Bežné typy a charakteristiky skvapalneného zemného plynu kryogénne guľôčkové ventily
Kryogénne guľové ventily LNG sa dajú rozdeliť na niekoľko bežných typov: plávajúce guľové ventily, pevné guľové ventily a ventily traťových guličiek. Plávajúci guľový ventil: Guľa nie je pevne pripojená k stonke ventilu, ale môže automaticky umiestniť a pevne pritlačiť k sedadlu ventilu pod pôsobením stredného tlaku. Vďaka tejto funkcii je plávajúce guľové ventily obzvlášť dobré v nízkotlakových prostrediach a vďaka ich plávajúcim charakteristikám sa tento typ guľového ventilu môže stretnúť s problémami stability polohy vo vysokotlakových prostrediach. Pevný guľový ventil: Guľa je pevne spojená s telom ventilu cez ventil stonky. Rigidita tejto štruktúry umožňuje pevné guľové ventily vykazovať vynikajúci výkon vo vysokotlakových a vysokoteplotných prostrediach. Pretože guľa je upevnená v polohe, nebude sa pohybovať v dôsledku zmien stredného tlaku, ale zodpovedajúcim spôsobom to tiež obetuje niektoré adaptívne schopnosti, takže tesniaca účinok pevných guľôčkových ventilov v prostredí s nízkym tlakom nemusí byť taký dobrý ako účinok plávajúcich guľôčkových ventilov.
Track Ball Ventil: Dômyselne kombinuje výhody plávajúcich a pevných typov. Jeho dizajn umožňuje, aby sa lopta pohybovala v určitej trati, ktorá môže nielen zabezpečiť stabilitu pod vysokým tlakom, ale tiež optimalizovať tesnenie účinku prostredníctvom adaptívneho pohybu lopty v nízkotlakových prostrediach.
Typ LNG kryogénneho guľového ventilu nie je fixný, ale musí sa flexibilne upraviť podľa konkrétnych aplikácií a potrieb. Či už ide o plávajúce, pevné alebo traťový guľový ventil, každý typ má svoje vlastné jedinečné výhody a obmedzenia. V praktických aplikáciách by sa mali plne zvážiť rôzne faktory vrátane pracovného tlaku, teplotného rozsahu, stredných charakteristík a prevádzkovej frekvencie, aby sa vybral najvhodnejší typ typu guľového ventilu, aby sa zabezpečila bezpečnosť a efektívna prevádzka systému.
LNG kryogénne guľové ventily pracujú v prostredí pod stupňom -160 a konvenčné materiály môžu byť krehké alebo zlomené, čo ovplyvňuje tesniaci výkon. Účinok tepelnej expanzie a kontrakcie v prostredí s nízkou teplotou ovplyvní aj presnosť zhody medzi rôznymi komponentmi guľového ventilu. Aby sa zabezpečila spoľahlivosť, musia sa použiť špeciálne materiály a procesy, napríklad špeciálne kovové materiály a tesniace materiály s vynikajúcou nízkou teplotou; Konštrukčný dizajn musí zvážiť vplyv nízkej teploty, aby sa zabezpečilo tesnenie a prevádzkový výkon.
Výber a vlastnosti tesnenia materiálu
Kovový materiál Austenitická nehrdzavejúca oceľ: Má vynikajúcu nízku teplotu húževnatosť a štrukturálnu stabilitu. Dokáže si udržať dobrú ťažnosť a pevnosť za podmienok s nízkou teplotou, ale významnou nevýhodou je, že jeho koeficient tepelnej expanzie je v prostredí s vysokou a nízkou teplotou úplne odlišný. Tento rozdiel môže spôsobiť, že materiál sa deformuje alebo praskne, keď sa teplota kolíše, čo ovplyvní tesnenie ventilu.
Ferritická z nehrdzavejúcej ocele: Je známa svojou vysokou pevnosťou a tvrdosťou a má výhody v odolávaní vysokého tlaku a opotrebenia. Nízkoteplotná húževnatosť feritickej nehrdzavejúcej ocele je však relatívne nízka a je náchylná na krehké zlomeniny za ultra nízkych teplotných podmienok. Táto nevýhoda obmedzuje jeho použitie v určitých scenároch aplikácie, ktoré si vyžadujú tesniace materiály s vysokou tlačením.
Iné kovové materiály: napríklad zliatiny na báze niklu, zliatiny titánu atď. Sa tiež považujú za tesniace materiály pre loptové ventily s ultra nízkym teplotou LNG. Tieto materiály majú vynikajúci odolnosť proti korózii a mechanické vlastnosti v prostredí s nízkou teplotou, ale ich relatívne vysoké náklady obmedzuje ich aplikáciu.
Nekovové materiály
Medzi tesniace materiály LNG kryogénnych guľôčkových ventilov majú nekovové materiály miesto kvôli svojim jedinečným vlastnostiam. Vrátane polytetrafluóretylénu (PTFE), gumy, polytrifluórochlóretylénu atď., Rôzne materiály majú rôzne vlastnosti a rozsah aplikácie. Polytetrafluóretylén (PTFE): Vďaka svojej vynikajúcej chemickej stabilite a odolnosti proti korózii si stále môže udržiavať dobrý tesniaci výkon v prostredí s nízkou teplotou. Tento materiál však má tendenciu byť tvrdý a krehký v podmienkach nízkej teploty, čím stratí pôvodný kompresný odrazový výkon, ktorý môže spôsobiť zlyhanie tesnenia. Guma: Pritiahla pozornosť kvôli svojej dobrej elasticite a tesniacim výkonom. Guma však má tendenciu strácať svoju elasticitu v prostrediach s nízkym teplotám a transformovať sa do sklovitého stavu, čím stratí svoju funkciu tesnenia. Preto, pri výbere gumy ako tesniaceho materiálu by sa mala priorita predávať gumovým odrodám s nižšou teplotou prechodu skla.
Kompozitné materiály
Kombináciou charakteristík kovových a nekovových, vysoko kompozitných materiálov ukázalo jedinečné výhody a potenciál pri aplikácii skvapalneného zemného plynu ultra nízkeho teplotného guľového ventilu.
Kovové kompozitné materiály: zložené z dvoch úplne odlišných materiálov, kovov a keramiky, majú nielen vysokú pevnosť a vynikajúcu ťažnosť kovu, ale majú aj vysokú tvrdosť a vynikajúcu odolnosť proti opotrebeniu keramiky. V prostredí s nízkou teplotou môže tento materiál vykazovať dobrý tesniaci výkon a účinne odolať vonkajšiemu tlaku a opotrebeniu.
Kompozitné materiály na báze polyméru: S polymérom ako matricou šikovne pridaním kovu, anorganických plnív a iných výstuže sa zlepšuje celkový výkon materiálu. Kompozitné materiály na báze polyméru si nielen zachovávajú flexibilitu a vynikajúcu odolnosť proti korózii polymérov, ale tiež poskytujú kovy pevnosť, tuhosť a ďalšie vlastnosti. V podmienkach s nízkou teplotou vykazuje vynikajúci tesniaci účinok a vynikajúcu trvanlivosť. Kompozitné materiály na báze polyméru však môžu čeliť krehkým problémom so zlomeninami a starnutím v prostredí s nízkou teplotou. Preto sa vyvíja úsilie na zlepšenie jeho nízkej teploty a predĺženie životnosti služieb prostredníctvom modifikácie a pridávania tvrdiacich agentov.
