उद्योगाच्या दृष्टिकोनातून द्रव हायड्रोजन व्हॉल्व्ह

द्रव हायड्रोजनचे साठवणूक आणि वाहतुकीत काही फायदे आहेत. हायड्रोजनच्या तुलनेत, द्रव हायड्रोजन (LH2) ची घनता जास्त असते आणि साठवणुकीसाठी कमी दाब आवश्यक असतो. तथापि, द्रव बनण्यासाठी हायड्रोजन -२५३°C तापमान असणे आवश्यक आहे, याचा अर्थ ते खूप कठीण आहे. अत्यंत कमी तापमान आणि ज्वलनशीलतेचे धोके द्रव हायड्रोजनला धोकादायक माध्यम बनवतात. या कारणास्तव, संबंधित अनुप्रयोगांसाठी व्हॉल्व्ह डिझाइन करताना कठोर सुरक्षा उपाय आणि उच्च विश्वासार्हता या तडजोड न करण्याच्या आवश्यकता आहेत.

फडिला खेलफौई, फ्रेडरिक ब्लँक्वेट यांनी

वेलान व्हॉल्व्ह (वेलान)

द्रव हायड्रोजन (LH2) चे उपयोग.

सध्या, द्रव हायड्रोजनचा वापर विविध विशेष प्रसंगी केला जातो आणि वापरण्याचा प्रयत्न केला जातो. एरोस्पेसमध्ये, ते रॉकेट प्रक्षेपण इंधन म्हणून वापरले जाऊ शकते आणि ट्रान्सोनिक विंड बोगद्यांमध्ये शॉक वेव्ह देखील निर्माण करू शकते. "मोठ्या विज्ञानाच्या" पाठिंब्याने, द्रव हायड्रोजन सुपरकंडक्टिंग सिस्टम, कण प्रवेगक आणि न्यूक्लियर फ्यूजन उपकरणांमध्ये एक प्रमुख सामग्री बनले आहे. शाश्वत विकासाची लोकांची इच्छा वाढत असताना, अलिकडच्या वर्षांत द्रव हायड्रोजनचा वापर अधिकाधिक ट्रक आणि जहाजांनी इंधन म्हणून केला आहे. वरील अनुप्रयोग परिस्थितींमध्ये, व्हॉल्व्हचे महत्त्व खूप स्पष्ट आहे. व्हॉल्व्हचे सुरक्षित आणि विश्वासार्ह ऑपरेशन द्रव हायड्रोजन पुरवठा साखळी परिसंस्थेचा (उत्पादन, वाहतूक, साठवणूक आणि वितरण) अविभाज्य भाग आहे. द्रव हायड्रोजनशी संबंधित ऑपरेशन्स आव्हानात्मक आहेत. -२७२°C पर्यंत उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या व्हॉल्व्हच्या क्षेत्रात ३० वर्षांहून अधिक व्यावहारिक अनुभव आणि कौशल्यासह, वेलन बर्याच काळापासून विविध नाविन्यपूर्ण प्रकल्पांमध्ये सहभागी आहे आणि हे स्पष्ट आहे की त्याने द्रव हायड्रोजन सेवेच्या तांत्रिक आव्हानांना त्याच्या ताकदीने जिंकले आहे.

डिझाइन टप्प्यातील आव्हाने

व्हॉल्व्ह डिझाइन जोखीम मूल्यांकनात तपासलेले सर्व प्रमुख घटक आहेत. व्हॉल्व्ह कामगिरी ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी, डिझाइन आणि मटेरियल निवड निर्णायक भूमिका बजावते. द्रव हायड्रोजन अनुप्रयोगांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या व्हॉल्व्हना अतिरिक्त आव्हानांना तोंड द्यावे लागते, ज्यामध्ये धातूंवर हायड्रोजनचा प्रतिकूल परिणाम समाविष्ट आहे. खूप कमी तापमानात, व्हॉल्व्ह सामग्रीने केवळ हायड्रोजन रेणूंच्या हल्ल्याला तोंड द्यावे लागत नाही (काही संबंधित बिघाड यंत्रणा अजूनही शैक्षणिक क्षेत्रात वादग्रस्त आहेत), परंतु त्यांच्या जीवनचक्रात दीर्घकाळ सामान्य ऑपरेशन देखील राखले पाहिजे. तांत्रिक विकासाच्या सध्याच्या पातळीच्या दृष्टीने, उद्योगाला हायड्रोजन अनुप्रयोगांमध्ये नॉन-मेटलिक पदार्थांच्या लागूतेबद्दल मर्यादित ज्ञान आहे. सीलिंग सामग्री निवडताना, हा घटक विचारात घेणे आवश्यक आहे. प्रभावी सीलिंग हा देखील एक प्रमुख डिझाइन कामगिरी निकष आहे. द्रव हायड्रोजन आणि सभोवतालच्या तापमानात (खोलीचे तापमान) जवळजवळ 300°C चा तापमान फरक आहे, ज्यामुळे तापमान ग्रेडियंट तयार होतो. व्हॉल्व्हच्या प्रत्येक घटकाला थर्मल विस्तार आणि आकुंचन वेगवेगळ्या अंशांमधून जावे लागेल. या विसंगतीमुळे गंभीर सीलिंग पृष्ठभागांची धोकादायक गळती होऊ शकते. व्हॉल्व्ह स्टेमची सीलिंग घट्टपणा देखील डिझाइनचा केंद्रबिंदू आहे. थंड ते गरम असे संक्रमण उष्णता प्रवाह निर्माण करते. बोनेट कॅव्हिटी क्षेत्रातील गरम भाग गोठू शकतात, ज्यामुळे स्टेम सीलिंग कार्यक्षमतेत व्यत्यय येऊ शकतो आणि व्हॉल्व्हच्या कार्यक्षमतेवर परिणाम होऊ शकतो. याव्यतिरिक्त, -२५३°C चे अत्यंत कमी तापमान म्हणजे उकळत्यामुळे होणारे नुकसान कमी करून व्हॉल्व्ह या तापमानात द्रव हायड्रोजन राखू शकेल याची खात्री करण्यासाठी सर्वोत्तम इन्सुलेशन तंत्रज्ञान आवश्यक आहे. जोपर्यंत द्रव हायड्रोजनमध्ये उष्णता हस्तांतरित केली जाते तोपर्यंत ते बाष्पीभवन होईल आणि गळती होईल. इतकेच नाही तर, इन्सुलेशनच्या ब्रेकिंग पॉईंटवर ऑक्सिजन संक्षेपण होते. एकदा ऑक्सिजन हायड्रोजन किंवा इतर ज्वलनशील पदार्थांच्या संपर्कात आला की, आगीचा धोका वाढतो. म्हणून, व्हॉल्व्हला तोंड द्यावे लागणारे आगीचे धोके लक्षात घेता, व्हॉल्व्हची रचना स्फोट-प्रतिरोधक सामग्री, तसेच अग्निरोधक अ‍ॅक्च्युएटर, उपकरणे आणि केबल्स, हे सर्व कठोर प्रमाणपत्रांसह लक्षात घेऊन केली पाहिजे. हे सुनिश्चित करते की आग लागल्यास व्हॉल्व्ह योग्यरित्या कार्य करतो. वाढलेला दाब हा देखील एक संभाव्य धोका आहे जो व्हॉल्व्हला अकार्यक्षम बनवू शकतो. जर द्रव हायड्रोजन व्हॉल्व्ह बॉडीच्या पोकळीत अडकला असेल आणि उष्णता हस्तांतरण आणि द्रव हायड्रोजन बाष्पीभवन एकाच वेळी झाले तर त्यामुळे दाब वाढेल. जर दाबात मोठा फरक असेल तर पोकळ्या निर्माण होणे (पोकळ्या निर्माण होणे)/आवाज निर्माण होतो. या घटनांमुळे व्हॉल्व्हचे आयुष्य अकाली संपुष्टात येऊ शकते आणि प्रक्रियेतील दोषांमुळे मोठे नुकसान देखील होऊ शकते. विशिष्ट ऑपरेटिंग परिस्थिती काहीही असो, जर वरील घटकांचा पूर्णपणे विचार केला गेला आणि डिझाइन प्रक्रियेत संबंधित उपाययोजना केल्या गेल्या तर ते व्हॉल्व्हचे सुरक्षित आणि विश्वासार्ह ऑपरेशन सुनिश्चित करू शकते. याव्यतिरिक्त, पर्यावरणीय समस्यांशी संबंधित डिझाइन आव्हाने आहेत, जसे की पळून जाणारे गळती. हायड्रोजन अद्वितीय आहे: लहान रेणू, रंगहीन, गंधहीन आणि स्फोटक. ही वैशिष्ट्ये शून्य गळतीची पूर्ण आवश्यकता निश्चित करतात.

नॉर्थ लास वेगास वेस्ट कोस्ट हायड्रोजन लिक्विफॅक्शन स्टेशनवर,

वायलँड व्हॉल्व्ह अभियंते तांत्रिक सेवा देत आहेत.

व्हॉल्व्ह सोल्यूशन्स

विशिष्ट कार्य आणि प्रकार काहीही असो, सर्व द्रव हायड्रोजन अनुप्रयोगांसाठी व्हॉल्व्ह काही सामान्य आवश्यकता पूर्ण करतात. या आवश्यकतांमध्ये हे समाविष्ट आहे: स्ट्रक्चरल भागाच्या मटेरियलने अत्यंत कमी तापमानात स्ट्रक्चरल अखंडता राखली पाहिजे याची खात्री केली पाहिजे; सर्व मटेरियलमध्ये नैसर्गिक अग्निसुरक्षा गुणधर्म असणे आवश्यक आहे. त्याच कारणास्तव, लिक्विड हायड्रोजन व्हॉल्व्हचे सीलिंग घटक आणि पॅकिंग देखील वर नमूद केलेल्या मूलभूत आवश्यकता पूर्ण केल्या पाहिजेत. ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील हे लिक्विड हायड्रोजन व्हॉल्व्हसाठी एक आदर्श मटेरियल आहे. त्यात उत्कृष्ट प्रभाव शक्ती, किमान उष्णता कमी होणे आणि मोठ्या तापमान ग्रेडियंटचा सामना करू शकते. इतर साहित्य आहेत जे लिक्विड हायड्रोजन परिस्थितीसाठी देखील योग्य आहेत, परंतु विशिष्ट प्रक्रिया परिस्थितींपुरते मर्यादित आहेत. मटेरियलच्या निवडीव्यतिरिक्त, काही डिझाइन तपशीलांकडे दुर्लक्ष केले जाऊ नये, जसे की व्हॉल्व्ह स्टेम वाढवणे आणि सीलिंग पॅकिंगला अत्यंत कमी तापमानापासून संरक्षित करण्यासाठी एअर कॉलम वापरणे. याव्यतिरिक्त, कंडेन्सेशन टाळण्यासाठी व्हॉल्व्ह स्टेमचा विस्तार इन्सुलेशन रिंगने सुसज्ज केला जाऊ शकतो. विशिष्ट अनुप्रयोग परिस्थितीनुसार व्हॉल्व्ह डिझाइन केल्याने वेगवेगळ्या तांत्रिक आव्हानांना अधिक वाजवी उपाय मिळण्यास मदत होते. वेलन दोन वेगवेगळ्या डिझाइनमध्ये बटरफ्लाय व्हॉल्व्ह ऑफर करतो: दुहेरी विक्षिप्त आणि तिहेरी विक्षिप्त मेटल सीट बटरफ्लाय व्हॉल्व्ह. दोन्ही डिझाइनमध्ये द्विदिशात्मक प्रवाह क्षमता आहे. डिस्क आकार आणि रोटेशन ट्रॅजेक्टोरी डिझाइन करून, एक घट्ट सील साध्य करता येते. व्हॉल्व्ह बॉडीमध्ये अशी कोणतीही पोकळी नाही जिथे कोणतेही अवशिष्ट माध्यम नाही. वेलान डबल एक्सेंट्रिक बटरफ्लाय व्हॉल्व्हच्या बाबतीत, ते उत्कृष्ट व्हॉल्व्ह सीलिंग कामगिरी साध्य करण्यासाठी विशिष्ट VELFLEX सीलिंग सिस्टमसह एकत्रितपणे डिस्क एक्सेंट्रिक रोटेशन डिझाइन स्वीकारते. हे पेटंट केलेले डिझाइन व्हॉल्व्हमध्ये मोठ्या तापमानातील चढउतारांना देखील तोंड देऊ शकते. TORQSEAL ट्रिपल एक्सेंट्रिक डिस्कमध्ये एक खास डिझाइन केलेले रोटेशन ट्रॅजेक्टोरी देखील आहे जे डिस्क सीलिंग पृष्ठभाग केवळ बंद व्हॉल्व्ह स्थितीत पोहोचण्याच्या क्षणी सीटला स्पर्श करते आणि स्क्रॅच होत नाही याची खात्री करण्यास मदत करते. म्हणून, व्हॉल्व्हचा क्लोजिंग टॉर्क डिस्कला सुसंगत बसण्याची व्यवस्था करण्यासाठी चालवू शकतो आणि बंद व्हॉल्व्ह स्थितीत पुरेसा वेज इफेक्ट निर्माण करू शकतो, तर डिस्क सीट सीलिंग पृष्ठभागाच्या संपूर्ण परिघाशी समान रीतीने संपर्क साधते. व्हॉल्व्ह सीटचे अनुपालन व्हॉल्व्ह बॉडी आणि डिस्कला "स्वयं-समायोजित" कार्य करण्यास अनुमती देते, अशा प्रकारे तापमान चढउतारांदरम्यान डिस्कचे जप्ती टाळते. प्रबलित स्टेनलेस स्टील व्हॉल्व्ह शाफ्ट उच्च ऑपरेटिंग सायकल करण्यास सक्षम आहे आणि खूप कमी तापमानात सहजतेने कार्य करते. VELFLEX दुहेरी विक्षिप्त डिझाइनमुळे व्हॉल्व्हची ऑनलाइन सेवा जलद आणि सहजपणे करता येते. बाजूच्या घरामुळे, सीट आणि डिस्कची तपासणी किंवा सर्व्हिसिंग थेट करता येते, अ‍ॅक्च्युएटर किंवा विशेष साधनांचा वापर न करता.

टियांजिन तंगु वॉटर-सील वाल्व कं, लिअत्यंत प्रगत तंत्रज्ञानाच्या रेझिलिंट सीटेड व्हॉल्व्हना समर्थन देत आहेत, ज्यामध्ये रेझिलिंट सीटेडचा समावेश आहेवेफर बटरफ्लाय व्हॉल्व्ह, लग बटरफ्लाय व्हॉल्व्ह, डबल फ्लॅंज कॉन्सेंट्रिक बटरफ्लाय व्हॉल्व्ह, डबल फ्लॅंज विक्षिप्त बटरफ्लाय व्हॉल्व्ह,Y-गाळणी, बॅलन्सिंग व्हॉल्व्ह,वेफर ड्युअल प्लेट चेक व्हॉल्व्ह, इ.