EN
Shanghai Xiazhao TOXD sorozatú kriogén, pilótavezérelt biztonsági nyomáscsökkentő szelep (–196 °C-tól +80 °C-ig, 150–2500 osztály)
1. Záróerő mechanikája: kupola nyomása vs. rugó lazulása
Egy hagyományos, rugóterheléses biztonsági szelep esetében a lefelé ható záróerő kizárólag a összenyomott mechanikai rugóból származik: F_net = F_rugó - (P_be × A_zárófelület). Amint az üzemi nyomás közeledik a beállított nyomáshoz, a kontaktfeszültség csökken a plasztikus deformáció küszöbértéke alá. A beállított nyomás 88–92%-ánál kezdődik a mikro-szivárgás (csobogás), ami a zárófelület kopását és a forráspont alatti gázveszteséget okozza.
A TOXD sorozatú vezérelt szelepnél a bemeneti nyomás átvezetődik a fő dugattyú feletti felső kupolakamrába. Mivel a kupola-dugattyú felülete (A_dugattyú) 1,28–1,35-ször nagyobb, mint a fúvóka zárófelülete (A_zárófelület): F_net,vezérelt = P_be × (A_dugattyú - A_zárófelület). Ahogy a rendszer nyomása nő, a lefelé ható záróerő arányosan növekszik, így biztosítva az API 527 szabvány szerinti, buborékmentes záródást a beállított nyomás 98%-áig.
Keresztmetszeti működési elv: kupolanyomás-kiegyenlítés a beállított nyomás alatt vs. vezérelt működtetés
2. Műszaki összehasonlítási mátrix
Műszaki paraméter |
Közvetlen rugóterheléses kriogén nyomáscsökkentő szelep (PRV) |
Kriogén vezérelt nyomáscsökkentő szelep (TOXD modell) |
Minimális üzemelési hőmérséklet |
–196 °C (Kiterjesztett, erősített motorháztető szükséges) |
–196 °C (Hőszigetelt felépítés) |
Maximális üzemi nyomásarány |
Legfeljebb a beállított nyomás 85–90%-a |
Legfeljebb a beállított nyomás 95–98%-a |
Ülépítés szivárgási aránya (API 527) |
A sziszegő szivárgás a beállított nyomás 88%-ánál kezdődik |
0 buborék/perc legfeljebb a beállított nyomás 98%-áig |
Újralezárás nyomáscsökkenése (ΔP) |
10–15% (a rugalmassági hiszterézis-veszteség tavasszal) |
≤ 7% (gyors, éles visszaülés, minimális BOG-veszteség) |
Megengedett visszanyomás |
≤ 10% (hagyományos); ≤ 30% (harmonikás) |
Legfeljebb a beállítási nyomás 70%-a (kiegyensúlyozott dugattyú) |
Érzékenység a visszanyomásra |
A beállítási pont eltolódik, amint a fővezeték nyomása ingadozik |
A beállítási pont 100%-ban állandó marad |
Szerkezeti méretkorlát |
Nehéz (nagy, kovácsolt rugók és kupolák) |
Kompakt: 40–50%-kal könnyebb, mint a rugós PRV |
Külső hőmérséklet-függetlenítő kör és kiegyensúlyozott vezérelt szelep a soros TOXD-ben
3. Forráspont-alatti gáz (BOG) gazdasági elemzése
Egy 160 000 m³-es LNG-tároló tartálynál, amelynek nyomáscsökkentő beállítása 1,0 MPa (10,0 bar), és a szükséges lefúvató térfogatáram 25 000 kg/h:
• Hagyományos rugós szelep (12% lefúvató eltérés): újra bezár 0,88 MPa-nál; 480 másodpercig tart; 3 333 kg LNG távozik = 2 166 USD veszteség eseményenként.
• Xiazhao vezérelt szelep (6% lefúvató eltérés): újra bezár 0,94 MPa-nál; 220 másodpercig tart; 1 527 kg LNG távozik = 992 USD veszteség eseményenként.
• Közvetlen megtakarítás: 1 174 USD megtakarítás minden lefúvató ciklusnál; éves megtakarítás több mint 9 300 USD, a szivárgó forráspont-alatti gáz-kibocsátások megszüntetésével.
