Şimdiye kadar, iki yollu vana sızdırmazlığı gerektiren kriyojenik uygulama senaryolarında esas olarak iki tip vana kullanıldı; küresel vanalar ve sabit küresel vanalar/üstten monteli sabit küresel vanalar.Ancak iki yollu kriyojenik küresel vananın başarılı bir şekilde geliştirilmesiyle sistem tasarımcıları geleneksel küresel vanalardan daha çekici bir seçenek elde etti.yüzer küresel vanalar.Daha yüksek akış hızına sahiptir, ortamın akış yönü ve sızdırmazlık yönünde herhangi bir kısıtlaması yoktur ve kriyojenik koşullarda güvenle çalışabilir.Ve boyut daha küçüktür, ağırlık daha hafiftir ve yapı daha basittir.
Valf gerektiren kriyojenik uygulama senaryoları arasında doldurma ve boşaltma için depolama tanklarının giriş/çıkışları, kapalı boş boru hatlarının basınçlandırılması, gazlaştırma ve sıvılaştırma, LNG terminal istasyonlarındaki çeşitli sistemler için çok amaçlı boru hatları, nakliye sistemleri ve tankerler, Dağıtım sistemleri, pompalama yer alır. istasyonları ve LNG yakıt dolum istasyonları ile gemilerdeki çift yakıtlı motorlarla ilgili doğal gaz valf setleri (GVU'lar).
Yukarıda belirtilen uygulama senaryolarında, ortam akışkanını kontrol etmek ve kapatmak için genellikle iki yollu kapatma vanaları kullanılır.Gibi alternatif türlerle karşılaştırıldığındaküresel vanalar, birkaç sorunları var:
Akış katsayısı (Cv) düşüktür; bu, ilgili tüm boru boyutlarının seçimini etkileyecek ve sistemin akış kapasitesini kısıtlayan potansiyel bir darboğaz haline gelecektir.
· Kapama ve kontrol işlevlerini gerçekleştirmek için doğrusal aktüatörlerin yapılandırılması gerekir; küresel vanaları ve diğer dikdörtgen döner valfleri kontrol etmek ve çalıştırmak için kullanılan dikdörtgen döner aktüatörlerle karşılaştırıldığında, bu tür ekipmanlar daha karmaşık bir yapıya sahiptir ve pahalıdır.Komple bir vana ve aktüatör ekipmanı setinin maliyeti ve yapısal karmaşıklığı çok belirgindir.
· Birçok LNG sisteminin gerektirdiği acil kapatma işlevini gerçekleştirmek için kapatma vanası kullanılırsa karmaşıklık daha da artacaktır.
Küçük LNG tesisleri (SSLNG) için yukarıdaki sorunlar daha belirgin olacaktır çünkü bu sistemlerin yükleme ve boşaltma döngüsünü kısaltmak için daha küçük, daha uygun maliyetli ve en büyük akış kapasitesine sahip olması gerekir.
Küresel vananın akış katsayısı aynı boyuttaki küresel vananınkinden daha yüksektir.Yani akış hızını etkilemeden boyutları daha küçüktür.Bu, tüm boru sisteminin ve hatta tüm sistemin boyutunun, ağırlığının ve maliyetinin önemli ölçüde azaldığı anlamına gelir.Aynı zamanda ilgili sistemlerin yatırım getirisini (ROI) önemli ölçüde artırabilir.
Elbette standart kriyojenik şamandıralı küresel vanalar tek yönlüdür ve bu durum, iki yönlü vana sızdırmazlığı gerektiren yukarıda belirtilen senaryolar için uygun değildir.
Tek Yönlü vs İki Yönlü
Şekil 1'de gösterildiği gibi, kriyojenik koşullar için standart yüzer küresel vana, ortam faz değişimine uğradığında basıncın birikmesini ve yükselmesini önlemek için vana bilyesinin yukarı akış tarafında bir basınç tahliye deliğine sahiptir.Valf kapalı konumdayken, valf gövdesinin boşluğunda bulunan sıvılaştırılmış doğal gaz buharlaşmaya ve genleşmeye başlayacak ve hacim tamamen genleştikten sonra orijinal hacminin 600 katına ulaşabilecek ve bu da valfin patlamasına neden olabilecektir. .Bu durumu önlemek için çoğu standart şamandıralı küresel vana, yukarı yönde açılan bir basınç tahliye mekanizmasını benimsemiştir.Bu nedenle çift yönlü sızdırmazlık gerektiren durumlarda geleneksel küresel vanalar kullanılamaz.
İşte bu aşama, iki yollu kriyojenik şamandıralı küresel vananın yeteneklerini gösterebileceği aşamadır.Bu valf ile standart tek yönlü kriyojenik valf arasındaki fark şudur:
· Valf bilyesinde basıncı tahliye edecek açıklık yoktur
· Sıvıyı her iki yönde de sızdırmaz hale getirebilir
· Valf bilyesinde basıncı tahliye edecek açıklık yoktur
· Sıvıyı her iki yönde de sızdırmaz hale getirebilir
İki yollu kriyojenik şamandıralı küresel vanada, iki yollu yaylı vana yuvası, yukarı yönde açılan basınç tahliye mekanizmasının yerini alır.Yaylı valf yuvası, Şekil 2'de gösterildiği gibi valf gövdesinin boşluğunda bulunan sıvılaştırılmış doğal gazın oluşturduğu aşırı basıncı serbest bırakabilir ve böylece valfin patlamasını önleyebilir.
Ayrıca yay yüklü valf yuvası, valfin daha düşük bir torkta tutulmasına ve kriyojenik koşullarda daha düzgün bir çalışma elde edilmesine yardımcı olur.
İki yollu kriyojenik şamandıralı küresel vana, vananın yangın güvenliği fonksiyonuna sahip olması için ikinci aşama grafit sızdırmazlık halkasıyla donatılmıştır.Valfın polimer parçalarının yanmasına neden olacak büyük bir kaza olmadığı sürece, ikincil conta ortamla temas etmeyecektir.Bir kaza durumunda ikinci seviye conta, yangın güvenliğinden korunma işlevini yerine getirecektir.
İki yollu vanaların avantajları
Küresel vanalar, sabit ve üste monteli sabit küresel vanalarla karşılaştırıldığında, iki yollu kriyojenik şamandıralı küresel vana, yüksek akış katsayılı küresel vananın tüm avantajlarına sahiptir ve sıvı ve sızdırmazlık yönünde herhangi bir kısıtlama yoktur.Kriyojenik koşullarda güvenle kullanılabilir;boyut nispeten küçüktür ve yapı nispeten basittir.Eşleşen aktüatör de nispeten basittir (dik açılı dönüş) ve minyatürleştirilmiştir.Bu avantajlar, tüm sistemin daha küçük, daha hafif ve daha uygun maliyetli olduğu anlamına gelir.
Küresel vanalar, sabit ve üste monteli sabit küresel vanalarla karşılaştırıldığında, iki yollu kriyojenik şamandıralı küresel vana, yüksek akış katsayılı küresel vananın tüm avantajlarına sahiptir ve sıvı ve sızdırmazlık yönünde herhangi bir kısıtlama yoktur.Kriyojenik koşullarda güvenle kullanılabilir;boyut nispeten küçüktür ve yapı nispeten basittir.Eşleşen aktüatör de nispeten basittir (dik açılı dönüş) ve minyatürleştirilmiştir.Bu avantajlar, tüm sistemin daha küçük, daha hafif ve daha uygun maliyetli olduğu anlamına gelir.
Tablo 1, iki yollu kriyojenik yüzer küresel vanayı bakım, boyut, ağırlık, tork seviyesi, kontrol zorluğu ve genel maliyet açısından benzer işlevlere sahip diğer vanalarla karşılaştırmakta ve avantajlarını ve dezavantajlarını kapsamlı bir şekilde özetlemektedir.
Küçük bir LNG tesisi geleneği bozar ve iki yollu kriyojenik küresel vanayı benimserse, küresel vananın benzersiz avantajlarından, yani tam çap, yüksek akış hızı ve yüksek boru hattı boşaltma oranından tam anlamıyla faydalanabilir.Nispeten konuşursak, aynı akış hızını korurken daha küçük boyutlu boruları destekleyebilir, böylece sistemin toplam hacmini, ağırlığını ve karmaşıklığını azaltabilir ve ayrıca boru sisteminin maliyetini de azaltabilir.
Önceki makale, kapatma vanası olarak kullanılmanın avantajlarını tanıtıyordu.Kontrol vanası olarak kullanıldığında avantajları daha belirgin olacaktır.Dik açılı döner küresel vananın kullanılması durumunda vana otomasyon kitinin karmaşıklığı önemli ölçüde azalacak ve böylece kriyojenik sistem için isteğe bağlı bir öğe haline gelecektir.
Yukarıda bahsedilen otomasyon kitinin en temel içeriği, basit ve pratik iki yollu kriyojenik şamandıralı küresel vana ve basit yapıya ve yüksek maliyet verimliliğine sahip dikdörtgen döner aktüatördür.
Kısacası, iki yollu kriyojenik şamandıralı küresel vana, kriyojenik boru hattı sistemi için "yıkıcı" olumlu bir öneme sahiptir.Küçük LNG tesislerinde avantajlarından tam anlamıyla faydalanabilmektedir.
Geçtiğimiz birkaç yılda bu yeni ürünün pratik uygulamalarda doğrulanması, projenin maliyeti ve sistemin uzun vadeli güvenilir çalışması açısından olumlu bir öneme sahip olduğunu kanıtladı.
Gönderim zamanı: Haziran-17-2021