Až doteraz sa v scenároch kryogénnych aplikácií vyžadujúcich tesnenie dvojcestných ventilov používali hlavne dva typy ventilov, menovite guľové ventily a pevné guľové ventily/pevné guľové ventily namontované na vrchu.S úspešným vývojom dvojcestného kryogénneho guľového ventilu však dizajnéri systému získali atraktívnejšiu možnosť ako tradičné guľové ventily.plávajúce guľové ventily.Má vyšší prietok, nemá žiadne obmedzenie smeru toku a smeru tesnenia média a môže bezpečne fungovať v kryogénnych podmienkach.A veľkosť je menšia, hmotnosť je ľahšia a štruktúra je jednoduchšia.
Scenáre kryogénnej aplikácie, ktoré vyžadujú ventily, zahŕňajú vstup/výstup zo skladovacích nádrží na plnenie a vyprázdňovanie, tlakovanie uzavretých prázdnych potrubí, splyňovanie a skvapalňovanie, viacúčelové potrubia pre rôzne systémy v koncových staniciach LNG, lodné systémy a tankery, distribučné systémy, čerpanie stanice a čerpacie stanice paliva LNG, ako aj súpravy ventilov zemného plynu (GVU) súvisiace s dvojpalivovými motormi na lodiach.
Vo vyššie uvedených aplikačných scenároch sa dvojcestné uzatváracie ventily vo všeobecnosti používajú na ovládanie a uzatváranie média média.V porovnaní s alternatívnymi typmi ako naprguľové ventily, majú niekoľko problémov:
Prietokový koeficient (Cv) je nízky – to ovplyvní výber všetkých relevantných veľkostí potrubí a stane sa potenciálnym prekážkou obmedzujúcou prietokovú kapacitu systému.
· Potreba konfigurovať lineárne pohony na vykonávanie uzatváracích a riadiacich funkcií – v porovnaní s pravouhlými rotačnými pohonmi používanými na ovládanie a obsluhu guľových ventilov a iných pravouhlých rotačných ventilov má tento typ zariadenia zložitejšiu štruktúru a je drahý.Náklady a štrukturálna zložitosť kompletnej sady ventilových a ovládacích zariadení sú veľmi významné.
· Ak sa uzatvárací ventil používa na realizáciu funkcie núdzového vypnutia, ktorú vyžadujú mnohé systémy LNG, zložitosť bude ešte vyššia.
Pre malé zariadenia LNG (SSLNG) budú vyššie uvedené problémy zrejmejšie, pretože tieto systémy musia byť menšie, nákladovo efektívnejšie a mať najväčšiu prietokovú kapacitu, aby sa skrátil cyklus nakladania a vykladania.
Prietokový koeficient guľového ventilu je vyšší ako koeficient guľového ventilu rovnakej veľkosti.Inými slovami, majú menšiu veľkosť bez ovplyvnenia prietoku.To znamená, že veľkosť, hmotnosť a náklady na celý potrubný systém a dokonca aj na celý systém sú výrazne znížené.Zároveň môže výrazne zvýšiť návratnosť investícií (ROI) súvisiacich systémov.
Samozrejme, štandardné kryogénne plavákové guľové ventily sú jednosmerné, čo nie je vhodné pre vyššie uvedené scenáre, ktoré vyžadujú tesnenie dvojcestného ventilu.
Jednosmerný vs obojsmerný
Ako je znázornené na obrázku 1, štandardný plávajúci guľový ventil pre kryogénne podmienky má na prednej strane gule ventilu otvor na uvoľnenie tlaku, aby sa zabránilo hromadeniu a zvýšeniu tlaku, keď médium prechádza fázovou zmenou.Keď je ventil v zatvorenej polohe, skvapalnený zemný plyn uzavretý v dutine telesa ventilu sa začne odparovať a expandovať a objem môže po úplnom roztiahnutí dosiahnuť 600-násobok pôvodného objemu, čo môže spôsobiť prasknutie ventilu. .Aby sa predišlo tejto situácii, väčšina štandardných plavákových guľových ventilov má proti prúdu otvárací mechanizmus na uvoľnenie tlaku.Z tohto dôvodu sa tradičné guľové ventily nedajú použiť v situáciách, ktoré vyžadujú obojsmerné tesnenie.
A toto je fáza, v ktorej môže dvojcestný kryogénny plavákový guľový ventil ukázať svoj talent.Rozdiel medzi týmto ventilom a štandardným jednosmerným kryogénnym ventilom je:
· Na guľôčke ventilu nie je žiadny otvor na uvoľnenie tlaku
· Dokáže utesniť kvapalinu v oboch smeroch
· Na guľôčke ventilu nie je žiadny otvor na uvoľnenie tlaku
· Dokáže utesniť kvapalinu v oboch smeroch
V dvojcestnom kryogénnom plavákovom guľovom ventile nahrádza sedlo dvojcestného pružinového ventilu mechanizmus na uvoľnenie tlaku pri otváraní proti prúdu.Sedlo ventilu s pružinou môže uvoľniť nadmerný tlak generovaný skvapalneným zemným plynom uzavretým v dutine telesa ventilu, čím sa zabráni prasknutiu ventilu, ako je znázornené na obrázku 2.
Okrem toho pružinové sedlo ventilu pomáha udržiavať ventil pri nižšom krútiacom momente a dosiahnuť hladšiu prevádzku v kryogénnych podmienkach.
Dvojcestný kryogénny plavákový guľový ventil je vybavený grafitovým tesniacim krúžkom druhého stupňa, takže ventil má protipožiarnu funkciu.Pokiaľ nespôsobí katastrofická nehoda spálenie polymérových častí ventilu, sekundárne tesnenie nepríde do kontaktu s médiom.V prípade havárie bude plomba druhého stupňa dosahovať funkciu požiarnej ochrany.
Výhody dvojcestných ventilov
V porovnaní s guľovými ventilmi, pevnými a na vrchu namontovanými pevnými guľovými ventilmi má dvojcestný kryogénny plavákový guľový ventil všetky výhody guľového ventilu s vysokým koeficientom prietoku a neexistujú žiadne obmedzenia na smer tekutiny a tesnenia.Môže sa bezpečne používať v kryogénnych podmienkach;veľkosť je relatívne malá a štruktúra je pomerne jednoduchá.Zodpovedajúci pohon je tiež relatívne jednoduchý (pravouhlé otáčanie) a miniaturizovaný.Tieto výhody znamenajú, že celý systém je menší, ľahší a cenovo výhodnejší.
V porovnaní s guľovými ventilmi, pevnými a na vrchu namontovanými pevnými guľovými ventilmi má dvojcestný kryogénny plavákový guľový ventil všetky výhody guľového ventilu s vysokým koeficientom prietoku a neexistujú žiadne obmedzenia na smer tekutiny a tesnenia.Môže sa bezpečne používať v kryogénnych podmienkach;veľkosť je relatívne malá a štruktúra je pomerne jednoduchá.Zodpovedajúci pohon je tiež relatívne jednoduchý (pravouhlé otáčanie) a miniaturizovaný.Tieto výhody znamenajú, že celý systém je menší, ľahší a cenovo výhodnejší.
Tabuľka 1 porovnáva dvojcestný kryogénny plávajúci guľový ventil s inými ventilmi s podobnými funkciami z hľadiska údržby, veľkosti, hmotnosti, úrovne krútiaceho momentu, obtiažnosti ovládania a celkových nákladov a komplexne sumarizuje jeho výhody a nevýhody.
Ak malé zariadenie LNG poruší konvenciu a prijme dvojcestný kryogénny guľový ventil, môže naplno využiť jedinečné výhody guľového ventilu, tj plný priemer, vysoký prietok a vysokú rýchlosť vypúšťania potrubia.Relatívne povedané, môže podporovať potrubia menších rozmerov pri zachovaní rovnakého prietoku, takže môže znížiť celkový objem, hmotnosť a zložitosť systému a môže tiež znížiť náklady na potrubný systém.
Predchádzajúci článok predstavil výhody použitia ako uzatvárací ventil.Ak sa použije ako regulačný ventil, výhody budú zrejmejšie.Ak sa použije pravouhlý otočný guľový ventil, zložitosť súpravy na automatizáciu ventilov sa výrazne zníži, takže sa stala voliteľnou položkou pre kryogénny systém.
Najzákladnejším obsahom vyššie uvedenej automatizačnej súpravy je jednoduchý a praktický dvojcestný kryogénny plavákový guľový ventil a pravouhlý rotačný pohon s jednoduchou konštrukciou a vysokou hospodárnosťou.
Stručne povedané, dvojcestný kryogénny plavákový guľový ventil má „podvratný“ pozitívny význam pre kryogénny potrubný systém.V malých zariadeniach LNG môže naplno využiť svoje výhody.
Tento nový produkt bol v posledných rokoch overený v praktických aplikáciách, čo dokazuje, že má pozitívny význam pre cenu projektu a dlhodobú spoľahlivú prevádzku systému.
Čas odoslania: 17. júna 2021