Bis elo goufen a kryogenen Uwendungsszenarien, déi eng Dichtung vun engem Zweiwegeventil erfuerderen, haaptsächlech zwou Zorte vu Ventile benotzt, nämlech Kugelventiller a fest Kugelventiller/uewen montéiert fest Kugelventiller. Mat der erfollegräicher Entwécklung vum Zweiwege-kryogenen Kugelventil hunn d'Systemdesigner awer eng méi attraktiv Optioun wéi traditionell Kugelventiller kritt.schwiewend KugelventileEt huet eng méi héich Duerchflussquote, keng Restriktioun wat d'Stroumrichtung an d'Dichtungsrichtung vum Medium ugeet, a kann sécher ënner kryogenen Bedéngungen funktionéieren. An d'Gréisst ass méi kleng, d'Gewiicht ass méi liicht, an d'Struktur ass méi einfach.
Kryogen Uwendungsszenarien, déi Ventiler erfuerderen, enthalen den Entrée/Outlet vu Späichertanken fir d'Fëllung an d'Entluede, d'Drocksetzung vu zouenen, eidele Pipelinen, Vergasung a Verflësseging, Multifunktionspipelinen fir verschidde Systemer an LNG-Terminalstatiounen, Schëffssystemer an Tanker, Verdeelungssystemer, Pompelstatiounen an LNG-Tankstellen, souwéi Äerdgasventilsätz (GVUs) am Zesummenhang mat Duebelbrennstoffmotoren op Schëffer.
An den uewe genannten Uwendungsszenarien ginn Zweiwege-Ofspärventiller allgemeng benotzt fir d'Mediumflëssegkeet ze kontrolléieren an ofzeschalten. Am Verglach mat alternativen Typen wéi z.B.Kugelventile, si hunn e puer Problemer:
De Flosskoeffizient (Cv) ass niddreg - dëst beaflosst d'Auswiel vun alle relevante Päifgréissten a gëtt zu engem potenziellen Engpass, deen d'Flosskapazitéit vum System limitéiert.
· D'Noutwennegkeet, linear Aktuatoren ze konfiguréieren, fir Schliess- a Kontrollfunktiounen auszeféieren - am Verglach mat de rechteckege Rotatiounsaktuatoren, déi fir d'Steierung an d'Bedienung vu Kugelventiller an aner rechteckeg Rotatiounsventiller benotzt ginn, huet dës Zort Ausrüstung eng méi komplex Struktur an ass deier. D'Käschten an d'strukturell Komplexitéit vun engem komplette Set vu Ventil- an Aktuatorausrüstung si ganz prominent.
· Wann den Ofspärventil benotzt gëtt fir d'Noutofschaltfunktioun ze realiséieren, déi vu ville LNG-Systemer verlaangt gëtt, gëtt d'Komplexitéit nach méi héich.
Fir kleng LNG-Anlagen (SSLNG) wäerten déi uewe genannte Problemer méi offensichtlech sinn, well dës Systemer méi kleng, méi käschtegënschteg musse sinn a déi gréisst Duerchflusskapazitéit hunn, fir de Belued- an Entluedungszyklus ze verkierzen.
De Flosskoeffizient vum Kugelventil ass méi héich wéi dee vun engem Kugelventil vun der selwechter Gréisst. An anere Wierder, si si méi kleng, ouni datt d'Flossquote beaflosst gëtt. Dëst bedeit, datt d'Gréisst, d'Gewiicht an d'Käschte vum gesamte Leitungssystem a souguer vum ganze System däitlech reduzéiert ginn. Gläichzäiteg kann et de Return on Investment (ROI) vu verwandte Systemer däitlech erhéijen.
Natierlech sinn Standard kryogen Schwammkugelventile Eenwee-Haltbarkeet, wat net gëeegent ass fir déi uewe genannten Szenarie wou eng Zweiwee-Ventildichtung erfuerdert gëtt.
Eenbahn vs. Zweibahn
Wéi an der Figur 1 gewisen, huet de Standard-Schwämmkugelventil fir kryogen Konditiounen en Drockentlastungslach op der Virwärtssäit vun der Ventilkugel, fir ze verhënneren, datt den Drock sech sammelt a klëmmt, wann de Medium eng Phasenännerung mécht. Wann de Ventil an der zouener Positioun ass, fänkt dat flëssegt Äerdgas, dat an der Kavitéit vum Ventilkierper agespaart ass, un ze verdampfen an auszedehnen, an de Volume kann no der voller Ausdehnung dat 600-facht vum urspréngleche Volumen erreechen, wat dozou féiere kann, datt de Ventil platzt. Fir dës Situatioun ze vermeiden, hunn déi meescht Standard-Schwämmkugelventiller en Drockentlastungsmechanismus fir d'Ouverture virum Virwärtspunkt adoptéiert. Dofir kënnen traditionell Kugelventiller net a Situatiounen benotzt ginn, déi eng zwee-Weeër-Dichtung erfuerderen.
An dëst ass d'Etapp, wou dat zwee-Wee-Kryogen-Schwämmkugelventil seng Talenter beweisen kann. Den Ënnerscheed tëscht dësem Ventil an dem Standard-Een-Wee-Kryogenventil ass:
· Et gëtt keng Ëffnung um Ventilkugel fir den Drock ze entlaaschten
· Et kann Flëssegkeet a béid Richtungen ofdichten
· Et gëtt keng Ëffnung um Ventilkugel fir den Drock ze entlaaschten
· Et kann Flëssegkeet a béid Richtungen ofdichten
Beim Zweiwege-Kryogen-Schwämmkugelventil ersetzt de Zweiwege-Ventilsëtz mat Federbelaaschtung den Drockentlastungsmechanismus virun der Ëffnung. De Ventilsëtz mat Federbelaaschtung kann den exzessiven Drock, deen duerch dat flëssegt Äerdgas, dat an der Kavitéit vum Ventilkierper agespaart ass, generéiert gëtt, entlaaschten an doduerch verhënnert, datt de Ventil platzt, wéi an der Figur 2 gewisen.
Zousätzlech hëlleft de federbelaaschte Ventilsëtz, de Ventil op engem méi niddrege Dréimoment ze halen an e méi rouege Betrib ënner kryogenen Bedéngungen z'erreechen.
De kryogenen zwee-Wee-Schwämmkugelventil ass mat engem zweetstufege Graphit-Dichtungsring ausgestatt, sou datt de Ventil eng Brandschutzfunktioun huet. Ausser wann e katastrophalen Accident d'Polymerdeeler vum Ventil verbrennen, kënnt déi zweet Dichtung net a Kontakt mam Medium. Am Fall vun engem Accident erfëllt déi zweetstufege Dichtung d'Funktioun vum Brandschutz.
Virdeeler vun Zweiwegeventile
Am Verglach mat Kugelventiller, fixen an uewen montéierten, fixe Kugelventiller huet dat zwee-Weeër-Kryogen-Schwämmkugelventil all d'Virdeeler vun engem Kugelventil mat héijem Duerchflusskoeffizient, an et gëtt keng Restriktioun wat d'Flëssegkeet an d'Dichtungsrichtung ugeet. Et kann sécher ënner kryogenen Bedéngungen agesat ginn; d'Gréisst ass relativ kleng an d'Struktur ass relativ einfach. Den passenden Aktuator ass och relativ einfach (rechtwénkelreg Rotatioun) a miniaturiséiert. Dës Virdeeler bedeiten, datt dat ganzt System méi kleng, méi liicht a méi käschtegënschteg ass.
Am Verglach mat Kugelventiller, fixen an uewen montéierten, fixe Kugelventiller huet dat zwee-Weeër-Kryogen-Schwämmkugelventil all d'Virdeeler vun engem Kugelventil mat héijem Duerchflusskoeffizient, an et gëtt keng Restriktioun wat d'Flëssegkeet an d'Dichtungsrichtung ugeet. Et kann sécher ënner kryogenen Bedéngungen agesat ginn; d'Gréisst ass relativ kleng an d'Struktur ass relativ einfach. Den passenden Aktuator ass och relativ einfach (rechtwénkelreg Rotatioun) a miniaturiséiert. Dës Virdeeler bedeiten, datt dat ganzt System méi kleng, méi liicht a méi käschtegënschteg ass.
Tabelle 1 vergläicht de kryogenen zwee-Wee-Schwimmkugelventil mat anere Ventile mat ähnleche Funktiounen aus der Perspektiv vun Ënnerhalt, Gréisst, Gewiicht, Dréimoment, Steierungsschwieregkeet a Gesamtkäschten, a resüméiert seng Vir- an Nodeeler grëndlech.
Wann eng kleng LNG-Anlag d'Konventioun brécht an e kryogent Zweiwege-Kugelventil benotzt, kann et déi eenzegaarteg Virdeeler vum Kugelventil voll ausnotzen, nämlech vollen Duerchmiesser, héijen Duerchflussrate an héijen Oflafrate vun der Pipeline. Relativ gesinn kann et méi kleng Päifgréissten ënnerstëtzen, während dee selwechte Duerchflussrate behalen gëtt, sou datt et de Gesamtvolumen, d'Gewiicht an d'Komplexitéit vum System reduzéiere kann, an och d'Käschte vum Pipelinesystem reduzéiere kann.
Den viregten Artikel huet d'Virdeeler vun der Benotzung als Ofspärventil virgestallt. Wann e als Kontrollventil benotzt gëtt, sinn d'Virdeeler méi offensichtlech. Wann de rechtwénklege Kugelventil benotzt gëtt, gëtt d'Komplexitéit vum Ventilautomatiséierungskit däitlech reduzéiert, sou datt et zu engem optionalen Element fir de kryogenen System ginn ass.
Dee grondsätzlechsten Inhalt vum uewe genannten Automatiséierungskit ass dat einfacht a praktescht Zweiwege-Kryogen-Schwämmkugelventil an den rechteckege Rotatiounsaktuator mat einfacher Struktur an héijer Käschteeffizienz.
Kuerz gesot, huet de kryogenen zwee-Weeër-Schwämmkugelventil eng "subversiv" positiv Bedeitung fir de kryogene Pipelinensystem. A klenge LNG-Anlagen kann en seng Virdeeler voll ausnotzen.
An de leschte Joren gouf dëst neit Produkt a prakteschen Uwendungen iwwerpréift, wat beweist, datt et eng positiv Bedeitung fir d'Projetkäschten an de laangfristege verlässleche Betrib vum System huet.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 17. Juni 2021