Siiani on kahesuunalist ventiili tihendamist nõudvates krüogeensetes rakendustes kasutatud peamiselt kahte tüüpi ventiile, nimelt koonusklappe ja fikseeritud kuulventiile/ülemisele paigaldatud fikseeritud kuulventiile.Kuid kahesuunalise krüogeense kuulventiili eduka väljatöötamisega on süsteemidisainerid saanud traditsioonilistest kuulventiilidest atraktiivsema võimaluse.ujuvad kuulventiilid.Sellel on suurem voolukiirus, sellel ei ole piiranguid keskkonna voolusuunale ja tihendussuunale ning see võib ohutult töötada krüogeensetes tingimustes.Ja suurus on väiksem, kaal on kergem ja struktuur on lihtsam.
Krüogeensete rakenduste stsenaariumid, mis nõuavad ventiile, hõlmavad mahutite sisse-/väljalaskmist täitmiseks ja tühjendamiseks, suletud tühjade torujuhtmete survestamist, gaasistamist ja veeldamist, mitmeotstarbelisi torujuhtmeid erinevate süsteemide jaoks LNG terminalijaamades, laevandussüsteemides ja tankerites, jaotussüsteeme, pumpamist jaamad ja veeldatud maagaasi kütusetanklad, samuti maagaasi klapikomplektid (GVU), mis on seotud kahe kütusega mootoritega laevadel.
Ülalmainitud rakendusstsenaariumide korral kasutatakse keskmise vedeliku juhtimiseks ja sulgemiseks tavaliselt kahesuunalisi sulgeventiile.Võrreldes alternatiivsete tüüpidega nagukuulventiilid, neil on mitmeid probleeme:
Voolukoefitsient (Cv) on madal – see mõjutab kõigi asjakohaste torusuuruste valikut ja muutub potentsiaalseks kitsaskohaks, mis piirab süsteemi vooluvõimsust.
· Vajadus konfigureerida lineaarsed täiturmehhanismid sulgemis- ja juhtimisfunktsioonide täitmiseks – võrreldes kuulventiilide ja muude ristkülikukujuliste pöördventiilide juhtimiseks ja käitamiseks kasutatavate ristkülikukujuliste pöördajamiga on seda tüüpi seadmed keerukama struktuuriga ja kallimad.Klapi ja täiturmehhanismi komplekti maksumus ja struktuurne keerukus on väga silmapaistvad.
· Kui sulgeventiili kasutatakse paljude LNG süsteemide jaoks vajaliku hädaseiskamise funktsiooni realiseerimiseks, on keerukus veelgi suurem.
Väikeste veeldatud maagaasi rajatiste (SSLNG) puhul on ülaltoodud probleemid ilmsemad, kuna need süsteemid peavad olema väiksemad, kulutõhusamad ja suurima vooluvõimsusega, et lühendada laadimis- ja mahalaadimistsüklit.
Kuulkraani voolutegur on suurem kui sama suurusega keraventiilil.Teisisõnu on need väiksemad ilma voolukiirust mõjutamata.See tähendab, et kogu torustiku ja isegi kogu süsteemi suurus, kaal ja maksumus vähenevad oluliselt.Samal ajal võib see oluliselt suurendada seotud süsteemide investeeringutasuvust (ROI).
Loomulikult on tavalised krüogeensed ujukkuulventiilid ühesuunalised, mis ei sobi ülalmainitud stsenaariumide jaoks, mis nõuavad kahesuunalist klapi tihendamist.
Ühesuunaline vs kahesuunaline
Nagu on näidatud joonisel 1, on krüogeensete tingimuste jaoks mõeldud standardsel ujuvkuulventiilil ventiili kuuli ülesvoolu küljel rõhualandusava, et vältida rõhu akumuleerumist ja tõusu, kui keskkonnas toimub faasimuutus.Kui klapp on suletud asendis, hakkab klapi korpuse õõnsuses olev veeldatud maagaas aurustuma ja paisuma ning maht võib pärast täielikku paisumist ulatuda 600-kordseni esialgsest mahust, mis võib põhjustada ventiili lõhkemise. .Selle olukorra vältimiseks on enamikul standardsetel ujukkuulventiilidel kasutusele võetud ülesvoolu avanev rõhualandusmehhanism.Seetõttu ei saa traditsioonilisi kuulventiile kasutada olukordades, mis nõuavad kahesuunalist tihendamist.
Ja see on etapp, kus kahesuunaline krüogeenne ujuvkuulkraan saab näidata oma andeid.Erinevus selle klapi ja tavalise ühesuunalise krüogeenklapi vahel on järgmine:
· Ventiili kuulil ei ole survet leevendavat ava
· See suudab vedelikku sulgeda mõlemas suunas
· Ventiili kuulil ei ole survet leevendavat ava
· See suudab vedelikku sulgeda mõlemas suunas
Kahesuunalises krüogeenses ujukkuulventiilis asendab kahesuunaline vedruga ventiilipesa ülesvoolu avaneva rõhu vähendamise mehhanismi.Vedruga klapipesa võib vabastada ventiili korpuse õõnsusesse suletud veeldatud maagaasi tekitatud liigse rõhu, vältides sellega klapi lõhkemist, nagu on näidatud joonisel 2.
Lisaks aitab vedruga ventiilipesa hoida klapi madalamal pöördemomendil ja saavutada sujuvamat tööd krüogeensetes tingimustes.
Kahesuunaline krüogeenne ujukkuulventiil on varustatud teise astme grafiidist tihendusrõngaga, nii et klapil on tuleohutusfunktsioon.Kui katastroofiline õnnetus ei põhjusta klapi polümeersete osade põlemist, ei puutu sekundaarne tihend keskkonnaga kokku.Õnnetuse korral saavutab teise taseme tihend tuleohutuskaitse funktsiooni.
Kahesuunaliste ventiilide eelised
Võrreldes keraventiilide, fikseeritud ja peal paigaldatud fikseeritud kuulventiilidega, on kahesuunalisel krüogeensel ujukkuulventiilil kõik suure voolukoefitsiendiga kuulventiili eelised ning vedeliku ja tihenduse suunal pole piiranguid.Seda saab ohutult kasutada krüogeensetes tingimustes;suurus on suhteliselt väike ja struktuur suhteliselt lihtne.Sobiv ajam on ka suhteliselt lihtne (täisnurga pööramine) ja miniatuurne.Need eelised tähendavad, et kogu süsteem on väiksem, kergem ja kuluefektiivsem.
Võrreldes keraventiilide, fikseeritud ja peal paigaldatud fikseeritud kuulventiilidega, on kahesuunalisel krüogeensel ujukkuulventiilil kõik suure voolukoefitsiendiga kuulventiili eelised ning vedeliku ja tihenduse suunal pole piiranguid.Seda saab ohutult kasutada krüogeensetes tingimustes;suurus on suhteliselt väike ja struktuur suhteliselt lihtne.Sobiv ajam on ka suhteliselt lihtne (täisnurga pööramine) ja miniatuurne.Need eelised tähendavad, et kogu süsteem on väiksem, kergem ja kuluefektiivsem.
Tabelis 1 võrreldakse kahesuunalist krüogeenset ujuvat kuulventiili teiste sarnaste funktsioonidega ventiilidega hoolduse, suuruse, kaalu, pöördemomendi taseme, juhtimisraskuste ja üldkulude seisukohast ning võetakse põhjalik kokkuvõte selle eelistest ja puudustest.
Kui väike veeldatud maagaasi rajatis rikub tava ja võtab kasutusele kahesuunalise krüogeense kuulventiili, võib see anda täieliku mängu kuulkraani ainulaadsetele eelistele, st täisdiameetrile, suurele voolukiirusele ja suurele torujuhtme tühjenduskiirusele.Suhteliselt võib see toetada väiksema suurusega torusid, säilitades samal ajal sama voolukiiruse, nii et see võib vähendada süsteemi kogumahtu, kaalu ja keerukust ning vähendada ka torustiku kulusid.
Eelmises artiklis tutvustati sulgeventiilina kasutamise eeliseid.Kui seda kasutatakse juhtventiilina, on eelised ilmsemad.Kui kasutatakse täisnurga pöörlevat kuulventiili, väheneb ventiili automatiseerimiskomplekti keerukus oluliselt, mistõttu on see krüogeensüsteemis valikuline element.
Ülalmainitud automaatikakomplekti kõige elementaarsem sisu on lihtne ja praktiline kahesuunaline krüogeenne ujuvkuulventiil ning lihtsa konstruktsiooniga ja kõrge kuluefektiivsusega ristkülikukujuline pöördajam.
Lühidalt öeldes on kahesuunalisel krüogeensel ujukkuulventiil krüogeense torujuhtmesüsteemi jaoks "õõnestav" positiivne tähtsus.Väikestes veeldatud maagaasi rajatistes suudab see oma eeliseid täielikult kasutada.
Viimastel aastatel on seda uut toodet praktilistes rakendustes kontrollitud, tõestades selle positiivset tähtsust projekti maksumuse ja süsteemi pikaajalise töökindla toimimise seisukohalt.
Postitusaeg: 17. juuni 2021