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低温阀如何更好应对极寒工况?

来源: 文章来源www.valveworldexpo.com 发布时间:2019-01-21 424
泵与过滤 技术前沿
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导读:低温阀门在应对极寒工况发挥了至关重要的作用,并在一些行业越来越得到重视。在研发低温阀的过程中,有哪些需要注意的因素?还有哪些值得深入研究的领域?

低温阀门即使面对最低温度也无所畏惧,因此给操作人员留下了深刻的印象。同时,低温阀门的这一优势使其在制药业乃至食品行业发挥了至关重要的作用,蓬勃发展的LNG(液化天然气)行业也在推动其增长。因此,投资低温阀的研发具有极佳的经济意义。

Goetze KG Armaturen产品经理René Speckmaier证实:“市场的确有向低温阀发展的趋势”。包括氧气、氮气、氩气以及惰性气体氙和氪在内的专用气体的消耗量正在逐年增加。用热分离方法将空气分离成单一元素在经济上是可行的,而低温阀门则是低温空气分离所需的重要组成部分。
             
医疗工程成为驱动力

氢气产品的便携性、医疗工程及全球能源和食品市场的需求,推动了对低温工艺部件的需求。冷冻疗法(例如在癌症治疗中集中利用低温方法以达到治疗效果)等应用为设备工程公司开辟了新的业务领域。

食品工业对低温阀门制造商不仅依然具有吸引力,而且还呈上升趋势。以德国为例,其营业额已从1998年的1169亿欧元增长到2016年的1686亿欧元,总营业收入增长了44%。因此,食品工业占其制造业总营业收的9.4%。

严苛的要求

与此同时,低温工艺阀面临着巨大的挑战。它们必须耐受低至零下200℃的低温,以适应惰性气体、氧气和LNG的工况要求。

对于Li/He(锂/氦),阀门甚至需要适应零下269℃的低温。“但通常的情况是,”Olaf Schulenberg解释说:“低温液氮的最低应用温度为零下196℃”,其它气体。

如氧气、氩气、二氧化碳等,则会在较高一些的温度下发生液化,LNG为零下163℃。因此,大多数阀门的设计温度均为零下200℃。

特殊温度需要特殊材料,例如不锈钢合金和高合金钢、镍基合金、铜以及铜基合金(如青铜和黄铜)。

Goetze KG Armaturen技术总监强调说:“这些材料显示出足够高的延展性值,并且不易发生脆化。”

设计恰当的低温阀

阀门设计一旦出现错误,将会造成严重后果。低温气体工厂的标准化程度正在不断提高。

“低温气体系统标准化水平的提高,意味着泄压系统的精确设计至关重要,如果考虑到存在设计不正确的安全阀或尺寸不合适的输送管线的潜在影响,其重要性更为突出。”阀门制造商Herose强调说。

如果因阀门尺寸不正确而不得不进行计划外更换,成本可能非常高昂。

“对用于最大质量流量防火负载或最小质量流量整体热膨胀的构件,如果能分别进行独立设计,则安全阀的使用寿命将显著提高,这种做法更符合常规操作。”

低温工艺需要各种类型的阀门,包括带手动、气动和电动执行器的隔离阀和控制阀,如提升阀、蝶阀、球阀和滑阀。此外,还需使用安全阀、减压阀、止回阀、过滤器和压力调节器。

安全第一

Herose已认识到液化气体的潜力,并已成为LNG市场的主要供应商,其产品包括已通过ISO 10479防火设计认证的小型阀门。毕竟,安全第一始终被他们奉为座右铭。

LGN阀门的要求很高。“低温LNG拖车经常需要在处于极端条件的目的地进行灌装、运输和卸载,”Herose解释道。

对于LNG储存,使用寿命和性能与绝对安全性和可靠性同样重要。

加注LNG同样需要高性能阀门,这表明了低温阀所必须达到极高的要求。对这一方面的探索还远未像对其它领域那样深入。

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