ഒരു വ്യവസായ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന് ലിക്വിഡ് ഹൈഡ്രജൻ വാൽവുകൾ

ലിക്വിഡ് ഹൈഡ്രജൻ സംഭരണത്തിലും ഗതാഗതത്തിലും ചില ഗുണങ്ങളുണ്ട്. ഹൈഡ്രജനുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ദ്രാവക ഹൈഡ്രജൻ (LH2) ഉയർന്ന സാന്ദ്രത ഉള്ളതിനാൽ സംഭരണത്തിന് കുറഞ്ഞ മർദ്ദം ആവശ്യമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഹൈഡ്രജൻ ദ്രാവകമാകാൻ -253 ° C ആയിരിക്കണം, അതായത് അത് വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. വളരെ താഴ്ന്ന താപനിലയും ജ്വലന സാധ്യതകളും ദ്രാവക ഹൈഡ്രജനെ അപകടകരമായ ഒരു മാധ്യമമാക്കി മാറ്റുന്നു. ഇക്കാരണത്താൽ, പ്രസക്തമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി വാൽവുകൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുമ്പോൾ കർശനമായ സുരക്ഷാ നടപടികളും ഉയർന്ന വിശ്വാസ്യതയും വിട്ടുവീഴ്ചയില്ലാത്ത ആവശ്യകതകളാണ്.

ഫാദില ഖെൽഫൗയി, ഫ്രെഡറിക് ബ്ലാങ്കെറ്റ്

വേലൻ വാൽവ് (വേലൻ)

ദ്രാവക ഹൈഡ്രജൻ്റെ (LH2) പ്രയോഗങ്ങൾ.

നിലവിൽ, ദ്രാവക ഹൈഡ്രജൻ വിവിധ പ്രത്യേക അവസരങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുകയും ഉപയോഗിക്കാൻ ശ്രമിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. എയ്‌റോസ്‌പേസിൽ, ഇത് റോക്കറ്റ് വിക്ഷേപണ ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിക്കാനും ട്രാൻസോണിക് വിൻഡ് ടണലുകളിൽ ഷോക്ക് തരംഗങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാനും കഴിയും. "വലിയ ശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ" പിന്തുണയോടെ, ദ്രവ ഹൈഡ്രജൻ, സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങൾ, കണികാ ആക്സിലറേറ്ററുകൾ, ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷൻ ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവയിൽ ഒരു പ്രധാന വസ്തുവായി മാറിയിരിക്കുന്നു. സുസ്ഥിര വികസനത്തിനായുള്ള ജനങ്ങളുടെ ആഗ്രഹം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, സമീപ വർഷങ്ങളിൽ കൂടുതൽ കൂടുതൽ ട്രക്കുകളിലും കപ്പലുകളിലും ദ്രാവക ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. മുകളിലുള്ള ആപ്ലിക്കേഷൻ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, വാൽവുകളുടെ പ്രാധാന്യം വളരെ വ്യക്തമാണ്. വാൽവുകളുടെ സുരക്ഷിതവും വിശ്വസനീയവുമായ പ്രവർത്തനം ദ്രാവക ഹൈഡ്രജൻ വിതരണ ശൃംഖല ആവാസവ്യവസ്ഥയുടെ (ഉൽപാദനം, ഗതാഗതം, സംഭരണം, വിതരണം) ഒരു അവിഭാജ്യ ഘടകമാണ്. ദ്രാവക ഹൈഡ്രജനുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പ്രവർത്തനങ്ങൾ വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞതാണ്. 30 വർഷത്തിലധികം പ്രായോഗിക പരിചയവും -272 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് വരെയുള്ള ഉയർന്ന പ്രവർത്തനക്ഷമതയുള്ള വാൽവുകളുടെ മേഖലയിൽ വൈദഗ്ധ്യവും ഉള്ളതിനാൽ, വേലൻ വളരെക്കാലമായി വിവിധ നൂതന പദ്ധതികളിൽ ഏർപ്പെട്ടിരുന്നു, ഇത് സാങ്കേതിക വെല്ലുവിളികളെ വിജയിച്ചുവെന്ന് വ്യക്തമാണ്. ദ്രാവക ഹൈഡ്രജൻ സേവനം അതിൻ്റെ ശക്തിയോടെ.

ഡിസൈൻ ഘട്ടത്തിലെ വെല്ലുവിളികൾ

മർദ്ദം, താപനില, ഹൈഡ്രജൻ സാന്ദ്രത എന്നിവയെല്ലാം വാൽവ് ഡിസൈൻ റിസ്ക് വിലയിരുത്തലിൽ പരിശോധിക്കുന്ന പ്രധാന ഘടകങ്ങളാണ്. വാൽവ് പ്രകടനം ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിന്, ഡിസൈനും മെറ്റീരിയൽ തിരഞ്ഞെടുപ്പും നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. ദ്രാവക ഹൈഡ്രജൻ പ്രയോഗങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന വാൽവുകൾ ലോഹങ്ങളിൽ ഹൈഡ്രജൻ്റെ പ്രതികൂല ഫലങ്ങൾ ഉൾപ്പെടെയുള്ള അധിക വെല്ലുവിളികൾ നേരിടുന്നു. വളരെ താഴ്ന്ന ഊഷ്മാവിൽ, വാൽവ് വസ്തുക്കൾ ഹൈഡ്രജൻ തന്മാത്രകളുടെ ആക്രമണത്തെ ചെറുത്തുനിൽക്കുക മാത്രമല്ല (അനുബന്ധമായ ചില അപചയ മെക്കാനിസങ്ങൾ അക്കാദമിയിൽ ഇപ്പോഴും ചർച്ച ചെയ്യപ്പെടുന്നു), മാത്രമല്ല അവയുടെ ജീവിത ചക്രത്തിൽ വളരെക്കാലം സാധാരണ പ്രവർത്തനം നിലനിർത്തുകയും വേണം. സാങ്കേതിക വികസനത്തിൻ്റെ നിലവിലെ നിലവാരത്തിൻ്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, ഹൈഡ്രജൻ പ്രയോഗങ്ങളിൽ ലോഹേതര വസ്തുക്കളുടെ പ്രയോഗക്ഷമതയെക്കുറിച്ച് വ്യവസായത്തിന് പരിമിതമായ അറിവേ ഉള്ളൂ. ഒരു സീലിംഗ് മെറ്റീരിയൽ തിരഞ്ഞെടുക്കുമ്പോൾ, ഈ ഘടകം കണക്കിലെടുക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. ഫലപ്രദമായ സീലിംഗും ഒരു പ്രധാന ഡിസൈൻ പ്രകടന മാനദണ്ഡമാണ്. ദ്രാവക ഹൈഡ്രജനും ആംബിയൻ്റ് താപനിലയും (മുറിയിലെ താപനില) തമ്മിൽ ഏകദേശം 300°C താപനില വ്യത്യാസമുണ്ട്, അതിൻ്റെ ഫലമായി ഒരു താപനില ഗ്രേഡിയൻ്റ് ഉണ്ടാകുന്നു. വാൽവിൻ്റെ ഓരോ ഘടകങ്ങളും വ്യത്യസ്ത അളവിലുള്ള താപ വികാസത്തിനും സങ്കോചത്തിനും വിധേയമാകും. ഈ പൊരുത്തക്കേട് നിർണായകമായ സീലിംഗ് പ്രതലങ്ങളുടെ അപകടകരമായ ചോർച്ചയിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം. വാൽവ് തണ്ടിൻ്റെ സീലിംഗ് ഇറുകിയതും ഡിസൈനിൻ്റെ ശ്രദ്ധാകേന്ദ്രമാണ്. തണുപ്പിൽ നിന്ന് ചൂടിലേക്കുള്ള മാറ്റം താപപ്രവാഹം സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ബോണറ്റ് കാവിറ്റി ഏരിയയിലെ ചൂടുള്ള ഭാഗങ്ങൾ മരവിച്ചേക്കാം, ഇത് സ്റ്റെം സീലിംഗ് പ്രകടനത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തുകയും വാൽവിൻ്റെ പ്രവർത്തനക്ഷമതയെ ബാധിക്കുകയും ചെയ്യും. കൂടാതെ, -253 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൻ്റെ വളരെ കുറഞ്ഞ താപനില അർത്ഥമാക്കുന്നത്, തിളപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ ഉണ്ടാകുന്ന നഷ്ടം കുറയ്ക്കുമ്പോൾ വാൽവിന് ഈ താപനിലയിൽ ദ്രാവക ഹൈഡ്രജൻ നിലനിർത്താൻ കഴിയുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ മികച്ച ഇൻസുലേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യ ആവശ്യമാണ്. ദ്രാവക ഹൈഡ്രജനിലേക്ക് താപം കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നിടത്തോളം കാലം അത് ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുകയും ചോർന്നൊലിക്കുകയും ചെയ്യും. മാത്രമല്ല, ഇൻസുലേഷൻ്റെ ബ്രേക്കിംഗ് പോയിൻ്റിൽ ഓക്സിജൻ കണ്ടൻസേഷൻ സംഭവിക്കുന്നു. ഹൈഡ്രജനുമായോ മറ്റ് ജ്വലന വസ്തുക്കളുമായോ ഓക്സിജൻ സമ്പർക്കം പുലർത്തുമ്പോൾ, തീപിടുത്തത്തിനുള്ള സാധ്യത വർദ്ധിക്കുന്നു. അതിനാൽ, വാൽവുകൾ അഭിമുഖീകരിക്കാനിടയുള്ള അഗ്നി അപകടസാധ്യത കണക്കിലെടുത്ത്, സ്‌ഫോടനത്തെ പ്രതിരോധിക്കുന്ന വസ്തുക്കളും അഗ്നി-പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള ആക്യുവേറ്ററുകൾ, ഇൻസ്ട്രുമെൻ്റേഷൻ, കേബിളുകൾ എന്നിവയും എല്ലാം കർശനമായ സർട്ടിഫിക്കേഷനുകളോടെയാണ് വാൽവുകൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നത്. തീപിടുത്തമുണ്ടായാൽ വാൽവ് ശരിയായി പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് ഇത് ഉറപ്പാക്കുന്നു. വർദ്ധിച്ച മർദ്ദം വാൽവുകളെ പ്രവർത്തനരഹിതമാക്കാൻ സാധ്യതയുള്ള അപകടസാധ്യത കൂടിയാണ്. ലിക്വിഡ് ഹൈഡ്രജൻ വാൽവ് ബോഡിയുടെ അറയിൽ കുടുങ്ങുകയും താപ കൈമാറ്റവും ദ്രാവക ഹൈഡ്രജൻ ബാഷ്പീകരണവും ഒരേ സമയം സംഭവിക്കുകയാണെങ്കിൽ, അത് മർദ്ദം വർദ്ധിപ്പിക്കും. ഒരു വലിയ സമ്മർദ്ദ വ്യത്യാസം ഉണ്ടെങ്കിൽ, cavitation (cavitation) / noise സംഭവിക്കുന്നു. ഈ പ്രതിഭാസങ്ങൾ വാൽവിൻ്റെ സേവന ജീവിതത്തിൻ്റെ അകാല അവസാനത്തിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം, കൂടാതെ പ്രോസസ്സ് വൈകല്യങ്ങൾ കാരണം വലിയ നഷ്ടം പോലും സംഭവിക്കുന്നു. നിർദ്ദിഷ്ട ഓപ്പറേറ്റിംഗ് വ്യവസ്ഥകൾ പരിഗണിക്കാതെ തന്നെ, മുകളിൽ പറഞ്ഞ ഘടകങ്ങൾ പൂർണ്ണമായി പരിഗണിക്കുകയും ഡിസൈൻ പ്രക്രിയയിൽ അനുബന്ധമായ പ്രതിരോധ നടപടികൾ സ്വീകരിക്കുകയും ചെയ്താൽ, അത് വാൽവിൻ്റെ സുരക്ഷിതവും വിശ്വസനീയവുമായ പ്രവർത്തനം ഉറപ്പാക്കാൻ കഴിയും. കൂടാതെ, ഫ്യൂജിറ്റീവ് ലീക്കേജ് പോലെയുള്ള പാരിസ്ഥിതിക പ്രശ്നങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഡിസൈൻ വെല്ലുവിളികളും ഉണ്ട്. ഹൈഡ്രജൻ അദ്വിതീയമാണ്: ചെറിയ തന്മാത്രകൾ, നിറമില്ലാത്തതും, മണമില്ലാത്തതും, സ്ഫോടനാത്മകവുമാണ്. ഈ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ സീറോ ലീക്കേജിൻ്റെ സമ്പൂർണ്ണ ആവശ്യകതയെ നിർണ്ണയിക്കുന്നു.

നോർത്ത് ലാസ് വെഗാസ് വെസ്റ്റ് കോസ്റ്റ് ഹൈഡ്രജൻ ദ്രവീകരണ സ്റ്റേഷനിൽ,

വൈലാൻഡ് വാൽവ് എഞ്ചിനീയർമാർ സാങ്കേതിക സേവനങ്ങൾ നൽകുന്നു

വാൽവ് പരിഹാരങ്ങൾ

നിർദ്ദിഷ്ട പ്രവർത്തനവും തരവും പരിഗണിക്കാതെ തന്നെ, എല്ലാ ദ്രാവക ഹൈഡ്രജൻ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കുമുള്ള വാൽവുകൾ ചില പൊതുവായ ആവശ്യകതകൾ പാലിക്കണം. ഈ ആവശ്യകതകളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു: ഘടനാപരമായ ഭാഗത്തിൻ്റെ മെറ്റീരിയൽ വളരെ കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ ഘടനാപരമായ സമഗ്രത നിലനിർത്തുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കണം; എല്ലാ വസ്തുക്കൾക്കും പ്രകൃതിദത്ത അഗ്നി സുരക്ഷാ ഗുണങ്ങൾ ഉണ്ടായിരിക്കണം. അതേ കാരണത്താൽ, ലിക്വിഡ് ഹൈഡ്രജൻ വാൽവുകളുടെ സീലിംഗ് ഘടകങ്ങളും പാക്കിംഗും മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ച അടിസ്ഥാന ആവശ്യകതകൾ പാലിക്കണം. ദ്രാവക ഹൈഡ്രജൻ വാൽവുകൾക്ക് അനുയോജ്യമായ ഒരു വസ്തുവാണ് ഓസ്റ്റെനിറ്റിക് സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ. ഇതിന് മികച്ച ആഘാത ശക്തിയും കുറഞ്ഞ താപനഷ്ടവും ഉണ്ട്, കൂടാതെ വലിയ താപനില ഗ്രേഡിയൻ്റുകളെ നേരിടാനും കഴിയും. ലിക്വിഡ് ഹൈഡ്രജൻ അവസ്ഥകൾക്ക് അനുയോജ്യമായ മറ്റ് വസ്തുക്കളും ഉണ്ട്, എന്നാൽ നിർദ്ദിഷ്ട പ്രക്രിയ വ്യവസ്ഥകൾക്ക് പരിമിതമാണ്. മെറ്റീരിയലുകളുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പിന് പുറമേ, ചില ഡിസൈൻ വിശദാംശങ്ങൾ അവഗണിക്കരുത്, വാൽവ് സ്റ്റെം നീട്ടുക, തീവ്രമായ താഴ്ന്ന താപനിലയിൽ നിന്ന് സീലിംഗ് പാക്കിംഗ് സംരക്ഷിക്കാൻ ഒരു എയർ കോളം ഉപയോഗിക്കുക. കൂടാതെ, കാൻസൻസേഷൻ ഒഴിവാക്കാൻ വാൽവ് തണ്ടിൻ്റെ വിപുലീകരണം ഒരു ഇൻസുലേഷൻ റിംഗ് കൊണ്ട് സജ്ജീകരിക്കാം. നിർദ്ദിഷ്ട ആപ്ലിക്കേഷൻ വ്യവസ്ഥകൾക്കനുസൃതമായി വാൽവുകൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുന്നത് വ്യത്യസ്ത സാങ്കേതിക വെല്ലുവിളികൾക്ക് കൂടുതൽ ന്യായമായ പരിഹാരങ്ങൾ നൽകാൻ സഹായിക്കുന്നു. വെല്ലൻ രണ്ട് വ്യത്യസ്ത ഡിസൈനുകളിൽ ബട്ടർഫ്ലൈ വാൽവുകൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു: ഡബിൾ എക്സെൻട്രിക്, ട്രിപ്പിൾ എക്സെൻട്രിക് മെറ്റൽ സീറ്റ് ബട്ടർഫ്ലൈ വാൽവുകൾ. രണ്ട് ഡിസൈനുകൾക്കും ദ്വിദിശ ഒഴുക്ക് ശേഷിയുണ്ട്. ഡിസ്കിൻ്റെ ആകൃതിയും ഭ്രമണപഥവും രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, ഒരു ഇറുകിയ മുദ്ര കൈവരിക്കാൻ കഴിയും. ശേഷിക്കുന്ന മാധ്യമം ഇല്ലാത്ത വാൽവ് ബോഡിയിൽ ഒരു അറയും ഇല്ല. വേലൻ ഡബിൾ എക്സെൻട്രിക് ബട്ടർഫ്ലൈ വാൽവിൻ്റെ കാര്യത്തിൽ, മികച്ച വാൽവ് സീലിംഗ് പ്രകടനം നേടുന്നതിന്, വ്യതിരിക്തമായ VELFLEX സീലിംഗ് സിസ്റ്റവുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് ഡിസ്ക് എക്സെൻട്രിക് റൊട്ടേഷൻ ഡിസൈൻ ഇത് സ്വീകരിക്കുന്നു. ഈ പേറ്റൻ്റ് ഡിസൈനിന് വാൽവിലെ വലിയ താപനില വ്യതിയാനങ്ങളെപ്പോലും നേരിടാൻ കഴിയും. TORQSEAL ട്രിപ്പിൾ എക്സെൻട്രിക് ഡിസ്കിന് പ്രത്യേകം രൂപകല്പന ചെയ്ത ഒരു റൊട്ടേഷൻ ട്രാക്കറിയും ഉണ്ട്, അത് അടച്ച വാൽവ് പൊസിഷനിൽ എത്തുമ്പോൾ ഡിസ്ക് സീലിംഗ് ഉപരിതലം സീറ്റിൽ മാത്രം സ്പർശിക്കുന്നുവെന്നും പോറൽ വീഴുന്നില്ലെന്നും ഉറപ്പാക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു. അതിനാൽ, വാൽവിൻ്റെ ക്ലോസിംഗ് ടോർക്ക് ഡിസ്കിനെ കംപ്ലയിൻ്റ് സീറ്റിംഗ് നേടാനും അടച്ച വാൽവ് സ്ഥാനത്ത് മതിയായ വെഡ്ജ് ഇഫക്റ്റ് ഉണ്ടാക്കാനും കഴിയും, അതേസമയം സീറ്റ് സീലിംഗ് ഉപരിതലത്തിൻ്റെ മുഴുവൻ ചുറ്റളവുമായി ഡിസ്കിനെ തുല്യമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്നു. വാൽവ് സീറ്റിൻ്റെ അനുസരണം വാൽവ് ബോഡിക്കും ഡിസ്കിനും ഒരു "സ്വയം ക്രമീകരിക്കൽ" പ്രവർത്തനം നടത്താൻ അനുവദിക്കുന്നു, അങ്ങനെ താപനില വ്യതിയാനങ്ങളിൽ ഡിസ്ക് പിടിച്ചെടുക്കുന്നത് ഒഴിവാക്കുന്നു. ഉറപ്പിച്ച സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ വാൽവ് ഷാഫ്റ്റ് ഉയർന്ന പ്രവർത്തന സൈക്കിളുകൾക്ക് കഴിവുള്ളതും വളരെ കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ സുഗമമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നതുമാണ്. VELFLEX ഡബിൾ എക്സെൻട്രിക് ഡിസൈൻ വാൽവ് ഓൺലൈനിൽ വേഗത്തിലും എളുപ്പത്തിലും സേവനം ചെയ്യാൻ അനുവദിക്കുന്നു. സൈഡ് ഹൌസിംഗിന് നന്ദി, സീറ്റും ഡിസ്കും നേരിട്ട് പരിശോധിക്കുകയോ അല്ലെങ്കിൽ സർവീസ് ചെയ്യുകയോ ചെയ്യാം, ആക്യുവേറ്റർ അല്ലെങ്കിൽ പ്രത്യേക ഉപകരണങ്ങൾ വേർപെടുത്തേണ്ട ആവശ്യമില്ല.

Tianjin Tanggu വാട്ടർ-സീൽ വാൽവ് കമ്പനി, ലിമിറ്റഡ്റിസിലൻ്റ് സീറ്റഡ് ഉൾപ്പെടെയുള്ള ഉയർന്ന നൂതന സാങ്കേതികവിദ്യയെ പ്രതിരോധിക്കുന്ന ഇരിപ്പിട വാൽവുകളെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നുവേഫർ ബട്ടർഫ്ലൈ വാൽവ്, ലഗ് ബട്ടർഫ്ലൈ വാൽവ്, ഇരട്ട ഫ്ലേഞ്ച് കോൺസെൻട്രിക് ബട്ടർഫ്ലൈ വാൽവ്, ഡബിൾ ഫ്ലേഞ്ച് എക്സെൻട്രിക് ബട്ടർഫ്ലൈ വാൽവ്,വൈ-സ്ട്രെയിനർ, ബാലൻസിങ് വാൽവ്,വേഫർ ഡ്യുവൽ പ്ലേറ്റ് ചെക്ക് വാൽവ്, തുടങ്ങിയവ.