Досега, сценаријата за криогена примена што бара запечатување на двонасочни вентили главно користеа два вида вентили, имено глобусни вентили и фиксни топчести вентили/фиксни топчести вентили монтирани на врвот. Сепак, со успешниот развој на двонасочниот криогенски топчест вентил, дизајнерите на системи добија поатрактивна опција од традиционалните топчести вентили -лебдечки топчести вентилиИма поголема брзина на проток, нема ограничување на насоката на проток и насоката на запечатување на медиумот и може безбедно да работи во криогени услови. Исто така, големината е помала, тежината е полесна, а структурата е поедноставна.
Криогените сценарија за примена кои бараат вентили вклучуваат влез/излез на резервоари за полнење и празнење, притисок на затворени празни цевководи, гасификација и втечнување, повеќенаменски цевководи за различни системи во терминални станици за течен природен гас (LNG), системи за превоз и танкери, дистрибутивни системи, пумпни станици и станици за полнење LNG гориво, како и комплети вентили за природен гас (GVU) поврзани со мотори со двојно гориво на бродови.
Во горенаведените сценарија на примена, двонасочните вентили за исклучување генерално се користат за контрола и исклучување на медиумот. Во споредба со алтернативните типови како што сетопчести вентили, тие имаат неколку проблеми:
Коефициентот на проток (Cv) е низок - ова ќе влијае на изборот на сите релевантни големини на цевки и ќе стане потенцијално тесно грло што го ограничува капацитетот на проток на системот.
· Потреба од конфигурирање на линеарни актуатори за извршување на функции за затворање и контрола - во споредба со правоаголните ротирачки актуатори што се користат за контрола и ракување со топчести вентили и други правоаголни ротирачки вентили, овој тип на опрема има посложена структура и е поскап. Цената и структурната сложеност на комплетен сет на опрема за вентили и актуатори се многу истакнати.
· Ако вентилот за исклучување се користи за реализација на функцијата за итно исклучување што ја бараат многу системи на LNG, сложеноста ќе биде уште поголема.
За малите постројки за течен природен гас (LNG) (SSLNG), горенаведените проблеми ќе бидат поочигледни, бидејќи овие системи мора да бидат помали, поекономични и да имаат најголем капацитет на проток за да се скрати циклусот на товарење и истовар.
Коефициентот на проток на топчестиот вентил е поголем од оној на глобусниот вентил со иста големина. Со други зборови, тие се помали по големина без да влијаат на брзината на проток. Ова значи дека големината, тежината и цената на целиот цевководен систем, па дури и на целиот систем, се значително намалени. Во исто време, може значително да се зголеми повратот на инвестицијата (ROI) на поврзаните системи.
Секако, стандардните криогени топчести вентили со пловак се еднонасочни, што не е погодно за горенаведените сценарија кои бараат двонасочно запечатување на вентилите.
Еднонасочно наспроти двонасочно
Како што е прикажано на Слика 1, стандардниот лебдечки топчест вентил за криогени услови има отвор за ослободување на притисокот на страната на вентилот што се движи нагоре за да се спречи акумулацијата и зголемувањето на притисокот кога медиумот претрпува промена на фазата. Кога вентилот е во затворена положба, течниот природен гас затворен во шуплината на телото на вентилот ќе почне да испарува и да се шири, а волуменот може да достигне 600 пати поголем од оригиналниот волумен откако ќе се прошири целосно, што може да предизвика пукање на вентилот. За да се спречи оваа ситуација, повеќето стандардни лебдечки топчести вентили имаат усвоено механизам за ослободување на притисокот што се отвора нагоре. Поради ова, традиционалните топчести вентили не можат да се користат во ситуации каде што е потребно двонасочно запечатување.
И ова е фазата каде што двонасочниот криогенски топчест вентил може да ги покаже своите таленти. Разликата помеѓу овој вентил и стандардниот еднонасочен криогенски вентил е:
· Нема отвор на топката на вентилот за да се намали притисокот
· Може да запечати течност во двата правци
· Нема отвор на топката на вентилот за да се намали притисокот
· Може да запечати течност во двата правци
Кај двонасочниот криогенски пловачки топчест вентил, двонасочното седиште на вентилот со пружина го заменува механизмот за ослободување на притисокот при отворањето нагоре. Седиштето на вентилот со пружина може да го ослободи прекумерниот притисок генериран од течниот природен гас затворен во шуплината на телото на вентилот, со што се спречува пукање на вентилот, како што е прикажано на Слика 2.
Дополнително, седиштето на вентилот со пружина помага вентилот да се задржи со помал вртежен момент и да се постигне помазно работење во криогени услови.
Двонасочниот криогенски пловачки топчест вентил е опремен со второстепен графитен заптивен прстен, така што вентилот има функција за противпожарна безбедност. Освен ако катастрофална несреќа не предизвика изгореници на полимерните делови од вентилот, секундарното заптивка нема да дојде во контакт со медиумот. Во случај на несреќа, заптивката од второ ниво ќе ја постигне функцијата за противпожарна заштита.
Предности на двонасочни вентили
Во споредба со глобусните вентили, фиксните и горно монтираните фиксни топчести вентили, двонасочниот криогенски пловачки топчест вентил ги има сите предности на топчестиот вентил со висок коефициент на проток и нема ограничување на насоката на флуидот и запечатувањето. Може безбедно да се користи во криогени услови; големината е релативно мала, а структурата е релативно едноставна. Соодветниот актуатор е исто така релативно едноставен (ротација под прав агол) и минијатуризиран. Овие предности значат дека целиот систем е помал, полесен и поекономичен.
Во споредба со глобусните вентили, фиксните и горно монтираните фиксни топчести вентили, двонасочниот криогенски пловачки топчест вентил ги има сите предности на топчестиот вентил со висок коефициент на проток и нема ограничување на насоката на флуидот и запечатувањето. Може безбедно да се користи во криогени услови; големината е релативно мала, а структурата е релативно едноставна. Соодветниот актуатор е исто така релативно едноставен (ротација под прав агол) и минијатуризиран. Овие предности значат дека целиот систем е помал, полесен и поекономичен.
Табела 1 го споредува двонасочниот криогенски лебдечки топчест вентил со други вентили со слични функции од аспект на одржување, големина, тежина, ниво на вртежен момент, тежина на контрола и вкупна цена, и сеопфатно ги сумира неговите предности и недостатоци.
Доколку мал објект за течен природен гас (LNG) ја прекрши конвенцијата и усвои двонасочен криогенски топчест вентил, тој може целосно да ги искористи уникатните предности на топчестиот вентил, односно полн дијаметар, висок проток и висок проток на цевковод. Релативно кажано, може да поддржува цевки со помала големина, а воедно да ја одржува истата брзина на проток, така што може да го намали вкупниот волумен, тежината и сложеноста на системот, а исто така може да ги намали и трошоците за цевководниот систем.
Во претходната статија беа претставени предностите од употребата како вентил за исклучување. Доколку се користи како контролен вентил, предностите ќе бидат поочигледни. Доколку се користи ротирачки топчест вентил под прав агол, комплексноста на комплетот за автоматизација на вентилите ќе биде значително намалена, па затоа стана опционален елемент за криогениот систем.
Најосновната содржина на горенаведениот комплет за автоматизација е едноставниот и практичен двонасочен криогенски пливачки топчест вентил и правоаголен ротационен актуатор со едноставна структура и висока ефикасност на трошоците.
Накратко, двонасочниот криогенски топчест вентил со пливачки вентил има „субверзивно“ позитивно значење за криогениот цевководен систем. Во мали постројки за течен природен гас (LNG), може целосно да ги искористи своите предности.
Во изминатите неколку години, овој нов производ е потврден во практични апликации, докажувајќи дека е од позитивно значење за цената на проектот и долгорочното сигурно работење на системот.
Време на објавување: 17 јуни 2021 година