Һыулы водород һаҡлауҙа һәм ташыуҙа билдәле өҫтөнлөктәргә эйә. Водород менән сағыштырғанда, шыйыҡ водород (LH2) тығыҙлығы юғарыраҡ, һаҡлау өсөн түбәнерәк баҫым талап ителә. Әммә водород шыйыҡ булһын өсөн -253°С булырға тейеш, тимәк, ярайһы уҡ ауыр. Ғәҙәттән тыш түбән температура һәм янып китеү хәүефе шыйыҡ водородты хәүефле мөхиткә әйләндерә. Ошо сәбәпле ҡәтғи хәүефһеҙлек саралары һәм юғары ышаныслылыҡ тейешле ҡулланыу өсөн клапандарҙы проектлағанда компромиссһыҙ талаптар булып тора.
Фәдилә Хельфауи, Фредерик Бланкет тарафынан
Велан клапаны (Велан)
Ҡулланыу шыйыҡ водород (LH2).
Әлеге ваҡытта шыйыҡ водород ҡулланыла һәм төрлө махсус осраҡтарҙа ҡулланырға тырышалар. Аэрокосмос өлкәһендә уны ракеталар осороу өсөн яғыулыҡ итеп ҡулланырға мөмкин, шулай уҡ трансоник ел тоннелдәрендә һуғыу тулҡындары тыуҙыра ала. «Ҙур фән» ярҙамында шыйыҡ водород өҫтөн үткәргес системаларҙа, киҫәксәләр тиҙләткестәрендә һәм ядро синтезлау ҡоролмаларында төп материалға әүерелгән. Кешеләрҙең тотороҡло үҫешкә ынтылышы артҡан һайын, һуңғы йылдарҙа шыйыҡ водородты йөк машиналары һәм суднолар яғыулыҡ итеп ҡуллана. Үрҙәге ҡулланыу сценарийҙарында клапандар әһәмиәте бик асыҡ күренә. Клапандарҙы хәүефһеҙ һәм ышаныслы эшләү шыйыҡ водород менән тәьмин итеү селтәре экосистемаһының (етештереү, ташыу, һаҡлау һәм таратыу) айырылғыһыҙ өлөшө булып тора. Шыйыҡ водород менән бәйле операциялар ауыр. йылдан ашыу практик тәжрибә һәм экспертиза өлкәһендә юғары етештереүсәнлекле клапандар -272°C тиклем, Velan күптән төрлө инновацион проекттарҙа ҡатнаша, һәм был асыҡ, тип, техник һынауҙарҙы еңеп шыйыҡ водород хеҙмәте үҙ ныҡлығы менән.
Проектлау этабындағы проблемалар
Баҫым, температура һәм водород концентрацияһы – бөтә төп факторҙар тикшерелгән клапан проектлау хәүефен баһалау. Клапан эшмәкәрлеген оптимальлаштырыу маҡсатында проектлау һәм материал һайлау хәл иткес роль уйнай. Шыйыҡ водород ҡулланыуҙа ҡулланылған клапандар өҫтәмә проблемалар менән осраша, шул иҫәптән водородтың металдарға кире йоғонтоһо. Бик түбән температурала клапан материалдары водород молекулалары һөжүменә ҡаршы торорға ғына түгел (уның менән бәйле ҡайһы бер боҙолоу механизмдары тураһында академияла әле лә бәхәстәр бара), ә үҙҙәренең йәшәү циклы дауамында оҙаҡ ваҡыт ғәҙәти эшләүен һаҡларға тейеш. Технологик үҫештең хәҙерге кимәле буйынса тармаҡта металл булмаған материалдарҙы водород ҡулланыуҙа ҡулланыу мөмкинлеге тураһында белемдәр сикләнгән. Герметизация материалын һайлағанда ошо факторҙы иҫәпкә алырға кәрәк. Һөҙөмтәле герметизациялау шулай уҡ төп проектлау етештереүсәнлеге критерийы булып тора. Шыйыҡ водород менән тирә-яҡ мөхит температураһы (бүлмә температураһы) араһында 300°С тиерлек температура айырмаһы бар, һөҙөмтәлә температура градиенты барлыҡҡа килә. Клапандың һәр өлөшө төрлө дәрәжәләге термик киңәйеүҙе һәм ҡыҫылыуҙы кисерәсәк. Был тап килмәү тәнҡитле герметизация өҫтө хәүефле ағыуына килтерергә мөмкин. Клапан штангаһының герметизация тығыҙлығы ла конструкцияның төп йүнәлеше булып тора. Һыуыҡтан эҫегә күсеү йылылыҡ ағымын барлыҡҡа килтерә. Капот ҡыуышлығы майҙаны эҫе өлөштәре туңыуы мөмкин, был стебель герметизациялау эшмәкәрлеген боҙорға һәм клапан эшмәкәрлегенә йоғонто яһай ала. Бынан тыш, ғәҙәттән тыш түбән температура -253°C тигәнде аңлата, иң яҡшы изоляция технологияһы кәрәк, тип тәьмин итеү өсөн, клапан шыйыҡ водород был температурала һаҡлай ала, шул уҡ ваҡытта ҡайнатыу арҡаһында юғалтыуҙарҙы минималь кимәлгә еткерергә. Шыйыҡ водородҡа күскән йылылыҡ булғанда, ул парланасаҡ һәм ағып сығасаҡ. Был ғына түгел, изоляцияның өҙөлгән нөктәһендә кислород конденсацияһы барлыҡҡа килә. Кислород водород йәки башҡа яндырғыс матдәләр менән бәйләнешкә инһә, янғын сығыу хәүефе арта. Шуға күрә, янғын хәүефен иҫәпкә алып, клапандар осрауы мөмкин, клапандар шартлауға ҡаршы материалдарҙы иҫәпкә алып эшләнергә тейеш, шулай уҡ янғынға сыҙамлы приводтар, приборҙар һәм кабелдәр, барыһы ла иң ҡәтғи сертификаттар менән. Был янғын сыҡҡанда клапандың дөрөҫ эшләүен тәьмин итә. Баҫымдың артыуы ла клапандарҙы эшләмәй торған потенциаль хәүеф тыуҙыра. Әгәр шыйыҡ водород клапан корпусы ҡыуышлығында ҡамауҙа ҡалһа һәм йылылыҡ тапшырыу һәм шыйыҡ водородтың парланыуы бер үк ваҡытта барһа, был баҫымдың артыуына килтерәсәк. Әгәр ҙур баҫым айырмаһы булһа, кавитация (кавитация)/шум барлыҡҡа килә. Был күренештәр клапандың хеҙмәт итеү ваҡытын ваҡытынан алда тамамлауға килтерергә мөмкин, хатта процесс етешһеҙлектәре арҡаһында ҙур юғалтыуҙарға дусар була. Конкрет эш шарттарына ҡарамаҫтан, әгәр ҙә өҫтәге факторҙарҙы тулыһынса иҫәпкә алып, проектлау процесында тейешле ҡаршы саралар күрергә мөмкин булһа, ул клапандың хәүефһеҙ һәм ышаныслы эшләүен тәьмин итә ала. Бынан тыш, экологик мәсьәләләр менән бәйле проектлау проблемалары бар, мәҫәлән, ҡасҡын ағыу. Водород үҙенсәлекле: ваҡ молекулалы, төҫһөҙ, еҫһеҙ һәм шартлаусан. Был үҙенсәлектәр нуль ағыуының абсолют кәрәклеген билдәләй.
Төньяҡ Лас-Вегас Көнбайыш ярында водород шыйыҡландырыу станцияһында,
Wieland Valve инженерҙары техник хеҙмәттәр күрһәтә
Клапан сиселештәре
Конкрет функцияһына һәм типына ҡарамаҫтан, бөтә шыйыҡ водород ҡулланыу өсөн клапандар ҡайһы бер дөйөм талаптарға яуап бирергә тейеш. Был талаптарға түбәндәгеләр инә: конструктив өлөшөнөң материалы үтә түбән температурала конструктив бөтөнлөктө һаҡлауҙы тәьмин итергә тейеш; Бөтә материалдар ҙа тәбиғи янғын хәүефһеҙлеге үҙенсәлектәренә эйә булырға тейеш. Шул уҡ сәбәптән шыйыҡ водород клапандарының герметизация элементтары һәм упаковкаһы ла өҫтә әйтелгән төп талаптарға яуап бирергә тейеш. Аустенитлы тотҡарланмаған тимер шыйыҡ водород клапандары өсөн идеаль материал булып тора. Ул һуғыу ныҡлығына эйә, йылылыҡты минималь юғалта, ҙур температура градиенттарына сыҙамлы. Башҡа материалдар ҙа бар, улар шыйыҡ водород шарттарында ла яраҡлы, әммә аныҡ процесс шарттарында ғына сикләнә. Материалдар һайлауҙан тыш, ҡайһы бер проект деталдәрен дә иғтибарһыҙ ҡалдырырға ярамай, мәҫәлән, клапан стебельен оҙайтыу һәм герметизация упаковкаһын үтә түбән температуранан һаҡлау өсөн һауа колонкаһын ҡулланыу. Бынан тыш, клапан штангаһының оҙонлоғон конденсациянан һаҡланыу өсөн изоляция йөҙөгө менән йыһазландырырға мөмкин. Клапандарҙы аныҡ ҡулланыу шарттарына ярашлы проектлау төрлө техник мәсьәләләрҙе аҡыллыраҡ хәл итеү юлдарын бирергә ярҙам итә. Vellan күбәләк клапандарын ике төрлө конструкцияла тәҡдим итә: ике эксцентрик һәм өс эксцентрик металл ултырғыс күбәләк клапандары. Ике конструкция ла ике йүнәлештәге ағым мөмкинлегенә эйә. Диск формаһын һәм әйләнеш траекторияһын проектлау юлы менән тығыҙ тығыҙлыҡҡа өлгәшергә мөмкин. Клапан корпусында ҡалдыҡ мөхит булмаған ҡыуышлыҡ юҡ. Velan осрағында ике эксцентрик күбәләк клапаны, ул диск эксцентрик әйләнеш конструкцияһын ҡабул итә, үҙенсәлекле VELFLEX герметизация системаһы менән берләштерелгән, клапан герметизациялау һөҙөмтәлелегенә өлгәшеү өсөн шәп. Был патентланған конструкция клапандың хатта ҙур температура тирбәлеүҙәренә лә сыҙамлы. TORQSEAL өс тапҡыр эксцентрик диск шулай уҡ махсус рәүештә эшләнгән әйләнеш траекторияһына эйә, был диск герметизация өҫтө тик урындыҡҡа тейә, ябыҡ клапан позицияһына еткән мәлдә һәм тырналмай. Шуға күрә, ябыу моменты клапан диск йөрөтә ала, тип өлгәшеү өсөн тейешле ултырыу, һәм етерлек клиновой эффект етештереү ябыҡ клапан позицияһында, шул уҡ ваҡытта диск тигеҙ контакт менән бөтә әйләнәһендә урындыҡ герметизация өҫтө. Клапан ултырғысының ярашлылығы клапан корпусы һәм диск “үҙ-үҙен көйләү” функцияһына эйә булырға мөмкинлек бирә, шуның менән температура үҙгәргән ваҡытта диск тартып алыуҙан ҡотола. Нығытылған тотҡарланмаған тимер клапан валы юғары эш циклдарына һәләтле һәм бик түбән температурала тигеҙ эшләй. VELFLEX ике эксцентрик конструкцияһы клапанды тиҙ һәм еңел онлайн хеҙмәтләндерергә мөмкинлек бирә. Ян корпусы арҡаһында ултырғыс һәм дискты туранан-тура тикшерергә йәки хеҙмәтләндерергә мөмкин, приводты йәки махсус ҡоралдарҙы һүтеп алыу кәрәкмәй.
Тяньцзинь Тангу һыу-герметизация клапаны Co.,tdярҙам итә юғары алдынғы технологиялар ныҡлы ултырған клапандар, шул иҫәптән ныҡлы ултырғанвафель күбәләк клапаны, Күбәләк клапаны, Ике фланецлы концентрик күбәләк клапаны, Ике фланецлы эксцентрик күбәләк клапаны,Y-һөҙгөс, балансировочный клапан,Вафли ике пластиналы кире ҡайтарыу клапаны, һ. б.
2023 йылдың 11 авг.
