EN
Shanghai Xiazhao sērija TOXD kriogēnās vadītās drošības atbrīvošanas vārsti (−196 °C līdz +80 °C, klase 150 līdz 2500)
1. Slēgšanas spēka mehānika: kupola spiediens pret sprīgļa atlaišanos
Parastā ar sprīgli slodzītā drošības vārstā lejupvērsts noslēguma spēks rodas tikai no saspiesta mehāniskā sprīgļa: F_net = F_spring − (P_in × A_seat). Kad darba spiediens tuvojas iestatītajam spiedienam, kontaktspriegums kritīs zem plastiskās deformācijas sliekšņa. Pie 88 %–92 % no iestatītā spiediena sākas mikrocaurtece («vārīšanās»), kas izraisa sēdekļa nodilumu un tvaika zudumus.
TOXD sērijas vadītajā vārstā ieejas spiediens tiek pārvadīts uz augšējo kupolas kameru virs galvenā pistona. Tā kā kupolas pistona platība A_piston ir 1,28–1,35 reizes lielāka par dzesēšanas caurules sēdekļa platību A_seat: F_net,pilot = P_in × (A_piston − A_seat). Kad sistēmas spiediens pieaug, lejupvērtais noslēguma spēks pieaug proporcionāli, nodrošinot API 527 nulles pūslīšu blīvumu līdz pat 98 % no iestatītā spiediena.
Darbības princips šķērsgriezumā: spiediena izlīdzināšana zem iestatītā spiediena apakšā (dome) salīdzinājumā ar vadības vārsta darbināšanu
2. Inženierzinātniskā salīdzinājumu matrica
Inženierzinātniskais parametrs |
Tieši atsperes slodzes kriogēnais drošības vārsts |
Kriogēnais vadības vārsts (modelis TOXD) |
Minimālā darba temperatūra |
-196 °C (prasa smagu pagarinātu korpusu) |
-196 °C (termiskās atdalīšanas arhitektūra) |
Maksimālais darba spiediena attiecība |
Maksimāli 85 % līdz 90 % no iestatītā spiediena |
Līdz 95 % līdz 98 % no iestatītā spiediena |
Sēdekļa noplūdes ātrums (API 527) |
Vājās noplūdes sākums virs 88 % iestatītā spiediena |
0 pūslīši/min līdz 98 % iestatītajam spiedienam |
Atgriešanās spiediena kritums (ΔP) |
10 % līdz 15 % (veserītis, histerēzes zudums) |
≤ 7 % (ātra, skarba atgriešanās, minimāli BOG zudumi) |
Atļautais pretspiediens |
≤ 10 % (parastais); ≤ 30 % (zvana veida) |
Līdz 70 % iestatītā spiediena (līdzsvarots pistons) |
Pretspiediena jutība |
Iestatījuma punkta nobīde kā galvenā spiediena svārstība |
Iestatījuma punkts paliek 100 % nemainīgs |
Strukturālais apvalks |
Smags (lieli kalti atsperes un vāki) |
Kompakts: par 40 % līdz 50 % vieglāks nekā atsperu drošības vārsts |
Ārējais termiskais atdalīšanas kontūrs un balansētais vadības bloks sērijā TOXD
3. Tvaika iztvaikošanas gāzes (BOG) ekonomiskā analīze
160 000 m³ LNG krātuves tvertnē ar atlaižanas spiediena iestatījumu 1,0 MPa (10,0 bar) un nepieciešamo atlaižanas ātrumu 25 000 kg/h:
• Parastais atsperu vārsts (12 % izlaišana): atgriežas slēgtā stāvoklī pie 0,88 MPa; ilgums 480 s; izlaiž 3333 kg LNG = zaudējumi 2166 USD katrā notikumā.
• Xiazhao vadības vārsts (6 % izlaišana): atgriežas slēgtā stāvoklī pie 0,94 MPa; ilgums 220 s; izlaiž 1527 kg LNG = zaudējumi 992 USD katrā notikumā.
• Tiešās ietaupījums: 1174 USD ietaupījums katrā atbrīvošanas ciklā; vairāk nekā 9300 USD gadā, novēršot nekontrolētus iztvaikošanas emisijas.
