വ്യവസായ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്നുള്ള ലിക്വിഡ് ഹൈഡ്രജൻ വാൽവുകൾ

സംഭരണത്തിലും ഗതാഗതത്തിലും ദ്രാവക ഹൈഡ്രജന് ചില ഗുണങ്ങളുണ്ട്. ഹൈഡ്രജനുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ദ്രാവക ഹൈഡ്രജന് (LH2) ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുണ്ട്, സംഭരണത്തിന് കുറഞ്ഞ മർദ്ദം ആവശ്യമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഹൈഡ്രജൻ ദ്രാവകമാകാൻ -253°C ആയിരിക്കണം, അതായത് അത് വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. വളരെ കുറഞ്ഞ താപനിലയും ജ്വലന സാധ്യതയും 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 ഹൈഡ്രജന്റെ (LH2) പ്രയോഗങ്ങൾ.

നിലവിൽ, ദ്രാവക ഹൈഡ്രജൻ വിവിധ പ്രത്യേക അവസരങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുകയും ഉപയോഗിക്കാൻ ശ്രമിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ബഹിരാകാശത്ത്, ഇത് ഒരു റോക്കറ്റ് വിക്ഷേപണ ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിക്കാനും ട്രാൻസോണിക് വിൻഡ് ടണലുകളിൽ ഷോക്ക് തരംഗങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാനും കഴിയും. "വലിയ ശാസ്ത്രത്തിന്റെ" പിന്തുണയോടെ, സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങൾ, കണികാ ആക്സിലറേറ്ററുകൾ, ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷൻ ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവയിൽ ദ്രാവക ഹൈഡ്രജൻ ഒരു പ്രധാന വസ്തുവായി മാറിയിരിക്കുന്നു. സുസ്ഥിര വികസനത്തിനായുള്ള ആളുകളുടെ ആഗ്രഹം വളരുന്നതിനനുസരിച്ച്, സമീപ വർഷങ്ങളിൽ കൂടുതൽ കൂടുതൽ ട്രക്കുകളും കപ്പലുകളും ദ്രാവക ഹൈഡ്രജനെ ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. മുകളിൽ പറഞ്ഞ പ്രയോഗ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, വാൽവുകളുടെ പ്രാധാന്യം വളരെ വ്യക്തമാണ്. വാൽവുകളുടെ സുരക്ഷിതവും വിശ്വസനീയവുമായ പ്രവർത്തനം ദ്രാവക ഹൈഡ്രജൻ വിതരണ ശൃംഖലയുടെ (ഉൽപാദനം, ഗതാഗതം, സംഭരണം, വിതരണം) അവിഭാജ്യ ഘടകമാണ്. ദ്രാവക ഹൈഡ്രജനുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പ്രവർത്തനങ്ങൾ വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞതാണ്. -272°C വരെ ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള വാൽവുകളുടെ മേഖലയിൽ 30 വർഷത്തിലധികം പ്രായോഗിക പരിചയവും വൈദഗ്ധ്യവും ഉള്ള വേലൻ, വളരെക്കാലമായി വിവിധ നൂതന പദ്ധതികളിൽ ഏർപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്, കൂടാതെ ദ്രാവക ഹൈഡ്രജൻ സേവനത്തിന്റെ സാങ്കേതിക വെല്ലുവിളികളെ അതിന്റെ ശക്തിയാൽ അത് വിജയിച്ചിട്ടുണ്ടെന്ന് വ്യക്തമാണ്.

ഡിസൈൻ ഘട്ടത്തിലെ വെല്ലുവിളികൾ

വാൽവ് ഡിസൈൻ റിസ്ക് അസസ്മെന്റിൽ മർദ്ദം, താപനില, ഹൈഡ്രജൻ സാന്ദ്രത എന്നിവയെല്ലാം പരിശോധിക്കുന്ന പ്രധാന ഘടകങ്ങളാണ്. വാൽവ് പ്രകടനം ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിന്, രൂപകൽപ്പനയും മെറ്റീരിയൽ തിരഞ്ഞെടുപ്പും നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. ദ്രാവക ഹൈഡ്രജൻ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന വാൽവുകൾ ലോഹങ്ങളിൽ ഹൈഡ്രജന്റെ പ്രതികൂല ഫലങ്ങൾ ഉൾപ്പെടെയുള്ള അധിക വെല്ലുവിളികൾ നേരിടുന്നു. വളരെ കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ, വാൽവ് വസ്തുക്കൾ ഹൈഡ്രജൻ തന്മാത്രകളുടെ ആക്രമണത്തെ ചെറുക്കുക മാത്രമല്ല (അതുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ചില തകർച്ച സംവിധാനങ്ങൾ അക്കാദമിക് മേഖലയിൽ ഇപ്പോഴും ചർച്ച ചെയ്യപ്പെടുന്നു), മാത്രമല്ല അവയുടെ ജീവിത ചക്രത്തിൽ വളരെക്കാലം സാധാരണ പ്രവർത്തനം നിലനിർത്തുകയും വേണം. നിലവിലെ സാങ്കേതിക വികസന നിലവാരത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, ഹൈഡ്രജൻ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ലോഹേതര വസ്തുക്കളുടെ പ്രയോഗക്ഷമതയെക്കുറിച്ച് വ്യവസായത്തിന് പരിമിതമായ അറിവേയുള്ളൂ. ഒരു സീലിംഗ് മെറ്റീരിയൽ തിരഞ്ഞെടുക്കുമ്പോൾ, ഈ ഘടകം കണക്കിലെടുക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. ഫലപ്രദമായ സീലിംഗ് ഒരു പ്രധാന ഡിസൈൻ പ്രകടന മാനദണ്ഡവുമാണ്. ദ്രാവക ഹൈഡ്രജനും ആംബിയന്റ് താപനിലയും (മുറിയിലെ താപനില) തമ്മിൽ ഏകദേശം 300°C താപനില വ്യത്യാസമുണ്ട്, അതിന്റെ ഫലമായി ഒരു താപനില ഗ്രേഡിയന്റ് ഉണ്ടാകുന്നു. വാൽവിന്റെ ഓരോ ഘടകവും വ്യത്യസ്ത അളവിലുള്ള താപ വികാസത്തിനും സങ്കോചത്തിനും വിധേയമാകും. ഈ പൊരുത്തക്കേട് നിർണായകമായ സീലിംഗ് പ്രതലങ്ങളുടെ അപകടകരമായ ചോർച്ചയിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം. വാൽവ് സ്റ്റെമിന്റെ സീലിംഗ് ഇറുകിയതയും ഡിസൈനിന്റെ ശ്രദ്ധാകേന്ദ്രമാണ്. തണുപ്പിൽ നിന്ന് ചൂടിലേക്കുള്ള മാറ്റം താപപ്രവാഹം സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ബോണറ്റ് കാവിറ്റി ഏരിയയിലെ ചൂടുള്ള ഭാഗങ്ങൾ മരവിച്ചേക്കാം, ഇത് സ്റ്റെം സീലിംഗ് പ്രകടനത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തുകയും വാൽവ് പ്രവർത്തനക്ഷമതയെ ബാധിക്കുകയും ചെയ്യും. കൂടാതെ, -253°C എന്ന വളരെ കുറഞ്ഞ താപനില വാൽവിന് ഈ താപനിലയിൽ ദ്രാവക ഹൈഡ്രജൻ നിലനിർത്താൻ കഴിയുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ ഏറ്റവും മികച്ച ഇൻസുലേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യ ആവശ്യമാണ്, അതേസമയം തിളപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ ഉണ്ടാകുന്ന നഷ്ടം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ദ്രാവക ഹൈഡ്രജനിലേക്ക് താപം കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നിടത്തോളം, അത് ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുകയും ചോർന്നൊലിക്കുകയും ചെയ്യും. മാത്രമല്ല, ഇൻസുലേഷന്റെ പൊട്ടുന്ന സ്ഥലത്ത് ഓക്സിജൻ ഘനീഭവിക്കൽ സംഭവിക്കുന്നു. ഓക്സിജൻ ഹൈഡ്രജനുമായോ മറ്റ് ജ്വലന വസ്തുക്കളുമായോ സമ്പർക്കം പുലർത്തുമ്പോൾ, തീയുടെ സാധ്യത വർദ്ധിക്കുന്നു. അതിനാൽ, വാൽവുകൾ നേരിടേണ്ടിവരുന്ന തീപിടുത്ത സാധ്യത കണക്കിലെടുത്ത്, സ്ഫോടന-പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള വസ്തുക്കൾ മനസ്സിൽ വെച്ചുകൊണ്ട് വാൽവുകൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യണം, അതുപോലെ തന്നെ തീ-പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള ആക്യുവേറ്ററുകൾ, ഉപകരണങ്ങൾ, കേബിളുകൾ എന്നിവയും കർശനമായ സർട്ടിഫിക്കേഷനുകളോടെയാണ്. തീപിടുത്തമുണ്ടായാൽ വാൽവ് ശരിയായി പ്രവർത്തിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് ഇത് ഉറപ്പാക്കുന്നു. വർദ്ധിച്ച മർദ്ദം വാൽവുകളെ പ്രവർത്തനരഹിതമാക്കുന്ന ഒരു സാധ്യത കൂടിയാണ്. ദ്രാവക ഹൈഡ്രജൻ വാൽവ് ബോഡിയുടെ കാവിറ്റിയിൽ കുടുങ്ങിക്കിടക്കുകയും താപ കൈമാറ്റവും ദ്രാവക ഹൈഡ്രജൻ ബാഷ്പീകരണവും ഒരേ സമയം സംഭവിക്കുകയും ചെയ്താൽ, അത് സമ്മർദ്ദത്തിൽ വർദ്ധനവിന് കാരണമാകും. വലിയ മർദ്ദ വ്യത്യാസമുണ്ടെങ്കിൽ, കാവിറ്റേഷൻ (കാവിറ്റേഷൻ)/ശബ്ദം സംഭവിക്കുന്നു. ഈ പ്രതിഭാസങ്ങൾ വാൽവിന്റെ സേവനജീവിതം അകാലത്തിൽ അവസാനിക്കുന്നതിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം, കൂടാതെ പ്രക്രിയാ വൈകല്യങ്ങൾ കാരണം വലിയ നഷ്ടങ്ങൾ പോലും സംഭവിക്കാം. നിർദ്ദിഷ്ട പ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങൾ പരിഗണിക്കാതെ തന്നെ, മുകളിൽ പറഞ്ഞ ഘടകങ്ങൾ പൂർണ്ണമായി പരിഗണിക്കാനും ഡിസൈൻ പ്രക്രിയയിൽ അനുബന്ധ പ്രതിരോധ നടപടികൾ സ്വീകരിക്കാനും കഴിയുമെങ്കിൽ, വാൽവിന്റെ സുരക്ഷിതവും വിശ്വസനീയവുമായ പ്രവർത്തനം ഉറപ്പാക്കാൻ ഇതിന് കഴിയും. കൂടാതെ, ഫ്യൂജിറ്റീവ് ചോർച്ച പോലുള്ള പാരിസ്ഥിതിക പ്രശ്നങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഡിസൈൻ വെല്ലുവിളികളും ഉണ്ട്. ഹൈഡ്രജൻ സവിശേഷമാണ്: ചെറിയ തന്മാത്രകൾ, നിറമില്ലാത്തത്, മണമില്ലാത്തത്, സ്ഫോടനാത്മകം. ഈ സവിശേഷതകൾ സീറോ ചോർച്ചയുടെ ആവശ്യകത നിർണ്ണയിക്കുന്നു.

നോർത്ത് ലാസ് വെഗാസ് വെസ്റ്റ് കോസ്റ്റ് ഹൈഡ്രജൻ ലിക്വിഫാക്ഷൻ 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 ഭാഗത്തിന്റെ മെറ്റീരിയൽ വളരെ കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ ഘടനാപരമായ സമഗ്രത നിലനിർത്തുന്നുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കണം; എല്ലാ വസ്തുക്കൾക്കും സ്വാഭാവിക അഗ്നി സുരക്ഷാ ഗുണങ്ങൾ ഉണ്ടായിരിക്കണം. അതേ കാരണത്താൽ, ദ്രാവക ഹൈഡ്രജൻ വാൽവുകളുടെ സീലിംഗ് ഘടകങ്ങളും പാക്കിംഗും മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ച അടിസ്ഥാന ആവശ്യകതകൾ പാലിക്കണം. ദ്രാവക ഹൈഡ്രജൻ വാൽവുകൾക്ക് അനുയോജ്യമായ ഒരു വസ്തുവാണ് ഓസ്റ്റെനിറ്റിക് സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ. ഇതിന് മികച്ച ആഘാത ശക്തിയും കുറഞ്ഞ താപ നഷ്ടവുമുണ്ട്, കൂടാതെ വലിയ താപനില ഗ്രേഡിയന്റുകളെ നേരിടാനും കഴിയും. ദ്രാവക ഹൈഡ്രജൻ അവസ്ഥകൾക്ക് അനുയോജ്യമായ മറ്റ് വസ്തുക്കളും ഉണ്ട്, പക്ഷേ അവ നിർദ്ദിഷ്ട പ്രക്രിയ അവസ്ഥകളിൽ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. മെറ്റീരിയലുകളുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പിന് പുറമേ, വാൽവ് സ്റ്റെം നീട്ടുന്നതും സീലിംഗ് പാക്കിംഗിനെ അങ്ങേയറ്റത്തെ താഴ്ന്ന താപനിലയിൽ നിന്ന് സംരക്ഷിക്കാൻ ഒരു എയർ കോളം ഉപയോഗിക്കുന്നതും പോലുള്ള ചില ഡിസൈൻ വിശദാംശങ്ങൾ അവഗണിക്കരുത്. കൂടാതെ, വാൽവ് സ്റ്റെമിന്റെ വിപുലീകരണത്തിൽ ഘനീഭവിക്കുന്നത് ഒഴിവാക്കാൻ ഒരു ഇൻസുലേഷൻ റിംഗ് സജ്ജീകരിക്കാം. നിർദ്ദിഷ്ട ആപ്ലിക്കേഷൻ സാഹചര്യങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് വാൽവുകൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുന്നത് വ്യത്യസ്ത സാങ്കേതിക വെല്ലുവിളികൾക്ക് കൂടുതൽ ന്യായമായ പരിഹാരങ്ങൾ നൽകാൻ സഹായിക്കുന്നു. വെല്ലൻ രണ്ട് വ്യത്യസ്ത ഡിസൈനുകളിൽ ബട്ടർഫ്ലൈ വാൽവുകൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു: ഇരട്ട എക്സെൻട്രിക്, ട്രിപ്പിൾ എക്സെൻട്രിക് മെറ്റൽ സീറ്റ് ബട്ടർഫ്ലൈ വാൽവുകൾ. രണ്ട് ഡിസൈനുകളിലും ദ്വിദിശ ഫ്ലോ ശേഷിയുണ്ട്. ഡിസ്ക് ആകൃതിയും ഭ്രമണ പാതയും രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, ഒരു ഇറുകിയ സീൽ നേടാൻ കഴിയും. അവശിഷ്ട മാധ്യമം ഇല്ലാത്തിടത്ത് വാൽവ് ബോഡിയിൽ ഒരു അറയും ഇല്ല. വേലൻ ഇരട്ട എക്സെൻട്രിക് ബട്ടർഫ്ലൈ വാൽവിന്റെ കാര്യത്തിൽ, മികച്ച വാൽവ് സീലിംഗ് പ്രകടനം കൈവരിക്കുന്നതിനായി, വ്യതിരിക്തമായ VELFLEX സീലിംഗ് സിസ്റ്റവുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് ഡിസ്ക് എക്സെൻട്രിക് റൊട്ടേഷൻ ഡിസൈൻ ഇത് സ്വീകരിക്കുന്നു. ഈ പേറ്റന്റ് നേടിയ രൂപകൽപ്പനയ്ക്ക് വാൽവിലെ വലിയ താപനില ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകളെ പോലും നേരിടാൻ കഴിയും. TORQSEAL ട്രിപ്പിൾ എക്സെൻട്രിക് ഡിസ്കിന് പ്രത്യേകം രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത ഒരു റൊട്ടേഷൻ പാതയും ഉണ്ട്, ഇത് ഡിസ്ക് സീലിംഗ് ഉപരിതലം അടച്ച വാൽവ് സ്ഥാനത്ത് എത്തുമ്പോൾ മാത്രമേ സീറ്റിൽ സ്പർശിക്കുന്നുള്ളൂവെന്നും പോറലുകൾ ഉണ്ടാകുന്നില്ലെന്നും ഉറപ്പാക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു. അതിനാൽ, വാൽവിന്റെ ക്ലോസിംഗ് ടോർക്ക് ഡിസ്കിനെ അനുയോജ്യമായ സീറ്റിംഗ് കൈവരിക്കാൻ പ്രേരിപ്പിക്കുകയും അടച്ച വാൽവ് സ്ഥാനത്ത് മതിയായ വെഡ്ജ് ഇഫക്റ്റ് സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, അതേസമയം ഡിസ്ക് സീറ്റ് സീലിംഗ് ഉപരിതലത്തിന്റെ മുഴുവൻ ചുറ്റളവുമായി തുല്യമായി ബന്ധപ്പെടുന്നു. വാൽവ് സീറ്റിന്റെ അനുസരണം വാൽവ് ബോഡിക്കും ഡിസ്കിനും ഒരു "സ്വയം ക്രമീകരിക്കൽ" പ്രവർത്തനം നടത്താൻ അനുവദിക്കുന്നു, അങ്ങനെ താപനില ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾക്കിടയിൽ ഡിസ്കിന്റെ പിടിച്ചെടുക്കൽ ഒഴിവാക്കുന്നു. ശക്തിപ്പെടുത്തിയ സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ വാൽവ് ഷാഫ്റ്റിന് ഉയർന്ന പ്രവർത്തന ചക്രങ്ങൾ നടത്താൻ കഴിയും, കൂടാതെ വളരെ കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ സുഗമമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. VELFLEX ഇരട്ട എക്സെൻട്രിക് ഡിസൈൻ വാൽവ് ഓൺലൈനിൽ വേഗത്തിലും എളുപ്പത്തിലും സർവീസ് ചെയ്യാൻ അനുവദിക്കുന്നു. സൈഡ് ഹൗസിംഗിന് നന്ദി, ആക്യുവേറ്റർ അല്ലെങ്കിൽ പ്രത്യേക ഉപകരണങ്ങൾ ഡിസ്അസംബ്ലിംഗ് ചെയ്യാതെ തന്നെ സീറ്റും ഡിസ്കും നേരിട്ട് പരിശോധിക്കാനോ സർവീസ് ചെയ്യാനോ കഴിയും.

Tianjin Tanggu വാട്ടർ-സീൽ വാൽവ് കമ്പനി, ലിമിറ്റഡ്ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ളതും ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ളതുമായ വാൽവുകളെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു, ഇതിൽ റെസിസ്റ്റന്റ് സീറ്റഡ് വാൽവുകൾ ഉൾപ്പെടുന്നു.വേഫർ ബട്ടർഫ്ലൈ വാൽവ്, ലഗ് ബട്ടർഫ്ലൈ വാൽവ്, ഡബിൾ ഫ്ലേഞ്ച് കോൺസെൻട്രിക് ബട്ടർഫ്ലൈ വാൽവ്, ഡബിൾ ഫ്ലേഞ്ച് എക്സെൻട്രിക് ബട്ടർഫ്ലൈ വാൽവ്,Y-സ്‌ട്രൈനർ, ബാലൻസിങ് വാൽവ്,വേഫർ ഡ്യുവൽ പ്ലേറ്റ് ചെക്ക് വാൽവ്, മുതലായവ.