Forskjellen mellom kryogene ventiler og ikke-kryogene ventiler kommer hovedsakelig fra variasjonen i de aktuelle temperaturmiljøene. Kryogene ventiler brukes vanligvis ved temperaturer på -40 grader og lavere, mens ikke-kryogene ventiler brukes i scenarier med normal-temperatur eller middels-til-høy temperatur (over -10 grader). De kan spesifikt skilles ut når det gjelder materialer, struktur, tetningsytelse, drift og bruk:
1. Gjeldende temperatur- og kjernekrav
Kryogene ventiler: Designet for ekstremt lave temperaturer fra -40 grader til -270 grader (f.eks. flytende nitrogen ved -196 grader, flytende naturgass ved -162 grader). Deres kjernekrav er å opprettholde strukturell stabilitet og pålitelig forsegling under lave temperaturforhold, samtidig som de unngår innvirkningen av lave temperaturer på driftssikkerheten.
Ikke-kryogene ventiler: Egnet for normale temperaturer (-10 grader til 120 grader ) eller middels-til høye temperaturer (over 120 grader ), for eksempel i damp- og varmoljesystemer. Det er ikke nødvendig å vurdere problemer som materialsprøhet eller komponentkrymping forårsaket av lave temperaturer; i stedet er fokuset på å møte styrke og grunnleggende forseglingskrav ved tilsvarende temperaturer.
2. Materialvalg: Motstand mot lav-temperaturskjørhet er nøkkelen
Lave temperaturer kan føre til at de fleste materialer blir "skjøre" (et fenomen kjent som lav-temperatursprøhet), og ikke-metalliske materialer kan stivne eller sprekke. Dermed er materialvalg den mest grunnleggende forskjellen mellom de to typene ventiler:
Kryogene ventiler:
Ventilhus/panser: Materialer med utmerket seighet- ved lav temperatur er obligatoriske. Austenittiske rustfrie stål (f.eks. 304, 316) foretrekkes fordi de beholder seighet selv ved -196 grader uten å vise sprøhet ved lav-temperatur. For ekstremt lave temperaturer (f.eks. flytende helium ved -269 grader), kan titanlegeringer eller nikkelbaserte legeringer brukes.
Tetningselementer: Ikke-metalliske tetninger må bruke lav-temperatur-materialer (f.eks. modifisert polytetrafluoretylen, perfluoreter O-ringer) for å forhindre lekkasje forårsaket av lav-temperaturherding. Metalltetninger, slik som de som er laget av kobberlegeringer eller rustfritt stål, kompenserer for krymping gjennom "lav-forhåndsstramming av-temperatur".
Ventilstamme: Rustfritt stål eller nedbør-herdet rustfritt stål brukes for å forhindre deformasjon eller brudd ved lave temperaturer.
Ikke-kryogene ventiler:
Ventilhus/panser: Materialer som støpejern, støpestål (f.eks. WCB) og karbonstål kan brukes. Disse materialene er kostnadseffektive-og har tilstrekkelig styrke ved normale eller middels-til-høye temperaturer, men vil bli sprø og sprekke ved lave temperaturer, noe som gjør dem uegnet for bruk med lav-temperatur.
Tetningselementer: Vanlig gummi (f.eks. nitrilgummi, EPDM) eller konvensjonell polytetrafluoretylen er tilstrekkelig, da de oppfyller den nødvendige elastisiteten og tetningsytelsen ved normale temperaturer.
Ventilstamme: Karbonstål, krom-molybdenstål osv. brukes. I scenarier med middels-til-høy-temperatur legges det vekt på materialets høye-temperaturstyrke.
3. Strukturell design: Målrettede løsninger for lav-temperaturutfordringer
Medier med lav-temperatur kan forårsake komponentkrymping, og "kaldstap" (fordampning av lav-temperaturmedier på grunn av varmeabsorpsjon) må unngås. Derfor er strukturen til kryogene ventiler mer kompleks:
Spesialdesign for kryogene ventiler:
Lang-halsstruktur: Panseret er utformet med en lang hals (100–300 mm lang) for å skille driftskomponenter som håndhjul og pakkbokser fra sonen med lav-temperatur. Dette forhindrer ikke bare operatører fra frostskader når de er i kontakt med lav-temperaturdeler, men reduserer også kuldeoverføring til utsiden gjennom ventilstammen (unngå ekstern frosting eller ising som kan påvirke driften).
Anti-krympingskompensasjon: Forbindelsesbolter mellom ventilhuset og dekselet er forhåndsbelastede for å hindre at tetningsflaten løsner og lekker på grunn av komponentkrymping ved lave temperaturer. Noen tetningsflater er utformet med "elastiske kompensasjonsstrukturer" (f.eks. belgtetninger) for å oppveie effekten av krymping.
Anti-kavitasjon og flytveiledning: Væsker med lav-temperatur (f.eks. LNG) er utsatt for fordampning (blitsfordampning) under struping. Ventilens indre strømningskanal må være glatt for å forhindre kavitasjonsskader på tetningsoverflaten forårsaket av turbulens.
Anti-statisk design: Statisk elektrisitet ledes gjennom metallkomponenter (f.eks. ledende fjærer mellom ventilstammen og ventilhuset) for å forhindre farer forårsaket av statisk akkumulering i brennbare og eksplosive medier med lav-temperatur (f.eks. LNG).
Design for ikke-kryogene ventiler:
Ingen lang-halsstruktur er nødvendig, og ventilhuset kan kobles direkte til driftskomponenter.
Forsegling er avhengig av konvensjonell boltforspenning, uten behov for krympekompensasjon for lav-temperatur.
Middels-til-høy-temperaturventiler kan fokusere på "høy-temperatur-bestandig forsegling" (f.eks. ved bruk av metallgrafittpakninger), men krever ikke designbetraktninger for "kaldstap".
4. Tetningsytelse: Strengere krav til lave temperaturer
Kryogene ventiler: De fleste kryogene medier (f.eks. LNG, flytende oksygen) er brannfarlige, eksplosive eller giftige. Lekkasje kan forårsake rask volumekspansjon på grunn av fordampning (f.eks. kan LNG ekspandere 600 ganger i volum etter lekkasje), så "nulllekkasje" må oppnås. Noen ventiler bruker "belgtetninger" (metallbelg mellom ventilstammen og ventilhuset) for å forhindre svikt i konvensjonelle pakningstetninger ved lave temperaturer.
Ikke-kryogene ventiler: Krav til forsegling avhenger av mediet. For eksempel tillater springvannsventiler minimal lekkasje, og dampventiler må redusere lekkasje, men krever ikke "nulllekkasje". De bruker vanligvis emballasje (f.eks. asbest, grafitt) eller vanlige O-ringer for å oppfylle kravene.
5. Drift og vedlikehold: Tilpasning til miljøer med lav-temperatur
Kryogene ventiler:
Driftskomponenter (f.eks. håndhjul, aktuatorer) holdes unna lav-temperatursonen via den lange-halsstrukturen for å unngå frysing og fastkjøring.
Regelmessig "kald tiltrekking" er nødvendig: Etter drift med lav-temperatur kan komponentkrymping føre til at bolter løsner, noe som krever at-stramming på nytt.
Smøremidler med lav-temperatur (f.eks. silikon-basert fett) må brukes, siden vanlig smøreolje vil stivne og svikte ved lave temperaturer.
Ikke-kryogene ventiler:
Det er ingen lav-temperaturbegrensninger for drift, og vanlig motorolje eller fett kan brukes til smøring.
Vedlikehold fokuserer på middels-indusert korrosjon (f.eks. i sure-alkalimiljøer) eller høy-temperaturaldring (f.eks. utskifting av gummipakninger), uten behov for å løse problemer knyttet til lav-temperatur-.
6. Applikasjonsscenarier
Kryogene ventiler: Brukes utelukkende i middels lav-temperatursystemer, for eksempel LNG-lagringstanker og -rørledninger, flytende nitrogen/flytende oksygentransport og eksperimentelt utstyr med lav-lufttemperatur.
Ikke-kryogene ventiler: Dekker de fleste konvensjonelle scenarier, inkludert tappevannsrørledninger, industrielle dampsystemer, varm oljetransport og vanlige gassrørledninger.
NSV ventilmarked:
ta kontakt
E-post:info@nsvvalve.com
Puyi Road, Sanqiao Industrial Zone, Oubei Street, Yongjia County, Zhejiang, Kina
