उद्योगाच्या दृष्टीकोनातून द्रव हायड्रोजन वाल्व्ह

लिक्विड हायड्रोजनचे स्टोरेज आणि वाहतुकीमध्ये काही फायदे आहेत. हायड्रोजनच्या तुलनेत, द्रव हायड्रोजन (LH2) ची घनता जास्त असते आणि स्टोरेजसाठी कमी दाब आवश्यक असतो. तथापि, हायड्रोजन द्रव होण्यासाठी -253°C असणे आवश्यक आहे, याचा अर्थ ते खूप कठीण आहे. अत्यंत कमी तापमान आणि ज्वलनशीलता धोके द्रव हायड्रोजनला धोकादायक माध्यम बनवतात. या कारणास्तव, संबंधित अनुप्रयोगांसाठी वाल्व डिझाइन करताना कठोर सुरक्षा उपाय आणि उच्च विश्वासार्हता या बिनधास्त आवश्यकता आहेत.

फडिला खेलफौई, फ्रेडरिक ब्लँक्वेट यांनी

वेलन व्हॉल्व्ह (वेलन)

द्रव हायड्रोजन (LH2) चे अनुप्रयोग.

सध्या, द्रव हायड्रोजन वापरला जातो आणि विविध विशेष प्रसंगी वापरण्याचा प्रयत्न केला जातो. एरोस्पेसमध्ये, हे रॉकेट प्रक्षेपण इंधन म्हणून वापरले जाऊ शकते आणि ट्रान्सोनिक पवन बोगद्यांमध्ये शॉक लाटा देखील निर्माण करू शकतात. "मोठे विज्ञान" द्वारे समर्थित, द्रव हायड्रोजन हे सुपरकंडक्टिंग सिस्टम, कण प्रवेगक आणि न्यूक्लियर फ्यूजन उपकरणांमध्ये एक प्रमुख सामग्री बनले आहे. लोकांची शाश्वत विकासाची इच्छा जसजशी वाढत आहे, तसतसे अलिकडच्या वर्षांत द्रव हायड्रोजनचा वापर अधिकाधिक ट्रक आणि जहाजांद्वारे इंधन म्हणून केला जात आहे. उपरोक्त अनुप्रयोग परिस्थितींमध्ये, वाल्वचे महत्त्व अगदी स्पष्ट आहे. वाल्वचे सुरक्षित आणि विश्वासार्ह ऑपरेशन हे द्रव हायड्रोजन पुरवठा साखळी परिसंस्थेचा अविभाज्य भाग आहे (उत्पादन, वाहतूक, साठवण आणि वितरण). द्रव हायड्रोजनशी संबंधित ऑपरेशन्स आव्हानात्मक आहेत. -272°C पर्यंत उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या वाल्व्हच्या क्षेत्रात 30 वर्षांहून अधिक व्यावहारिक अनुभव आणि कौशल्यासह, वेलान बर्याच काळापासून विविध नाविन्यपूर्ण प्रकल्पांमध्ये गुंतले आहे आणि हे स्पष्ट आहे की त्यांनी तांत्रिक आव्हाने जिंकली आहेत. द्रव हायड्रोजन त्याच्या सामर्थ्याने सेवा.

डिझाइन टप्प्यात आव्हाने

दाब, तापमान आणि हायड्रोजन एकाग्रता हे वाल्व डिझाइन जोखीम मूल्यांकनामध्ये तपासलेले सर्व प्रमुख घटक आहेत. वाल्व कार्यप्रदर्शन ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी, डिझाइन आणि सामग्रीची निवड निर्णायक भूमिका बजावते. द्रव हायड्रोजन ऍप्लिकेशन्समध्ये वापरल्या जाणाऱ्या वाल्व्हना अतिरिक्त आव्हानांचा सामना करावा लागतो, ज्यामध्ये धातूंवर हायड्रोजनच्या प्रतिकूल परिणामांचा समावेश होतो. अत्यंत कमी तापमानात, झडप सामग्रीने केवळ हायड्रोजन रेणूंच्या हल्ल्यालाच तोंड दिले पाहिजे (काही संबंधित बिघडण्याची यंत्रणा अजूनही शैक्षणिक क्षेत्रात चर्चेत आहे), परंतु त्यांच्या जीवन चक्रात दीर्घकाळ सामान्य ऑपरेशन देखील राखले पाहिजे. तांत्रिक विकासाच्या सध्याच्या पातळीच्या दृष्टीने, उद्योगाला हायड्रोजन ऍप्लिकेशन्समध्ये नॉन-मेटॅलिक सामग्रीच्या लागू करण्याबद्दल मर्यादित ज्ञान आहे. सीलिंग सामग्री निवडताना, हा घटक विचारात घेणे आवश्यक आहे. प्रभावी सीलिंग देखील एक प्रमुख डिझाइन कामगिरी निकष आहे. द्रव हायड्रोजन आणि सभोवतालचे तापमान (खोल्यातील तापमान) मध्ये तापमानाचा फरक जवळजवळ 300°C आहे, परिणामी तापमान ग्रेडियंट बनते. व्हॉल्व्हचा प्रत्येक घटक थर्मल विस्तार आणि आकुंचन वेगवेगळ्या अंशांमधून जाईल. या विसंगतीमुळे गंभीर सीलिंग पृष्ठभागांची धोकादायक गळती होऊ शकते. वाल्व स्टेमची सीलिंग घट्टपणा देखील डिझाइनचा फोकस आहे. थंड ते गरम संक्रमण उष्णता प्रवाह निर्माण करते. बोनेट पोकळी क्षेत्राचे गरम भाग गोठू शकतात, जे स्टेम सीलिंग कार्यक्षमतेत व्यत्यय आणू शकतात आणि वाल्वच्या कार्यक्षमतेवर परिणाम करू शकतात. याशिवाय, -253°C च्या अत्यंत कमी तापमानाचा अर्थ असा आहे की उकळत्यामुळे होणारे नुकसान कमी करताना वाल्व या तापमानात द्रव हायड्रोजन राखू शकेल याची खात्री करण्यासाठी सर्वोत्तम इन्सुलेशन तंत्रज्ञान आवश्यक आहे. जोपर्यंत द्रव हायड्रोजनमध्ये उष्णता हस्तांतरित केली जाते तोपर्यंत ती बाष्पीभवन होईल आणि गळती होईल. इतकेच नाही तर इन्सुलेशनच्या ब्रेकिंग पॉइंटवर ऑक्सिजनचे संक्षेपण होते. एकदा ऑक्सिजन हायड्रोजन किंवा इतर ज्वलनशील पदार्थांच्या संपर्कात आला की आग लागण्याचा धोका वाढतो. त्यामुळे, वाल्व्हला आग लागण्याची जोखीम लक्षात घेऊन, झडपांची रचना स्फोट-प्रूफ सामग्री, तसेच अग्निरोधक ॲक्ट्युएटर, उपकरणे आणि केबल्स, सर्व कठोर प्रमाणपत्रांसह लक्षात घेऊन केली पाहिजे. हे सुनिश्चित करते की आग लागल्यास वाल्व योग्यरित्या कार्य करते. वाढलेला दाब हा देखील एक संभाव्य धोका आहे जो वाल्व अकार्यक्षम बनवू शकतो. जर द्रव हायड्रोजन वाल्व्ह बॉडीच्या पोकळीत अडकला असेल आणि उष्णता हस्तांतरण आणि द्रव हायड्रोजन बाष्पीभवन एकाच वेळी होत असेल तर त्यामुळे दबाव वाढेल. मोठ्या दाबाचा फरक असल्यास, पोकळ्या निर्माण होणे (पोकळ्या निर्माण होणे)/आवाज होतो. या घटनांमुळे व्हॉल्व्हच्या सेवा जीवनाचा अकाली अंत होऊ शकतो आणि प्रक्रियेतील दोषांमुळे मोठे नुकसान देखील होऊ शकते. विशिष्ट ऑपरेटिंग परिस्थितीची पर्वा न करता, जर वरील घटकांचा पूर्णपणे विचार केला जाऊ शकतो आणि डिझाइन प्रक्रियेत संबंधित प्रतिकारक उपाय केले जाऊ शकतात, तर ते वाल्वचे सुरक्षित आणि विश्वासार्ह ऑपरेशन सुनिश्चित करू शकते. याव्यतिरिक्त, पर्यावरणीय समस्यांशी संबंधित डिझाइन आव्हाने आहेत, जसे की फरारी गळती. हायड्रोजन अद्वितीय आहे: लहान रेणू, रंगहीन, गंधहीन आणि स्फोटक. ही वैशिष्ट्ये शून्य गळतीची पूर्ण आवश्यकता निर्धारित करतात.

उत्तर लास वेगास वेस्ट कोस्ट हायड्रोजन द्रवीकरण स्टेशनवर,

Wieland Valve अभियंते तांत्रिक सेवा देत आहेत

वाल्व उपाय

विशिष्ट कार्य आणि प्रकार काहीही असो, सर्व द्रव हायड्रोजन ऍप्लिकेशन्ससाठी वाल्वने काही सामान्य आवश्यकता पूर्ण केल्या पाहिजेत. या आवश्यकतांमध्ये हे समाविष्ट आहे: स्ट्रक्चरल भागाची सामग्री अत्यंत कमी तापमानात स्ट्रक्चरल अखंडता राखली जाईल याची खात्री करणे आवश्यक आहे; सर्व सामग्रीमध्ये नैसर्गिक अग्निसुरक्षा गुणधर्म असणे आवश्यक आहे. त्याच कारणास्तव, सीलिंग घटक आणि द्रव हायड्रोजन वाल्वचे पॅकिंग देखील वर नमूद केलेल्या मूलभूत आवश्यकता पूर्ण करणे आवश्यक आहे. ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील द्रव हायड्रोजन वाल्व्हसाठी एक आदर्श सामग्री आहे. यात उत्कृष्ट प्रभाव शक्ती, कमीतकमी उष्णता कमी होणे आणि मोठ्या तापमान ग्रेडियंटचा सामना करू शकतो. द्रव हायड्रोजन परिस्थितीसाठी देखील योग्य असलेली इतर सामग्री आहेत, परंतु विशिष्ट प्रक्रिया परिस्थितींपुरती मर्यादित आहेत. सामग्रीच्या निवडीव्यतिरिक्त, काही डिझाइन तपशीलांकडे दुर्लक्ष केले जाऊ नये, जसे की वाल्व स्टेम वाढवणे आणि सीलिंग पॅकिंगचे अत्यंत कमी तापमानापासून संरक्षण करण्यासाठी एअर कॉलम वापरणे. याव्यतिरिक्त, कंडेन्सेशन टाळण्यासाठी वाल्व स्टेमचा विस्तार इन्सुलेशन रिंगसह सुसज्ज केला जाऊ शकतो. विशिष्ट ऍप्लिकेशन अटींनुसार व्हॉल्व्ह डिझाइन केल्याने विविध तांत्रिक आव्हानांना अधिक वाजवी उपाय देण्यात मदत होते. वेलन दोन वेगवेगळ्या डिझाईन्समध्ये बटरफ्लाय व्हॉल्व्ह ऑफर करते: दुहेरी विलक्षण आणि तिहेरी विक्षिप्त मेटल सीट बटरफ्लाय व्हॉल्व्ह. दोन्ही डिझाईन्समध्ये द्विदिश प्रवाह क्षमता आहे. डिस्क आकार आणि रोटेशन प्रक्षेपण डिझाइन करून, एक घट्ट सील मिळवता येते. वाल्व बॉडीमध्ये कोणतीही पोकळी नाही जेथे कोणतेही अवशिष्ट माध्यम नाही. Velan डबल विक्षिप्त बटरफ्लाय व्हॉल्व्हच्या बाबतीत, उत्कृष्ट वाल्व सीलिंग कार्यप्रदर्शन प्राप्त करण्यासाठी, विशिष्ट VELFLEX सीलिंग प्रणालीसह डिस्क विलक्षण रोटेशन डिझाइनचा अवलंब करते. हे पेटंट केलेले डिझाइन वाल्वमधील तापमानातील मोठ्या चढ-उतारांना तोंड देऊ शकते. TORQSEAL ट्रिपल विक्षिप्त डिस्कमध्ये एक खास डिझाइन केलेले रोटेशन ट्रॅजेक्टोरी देखील आहे जी डिस्क सीलिंग पृष्ठभाग केवळ बंद वाल्व स्थितीत पोहोचण्याच्या क्षणी सीटला स्पर्श करते आणि स्क्रॅच होत नाही याची खात्री करण्यास मदत करते. त्यामुळे, व्हॉल्व्हचा बंद होणारा टॉर्क सुसंगत बसण्यासाठी डिस्क चालवू शकतो आणि बंद झडप स्थितीत पुरेसा वेज इफेक्ट निर्माण करू शकतो, तसेच डिस्कचा सीट सीलिंग पृष्ठभागाच्या संपूर्ण परिघाशी समान रीतीने संपर्क साधतो. व्हॉल्व्ह सीटचे अनुपालन वाल्व बॉडी आणि डिस्कला "स्व-समायोजित" कार्य करण्यास अनुमती देते, त्यामुळे तापमान चढउतारांदरम्यान डिस्कचे जप्ती टाळले जाते. प्रबलित स्टेनलेस स्टील व्हॉल्व्ह शाफ्ट उच्च ऑपरेटिंग सायकलसाठी सक्षम आहे आणि अतिशय कमी तापमानात सहजतेने कार्य करते. VELFLEX दुहेरी विलक्षण डिझाईनमुळे झडप जलद आणि सहज ऑनलाइन सर्व्हिस करता येते. साइड हाऊसिंगबद्दल धन्यवाद, ॲक्ट्युएटर किंवा विशेष साधने वेगळे न करता सीट आणि डिस्कची थेट तपासणी किंवा सर्व्हिस केली जाऊ शकते.

टियांजिन तंगु वॉटर-सील वाल्व कं, लिउच्च-प्रगत तंत्रज्ञान लवचिक बसलेल्या वाल्व्हला सपोर्ट करत आहेत, ज्यामध्ये लवचिक बसलेले आहेतवेफर बटरफ्लाय झडप, लग बटरफ्लाय झडप, दुहेरी फ्लँज संकेंद्रित बटरफ्लाय वाल्व, डबल फ्लँज विक्षिप्त बटरफ्लाय वाल्व,Y-गाळणारा, संतुलन झडप,वेफर ड्युअल प्लेट चेक वाल्व, इ.