को बाधित कर सकते हैं और वाल्व संचालन को प्रभावित कर सकते हैं। इसके अलावा, -253 डिग्री सेल्सियस के बेहद कम तापमान का मतलब है कि यह सुनिश्चित करने के लिए सबसे अच्छी इन्सुलेशन तकनीक की आवश्यकता है कि वाल्व इस तापमान पर तरल हाइड्रोजन को बनाए रख सकता है, जबकि उबलने के कारण होने वाले नुकसान को कम करते हुए। जब तक तरल हाइड्रोजन में गर्मी हस्तांतरित होती है, तब तक यह वाष्पित हो जाएगा और लीक हो जाएगा। इतना ही नहीं, ऑक्सीजन संक्षेपण इन्सुलेशन के ब्रेकिंग पॉइंट पर होता है। एक बार ऑक्सीजन हाइड्रोजन या अन्य दहनिबल्स के संपर्क में आता है, आग का जोखिम बढ़ जाता है। इसलिए, आग के जोखिम को देखते हुए कि वाल्व का सामना करना पड़ सकता है, वाल्व को विस्फोट-प्रूफ सामग्री को ध्यान में रखते हुए, साथ ही साथ अग्नि-प्रतिरोधी एक्ट्यूएटर्स, इंस्ट्रूमेंटेशन और केबल, सभी को सख्त प्रमाणपत्रों के साथ डिज़ाइन किया जाना चाहिए। यह सुनिश्चित करता है कि आग लगने की स्थिति में वाल्व ठीक से संचालित होता है। बढ़ा हुआ दबाव भी एक संभावित जोखिम है जो वाल्व को निष्क्रिय कर सकता है। यदि तरल हाइड्रोजन वाल्व शरीर के गुहा में फंस जाता है और गर्मी हस्तांतरण और तरल हाइड्रोजन वाष्पीकरण एक ही समय में होता है, तो यह दबाव में वृद्धि का कारण होगा। यदि कोई बड़ा दबाव अंतर है, तो गुहिकायन (गुहिकायन)/शोर होता है। ये घटनाएं वाल्व के सेवा जीवन के समय से पहले अंत तक ले जा सकती हैं, और यहां तक ​​कि प्रक्रिया दोषों के कारण भारी नुकसान भी हो सकती है। विशिष्ट परिचालन स्थितियों के बावजूद, यदि उपरोक्त कारकों पर पूरी तरह से विचार किया जा सकता है और इसी काउंटरमेशर्स को डिजाइन प्रक्रिया में लिया जा सकता है, तो यह वाल्व के सुरक्षित और विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित कर सकता है। इसके अलावा, पर्यावरणीय मुद्दों से संबंधित डिजाइन चुनौतियां हैं, जैसे कि भगोड़ा रिसाव। हाइड्रोजन अद्वितीय है: छोटे अणु, रंगहीन, गंधहीन और विस्फोटक। ये विशेषताएं शून्य रिसाव की पूर्ण आवश्यकता को निर्धारित करती हैं।

नॉर्थ लास वेगास वेस्ट कोस्ट हाइड्रोजन द्रवीकरण स्टेशन पर,

Wieland वाल्व इंजीनियर तकनीकी सेवाएं प्रदान कर रहे हैं

वाल्व समाधान

विशिष्ट फ़ंक्शन और प्रकार के बावजूद, सभी तरल हाइड्रोजन अनुप्रयोगों के लिए वाल्व कुछ सामान्य आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए। इन आवश्यकताओं में शामिल हैं: संरचनात्मक भाग की सामग्री को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि संरचनात्मक अखंडता बेहद कम तापमान पर बनाए रखी जाती है; सभी सामग्रियों में प्राकृतिक अग्नि सुरक्षा गुण होना चाहिए। इसी कारण से, सीलिंग तत्वों और तरल हाइड्रोजन वाल्व की पैकिंग भी ऊपर उल्लिखित बुनियादी आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए। ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील तरल हाइड्रोजन वाल्व के लिए एक आदर्श सामग्री है। इसमें उत्कृष्ट प्रभाव शक्ति, न्यूनतम गर्मी हानि है, और बड़े तापमान ग्रेडिएंट्स का सामना कर सकते हैं। अन्य सामग्री हैं जो तरल हाइड्रोजन स्थितियों के लिए भी उपयुक्त हैं, लेकिन विशिष्ट प्रक्रिया स्थितियों तक सीमित हैं। सामग्रियों की पसंद के अलावा, कुछ डिज़ाइन विवरणों को अनदेखा नहीं किया जाना चाहिए, जैसे कि वाल्व स्टेम का विस्तार करना और अत्यधिक कम तापमान से सीलिंग पैकिंग की सुरक्षा के लिए एक वायु स्तंभ का उपयोग करना। इसके अलावा, वाल्व स्टेम के विस्तार को संक्षेपण से बचने के लिए एक इन्सुलेशन रिंग से लैस किया जा सकता है। विशिष्ट अनुप्रयोग स्थितियों के अनुसार डिजाइनिंग वाल्व विभिन्न तकनीकी चुनौतियों के लिए अधिक उचित समाधान देने में मदद करता है। वेलन दो अलग -अलग डिजाइनों में तितली वाल्व प्रदान करता है: डबल सनकी और ट्रिपल सनकी धातु सीट तितली वाल्व। दोनों डिजाइनों में द्विदिश प्रवाह क्षमता है। डिस्क आकार और रोटेशन प्रक्षेपवक्र को डिजाइन करके, एक तंग सील प्राप्त की जा सकती है। वाल्व शरीर में कोई गुहा नहीं है जहां कोई अवशिष्ट माध्यम नहीं है। वेलन डबल सनकी तितली वाल्व के मामले में, यह उत्कृष्ट वाल्व सीलिंग प्रदर्शन को प्राप्त करने के लिए, विशिष्ट Velflex सीलिंग सिस्टम के साथ संयुक्त डिस्क सनकी रोटेशन डिजाइन को अपनाता है। यह पेटेंट डिज़ाइन वाल्व में भी बड़े तापमान में उतार -चढ़ाव का सामना कर सकता है। Torqseal ट्रिपल सनकी डिस्क में एक विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया रोटेशन प्रक्षेपवक्र भी होता है जो यह सुनिश्चित करने में मदद करता है कि डिस्क सीलिंग सतह केवल बंद वाल्व स्थिति तक पहुंचने के क्षण में सीट को छूती है और खरोंच नहीं करती है। इसलिए, वाल्व का समापन टोक़ डिस्क को आज्ञाकारी बैठने के लिए ड्राइव कर सकता है, और बंद वाल्व की स्थिति में पर्याप्त पच्चर प्रभाव पैदा कर सकता है, जबकि डिस्क को सीट सीलिंग सतह की पूरी परिधि के साथ समान रूप से संपर्क करता है। वाल्व सीट के अनुपालन से वाल्व बॉडी और डिस्क को "आत्म-समायोजन" फ़ंक्शन होने की अनुमति मिलती है, इस प्रकार तापमान में उतार-चढ़ाव के दौरान डिस्क को जब्त से बचते हैं। प्रबलित स्टेनलेस स्टील वाल्व शाफ्ट उच्च ऑपरेटिंग चक्रों में सक्षम है और बहुत कम तापमान पर सुचारू रूप से संचालित होता है। Velflex डबल सनकी डिजाइन वाल्व को जल्दी और आसानी से ऑनलाइन सेवित करने की अनुमति देता है। साइड हाउसिंग के लिए धन्यवाद, सीट और डिस्क का निरीक्षण किया जा सकता है या सीधे एक्ट्यूएटर या विशेष उपकरणों को अलग करने की आवश्यकता के बिना सेवित किया जा सकता है।

Tianjin Tanggu वाटर-सील वाल्व कंपनी, लिमिटेडअत्यधिक-उन्नत प्रौद्योगिकी लचीला बैठे वाल्वों का समर्थन कर रहे हैं, जिसमें लचीला बैठा हैवेफर बटरफ्लाई वाल्व, लूग बटरफ्लाई वाल्व, डबल निकला हुआ किनारा गाढ़ा तितली वाल्व, डबल निकला हुआ किनारा सनकी तितली वाल्व,वाई के छन्नी, संतुलन वाल्व,वेफर डुअल प्लेट चेक वाल्व, वगैरह।