EN
Κρυογενής βαλβίδα ασφαλείας με πιλοτική λειτουργία σειράς Shanghai Xiazhao TOXD (−196 °C έως +80 °C, κλάση 150 έως 2500)
1. Μηχανική της δύναμης σφράγισης: Πίεση θόλου έναντι χαλάρωσης ελατηρίου
Σε μία συνηθισμένη βαλβίδα ασφαλείας με ελατήριο, η δύναμη προς τα κάτω που εξασφαλίζει τη στεγανότητα προέρχεται αποκλειστικά από το συμπιεσμένο μηχανικό ελατήριο: F_net = F_spring − (P_in × A_seat). Καθώς η λειτουργική πίεση πλησιάζει την πίεση ρύθμισης, η τάση επαφής μειώνεται κάτω από το όριο πλαστικής παραμόρφωσης. Στο 88 % έως 92 % της πίεσης ρύθμισης, αρχίζει η μικροδιαρροή («σιγοβρασμός»), προκαλώντας διάβρωση του καθίσματος και απώλειες αερίου εξάτμισης.
Στη βαλβίδα πιλοτικής λειτουργίας σειράς TOXD, η πίεση εισόδου μεταφέρεται στην επάνω θόλο κοιλότητα πάνω από το κύριο έμβολο. Δεδομένου ότι το εμβαδόν του εμβόλου θόλου A_piston είναι 1,28 έως 1,35 φορές μεγαλύτερο από το εμβαδόν του καθίσματος ακροφυσίου A_seat: F_net,pilot = P_in × (A_piston − A_seat). Καθώς η πίεση του συστήματος αυξάνεται, η δύναμη προς τα κάτω που εξασφαλίζει τη στεγανότητα αυξάνεται αναλογικά, εγγυώμενη την απόλυτη στεγανότητα «μηδενικής φυσαλίδας» σύμφωνα με το πρότυπο API 527 έως το 98 % της πίεσης ρύθμισης.
Αρχή λειτουργίας διαμήκους τομής: Ισορρόπηση πίεσης στην κυψέλη κάτω από τη ρυθμισμένη πίεση έναντι ενεργοποίησης με πιλότο
2. Μητρώο σύγκρισης μηχανικών χαρακτηριστικών
Μηχανολογικές παράμετροι |
Άμεση βαλβίδα ασφαλείας πίεσης κρυογενών με ελατήριο |
Κρυογενής βαλβίδα ασφαλείας πίεσης με πιλότο (Μοντέλο TOXD) |
Ελάχιστη θερμοκρασία λειτουργίας |
-196°C (Απαιτεί μακρύ εξωτερικό θόλο) |
-196°C (Αρχιτεκτονική θερμικής αποσύζευξης) |
Μέγιστος λόγος λειτουργικής πίεσης |
Μέγιστο 85% έως 90% της ρυθμισμένης πίεσης |
Έως 95% έως 98% της ρυθμισμένης πίεσης |
Ρυθμός διαρροής της θέσης (API 527) |
Η διαρροή στην κατάσταση simmer αρχίζει πάνω από το 88% της ρυθμισμένης πίεσης |
0 φυσαλίδες/λεπτό μέχρι το 98% της ρυθμισμένης πίεσης |
Διαφορά πίεσης επαναφοράς (ΔP) |
10% έως 15% (απώλεια υστέρησης ελατηρίου) |
≤ 7% (γρήγορη, ακριβής επαναφορά, ελάχιστη απώλεια BOG) |
Επιτρεπόμενη αντίσταση πίεσης |
≤ 10% (συμβατικό); ≤ 30% (φυσαύλι) |
Μέχρι το 70% της ρυθμισμένης πίεσης (ισορροπημένος εμβολοφόρος) |
Ευαισθησία στην αντίσταση πίεσης |
Οι τιμές ρύθμισης μετατοπίζονται καθώς η πίεση της κεφαλής παρεκκλίνει |
Η τιμή ρύθμισης παραμένει 100% σταθερή |
Δομικό περίβλημα |
Βαρύ (Μεγάλα σφυρηλατημένα ελατήρια και καπάκια) |
Συμπαγές: 40% έως 50% ελαφρύτερο από τη βαλβίδα ασφαλείας με ελατήριο |
Εξωτερικός βρόχος θερμικής αποσύζευξης και ισορροπημένο μπλοκ πιλότου στη σειρά TOXD
3. Οικονομική ανάλυση αερίου εξάτμισης (BOG)
Σε δεξαμενή αποθήκευσης LNG όγκου 160.000 m³ με ρυθμιστική πίεση ασφαλείας 1,0 MPa (10,0 bar) και απαιτούμενο ρυθμό απελευθέρωσης 25.000 kg/h:
• Συμβατική βαλβίδα με ελατήριο (12% πτώση ανοίγματος): Επανασφραγίζει στα 0,88 MPa· διάρκεια 480 s· εκπέμπει 3.333 kg LNG = απώλεια 2.166 USD ανά επεισόδιο.
• Βαλβίδα πιλότου Xiazhao (6% πτώση ανοίγματος): Επανασφραγίζει στα 0,94 MPa· διάρκεια 220 s· εκπέμπει 1.527 kg LNG = απώλεια 992 USD ανά επεισόδιο.
• Άμεση εξοικονόμηση: 1.174 USD εξοικονομήθηκαν ανά κύκλο απελευθέρωσης· ετήσια εξοικονόμηση πάνω από 9.300 USD, εξαλείφοντας τις εκπομπές ατμών από διαρροές.
