Opis

Zawory kriogeniczne są często stosowane w przemyśle naftowym i gazowym, ponieważ mogą pracować w bardzo niskich temperaturach. Zawory te służą do magazynowania i zarządzania przepływem zimnych gazów oraz cieczy. 

Jak wszyscy wiemy, gazy kriogeniczne są zimne i wymagają specjalnych typów zaworów do kontrolowania przepływu. W takim przypadku stosuje się zawór kriogeniczny. Na rynku dostępne są jednak różne typy zaworów kriogenicznych.

Są one dostępne w postaci zaworów kulowych, zaworów kulowych, zasuw, zaworów kulowych z górnym wejściem i zaworów motylkowych. Spośród wszystkich tych typów najpopularniejszym jest kriogeniczny zawór kulowy. 

Ten typ zaworu ma kulisty kształt i wykorzystuje wewnętrzną ruchomą tarczę do sterowania przepływem cieczy i gazów. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o kriogenicznym zaworze kulowym, czytaj dalej ten artykuł. 

Co to jest kriogeniczny zawór kulowy?

Kriogeniczny zawór kulowy to normalny zawór kriogeniczny o kulistym kształcie. Ze względu na kulisty kształt i mechanizm wewnętrzny jest znany jako zawór kulowy. W tym zaworze znajduje się wewnętrzny ruchomy dysk. Jest również znany jako obturator. Ta tarcza obraca się o 90 stopni w stosunku do gniazda korpusu, otwierając i zamykając w ten sposób przepływ. Ten typ zaworu zapewnia długotrwałą szczelność. Są również niezwykle niezawodne.

Jednak nie nadają się do sytuacji, w których szybkość przepływu jest najważniejsza. Ponadto jest podatny na wilgoć. Poza tym jest to jeden z szeroko stosowanych zaworów kriogenicznych w różnych gałęziach przemysłu. Na rynku dostępne są różne rodzaje kriogenicznych zaworów kulowych.

Kriogeniczny zawór kulowy z podwójnym uderzeniem służy do obniżania obciążenia hydraulicznego podczas regulacji przepływu. Dysk zaworu kulowego można zmieniać, aby umożliwić szybki pełny przepływ lub precyzyjną regulację przepływu. W zależności od zastosowania zawory grzybkowe mogą być uszczelnione przed przepływem lub wraz z nim. Powierzchnia uszczelniająca ma kluczowe znaczenie dla działania zaworu, a projekt i konstrukcja są ważnymi czynnikami przy doborze siłownika zaworu.

Dwukierunkowy pływający zawór kulowy może być używany w zastosowaniach kriogenicznych. Jego mniejszy rozmiar, prosta konstrukcja i niewielka złożoność zmniejszają całkowity koszt systemu. Sam zawór jest stosunkowo niedrogi, więc jego cena może być wyższa niż siłownika. Mimo to dwukierunkowe pływające zawory kulowe są wysoce zalecane do zastosowań kriogenicznych. Zawory te mogą być używane zarówno w operacjach ręcznych, jak i automatycznych. Mogą być również instalowane na terminalach LNG, statkach i tankowcach.

Kriogeniczny zawór kulowy ma konstrukcję z długą szyjką, która chroni jego dławnicę, a tym samym minimalizuje straty energii zimnej. Dławnica znajduje się na zewnątrz szyjki zaworu i jest w ten sposób zabezpieczona przed wszelkimi ruchami, które mogłyby uszkodzić materiał izolacji zimnej. Ponadto konstrukcja z długą szyjką umożliwia łatwe nawijanie zimnego materiału izolacyjnego, aby zapobiec utracie energii zimna przez zawór. 

Cechy i zalety a Kriogeniczny zawór kulowy

Istnieje kilka cech i zalet kriogenicznego zaworu kulowego. Tutaj omawiamy zastosowania, właściwości, koszty i kombinacje materiałów. 

• Aplikacje

Kriogeniczne zawory kulowe są doskonałym wyborem do regulacji izolacji przepływu. W porównaniu z innymi typami zaworów, zawory kulowe zapewniają doskonałe uszczelnienie do regulacji przepływu. Po prawidłowym zainstalowaniu lepiej nadają się również do zastosowań związanych z precyzyjnym sterowaniem przepływem. Zawór jest również przydatny do kontrolowania wypływu z odśrodkowych pomp kriogenicznych. Niewielkie rozmiary i łatwość naprawy sprawiają, że są praktycznym wyborem do wielu zastosowań.

Kriogeniczny zawór kulowy jest używany w wielu różnych zastosowaniach. W przeciwieństwie do standardowych zaworów, te charakteryzują się specjalistyczną konstrukcją. Kierunek przepływu tych zaworów jest regulowany przez pojedynczy cylinder lub dysk, minimalizując w ten sposób spadek ciśnienia i ułatwiając obsługę. 

Kriogeniczne zawory kulowe są dostępne z napędem konwencjonalnym lub magnetycznym. Konwencjonalny typ jest wykonany z metalowego dysku w kształcie kuli, który pasuje do płaskiego gniazda w korpusie. Typ konwencjonalny jest niedrogi i jest używany głównie do pracy przy niskim ciśnieniu. 

• Charakterystyka

Kriogeniczny zawór kulowy jest przeznaczony do kontrolowania przepływu przez niego mediów gazowych lub ciekłych. Składa się z dysku i trzpienia zaworu. Aby otworzyć lub zamknąć zawór, trzpień jest obracany do wewnątrz, aż dysk zetknie się z gniazdem. Po zamknięciu dysk i gniazdo tworzą szczelne uszczelnienie, a płyn przepływa przez przestrzeń otwierającą i zamykającą. 

Do zastosowań kriogenicznych zawory kriogeniczne są zaprojektowane tak, aby były odporne na niskie temperatury. Dostępne są wydłużone pokrywy o wystarczającej długości kolumny gazowej, aby uszczelnienie trzpienia było trzymane z dala od zimnego płynu. Elastyczne kliny są dostępne z powierzchniami gniazd ze stopu CoCr. Tarcze Globe mogą być wykonane z wkładkami Neoflon. Dzięki tym właściwościom zawory kriogeniczne mogą bezawaryjnie pracować przez wiele lat i zapobiegać kosztownym przestojom.

• Uszczelnianie w obu kierunkach

Kriogeniczny zawór kulowy ma dwie strony, górną i dolną. Jedna strona działa jako źródło ciśnienia, podczas gdy druga działa jako obciążenie mechaniczne. Sprężyna wewnętrzna 18 działa jako źródło siły, podczas gdy siła zewnętrzna jest przykładana w celu zapewnienia ścisłego dopasowania powierzchni czołowej i powierzchni uszczelniającej. Aby zachować wysoką szczelność, obie strony zaworu muszą mieć optymalny współczynnik termiczny.

Element uszczelniający 16b jest umieszczony pomiędzy dwiema połówkami dysku 12. Jest on zbudowany z pary oddalonych od siebie występów przypominających kulki, wykonanych z materiału termoczułego, który łączy się z dyskiem zaworu w sposób szczelny. Kolejnym elementem mechanizmu uszczelniającego jest metalowe podłoże, które zbudowane jest z powłoki teflonowej. Elementy te zostały zaprojektowane tak, aby działały przez wiele lat w środowisku kriogenicznym.

• Liniowe urządzenie uruchamiające

Zastosowania kriogeniczne obejmują terminale LNG, transport, tankowce, dystrybutory i silniki GVU. Kriogeniczne zawory kulowe są zwykle wyposażone w liniowe urządzenia uruchamiające. Liniowe urządzenia uruchamiające zwiększają złożoność zaworu, co skutkuje wyższymi kosztami. Liniowe urządzenia uruchamiające są droższe i bardziej skomplikowane niż standardowe zawory kulowe, dlatego muszą być połączone ze złożonymi systemami sterowania, aby zapewnić prawidłowe działanie i konserwację.

Liniowe urządzenie uruchamiające kriogenicznego zaworu rękawicy jest korzystne na wiele sposobów. Urządzenie uruchamiające umożliwia liniowe przesuwanie trzpienia zaworu, eliminując możliwość powstania wielu dróg wycieku. Tarcza zaworu jest połączona z elementem ustalającym nad gniazdem zaworu, podczas gdy izolator wału służy do zatrzymywania wyciekającego płynu w pobliżu gniazda zaworu.