Inntil nå har kryogene applikasjonsscenarier som krever toveisventiltetning hovedsakelig brukt to typer ventiler, nemlig kuleventiler og faste kuleventiler/toppmonterte faste kuleventiler.Men med den vellykkede utviklingen av den toveis kryogene kuleventilen, har systemdesignere oppnådd et mer attraktivt alternativ enn tradisjonelle kuleventiler-flytende kuleventiler.Den har en høyere strømningshastighet, har ingen begrensning på strømningsretningen og forseglingsretningen til mediet, og kan operere trygt under kryogene forhold.Og størrelsen er mindre, vekten er lettere, og strukturen er enklere.
Kryogene applikasjonsscenarier som krever ventiler inkluderer innløp/utløp av lagringstanker for fylling og tømming, trykksetting av lukkede tomme rørledninger, gassifisering og flytendegjøring, flerbruksrørledninger for ulike systemer i LNG-terminalstasjoner, fraktsystemer og tankskip, distribusjonssystemer, pumping stasjoner og fyllestasjoner for LNG-drivstoff, samt naturgassventilsett (GVUer) knyttet til dual-fuel motorer på skip.
I de ovennevnte applikasjonsscenariene brukes vanligvis toveis stengeventiler for å kontrollere og stenge av mediumvæsken.Sammenlignet med alternative typer som f.eksKuleventiler, de har flere problemer:
Strømningskoeffisienten (Cv) er lav - dette vil påvirke valget av alle relevante rørstørrelser og vil bli en potensiell flaskehals som begrenser systemets strømningskapasitet.
· Behov for å konfigurere lineære aktuatorer for å utføre lukke- og kontrollfunksjoner sammenlignet med de rektangulære roterende aktuatorene som brukes til å kontrollere og betjene kuleventiler og andre rektangulære roterende ventiler, har denne typen utstyr en mer kompleks struktur og er kostbar.Kostnaden og den strukturelle kompleksiteten til et komplett sett med ventil- og aktuatorutstyr er svært fremtredende.
· Hvis stengeventilen brukes til å realisere nødavstengningsfunksjonen som kreves av mange LNG-systemer, vil kompleksiteten bli enda høyere.
For små LNG-anlegg (SSLNG) vil problemene ovenfor være mer åpenbare, fordi disse systemene må være mindre, mer kostnadseffektive og ha størst strømningskapasitet for å forkorte laste- og lossesyklusen.
Strømningskoeffisienten til kuleventilen er høyere enn for kuleventilen av samme størrelse.De er med andre ord mindre i størrelse uten å påvirke strømningshastigheten.Dette betyr at størrelsen, vekten og kostnadene for hele rørsystemet og til og med hele systemet reduseres betydelig.Samtidig kan det øke avkastningen på investeringen (ROI) av relaterte systemer betydelig.
Selvfølgelig er standard kryogene flottørkuleventiler enveis, noe som ikke er egnet for de ovennevnte scenariene som krever toveisventiltetting.
Enveis kontra toveis
Som vist i figur 1 har standard flytende kuleventil for kryogene forhold et trykkavlastningshull på oppstrømssiden av ventilkulen for å hindre at trykket samler seg og stiger når mediet gjennomgår en faseendring.Når ventilen er i lukket stilling, vil den flytende naturgassen som er innelukket i hulrommet i ventilhuset begynne å fordampe og utvide seg, og volumet kan nå 600 ganger det opprinnelige volumet etter å ha blitt fullstendig ekspandert, noe som kan føre til at ventilen brister. .For å forhindre denne situasjonen har de fleste standard flottørkuleventiler tatt i bruk en oppstrøms åpningstrykkavlastningsmekanisme.På grunn av dette kan tradisjonelle kuleventiler ikke brukes i situasjoner som krever toveistetting.
Og dette er stadiet der den toveis kryogene flytekuleventilen kan vise sine talenter.Forskjellen mellom denne ventilen og standard enveis kryogenventil er:
· Det er ingen åpning på ventilkulen for å avlaste trykket
· Den kan tette væske i begge retninger
· Det er ingen åpning på ventilkulen for å avlaste trykket
· Den kan tette væske i begge retninger
I den toveis kryogene flottørkuleventilen erstatter det toveis fjærbelastede ventilsetet oppstrøms åpningstrykkavlastningsmekanismen.Det fjærbelastede ventilsetet kan frigjøre det overdrevne trykket som genereres av den flytende naturgassen innelukket i hulrommet til ventilhuset, og dermed forhindre at ventilen sprekker, som vist i figur 2.
I tillegg hjelper det fjærbelastede ventilsetet til å holde ventilen på et lavere dreiemoment og oppnå jevnere drift under kryogene forhold.
Den toveis kryogene flottørkuleventilen er utstyrt med en andre-trinns grafitttetningsring, slik at ventilen har en brannsikkerhetsfunksjon.Med mindre en katastrofal ulykke får polymerdelene til ventilen til å brenne, vil den sekundære tetningen ikke komme i kontakt med mediet.I tilfelle en ulykke vil tetningen på andre nivå oppnå funksjonen brannsikkerhetsbeskyttelse.
Fordeler med toveisventiler
Sammenlignet med kuleventiler, faste og toppmonterte faste kuleventiler, har den toveis kryogene flottørkuleventilen alle fordelene til en kuleventil med høy strømningskoeffisient, og det er ingen begrensning på væske- og tetningsretningen.Den kan brukes trygt under kryogene forhold;størrelsen er relativt liten og strukturen er relativt enkel.Den matchende aktuatoren er også relativt enkel (rettvinklet rotasjon) og miniatyrisert.Disse fordelene betyr at hele systemet er mindre, lettere og mer kostnadseffektivt.
Sammenlignet med kuleventiler, faste og toppmonterte faste kuleventiler, har den toveis kryogene flottørkuleventilen alle fordelene til en kuleventil med høy strømningskoeffisient, og det er ingen begrensning på væske- og tetningsretningen.Den kan brukes trygt under kryogene forhold;størrelsen er relativt liten og strukturen er relativt enkel.Den matchende aktuatoren er også relativt enkel (rettvinklet rotasjon) og miniatyrisert.Disse fordelene betyr at hele systemet er mindre, lettere og mer kostnadseffektivt.
Tabell 1 sammenligner den toveis kryogeniske flytekuleventilen med andre ventiler med lignende funksjoner fra perspektivene vedlikehold, størrelse, vekt, dreiemomentnivå, kontrollvanskeligheter og totalkostnad, og oppsummerer dens fordeler og ulemper omfattende.
Hvis et lite LNG-anlegg bryter konvensjonen og tar i bruk en toveis kryogen kuleventil, kan det gi fullt spill til kuleventilens unike fordeler, det vil si full diameter, høy strømningshastighet og høy rørledningsutslippshastighet.Relativt sett kan det støtte mindre rør og samtidig opprettholde samme strømningshastighet, slik at det kan redusere det totale volumet, vekten og kompleksiteten til systemet, og kan også redusere kostnadene for rørsystemet.
Den forrige artikkelen introduserte fordelene ved å brukes som en stengeventil.Hvis den brukes som reguleringsventil, vil fordelene være mer åpenbare.Hvis den rettvinklede roterende kuleventilen brukes, vil kompleksiteten til ventilautomatiseringssettet bli betydelig redusert, så det har blitt et valgfritt element for det kryogene systemet.
Det mest grunnleggende innholdet i det ovennevnte automatiseringssettet er den enkle og praktiske toveis kryogeniske flottørkuleventilen, og den rektangulære roterende aktuatoren med enkel struktur og høy kostnadseffektivitet.
Kort sagt, den toveis kryogeniske flottørkuleventilen har en "subversiv" positiv betydning for det kryogene rørledningssystemet.I små LNG-anlegg kan det gi fullt spill til sine fordeler.
I løpet av de siste årene har dette nye produktet blitt verifisert i praktiske applikasjoner, noe som beviser at det er av positiv betydning for prosjektkostnaden og den langsiktige pålitelige driften av systemet.
Innleggstid: 17. juni 2021