EN
Xiazhao Series základná bezpečnostná uvoľňovacia ventilová sada TOXD pre kryogénne aplikácie (–196 °C až +80 °C, trieda 150 až 2500)
1. Mechanika tesniacej sily: tlak v klenbovej komore vs. uvoľnenie pružiny
V bežnom tlakovom uzávere so stlačenou pružinou je smerom nadol pôsobiaca zatváracia sila poskytovaná výlučne mechanickou stlačenou pružinou: F_net = F_spring – (P_in × A_seat). Keď sa prevádzkový tlak blíži k nastavenému tlaku, kontaktné napätie klesne pod hranicu plastického deformovania. Pri 88 % až 92 % nastaveného tlaku začne mikroúnik (tzv. „šumenie“), čo spôsobuje eróziu sedla a straty plynu z vyparovania.
V pilotnom uzávere série TOXD sa vstupný tlak prenáša do hornej klenbovej komory nad hlavným piestom. Pretože plocha klenbového piesta A_piston je 1,28 až 1,35-krát väčšia ako plocha dýzového sedla A_seat, platí: F_net,pilot = P_in × (A_piston – A_seat). Keď sa systémový tlak zvyšuje, smerom nadol pôsobiaca zatváracia sila sa zvyšuje úmerným spôsobom, čím sa zaručuje nulová netesnosť podľa API 527 až do 98 % nastaveného tlaku.
Princíp priečneho rezu: Vyrovnanie tlaku v klenbe pod nastaveným tlakom vs. ovládanie pilotom
2. Inžinierska porovnávacia matica
Technické parametre |
Priamo pružinovo zaťažený kryogénny tlakový uzáver |
Kryogénny pilotom ovládaný tlakový uzáver (model TOXD) |
Minimálna prevádzková teplota |
–196 °C (vyžaduje ťažký predĺžený kryt) |
–196 °C (architektúra tepelnej dekorelácie) |
Maximálny prevádzkový pomer tlaku |
Max. 85 % až 90 % nastaveného tlaku |
Až 95 % až 98 % nastaveného tlaku |
Rýchlosť úniku cez sedlo (API 527) |
Únikové kvapkání začína nad 88 % nastavenej tlakovej hodnoty |
0 bublín/min až do 98 % nastavenej tlakovej hodnoty |
Rozdiel tlaku pri opätovnom uzatváraní (ΔP) |
10 % až 15 % (hystereza pružiny) |
≤ 7 % (rýchle, presné opätovné uzatváranie, minimálne straty BOG) |
Povolený spätný tlak |
≤ 10 % (konvenčné); ≤ 30 % (bellows) |
Až 70 % nastavenej tlakovej hodnoty (vyvážený piest) |
Citlivosť na spätný tlak |
Posun nastavenej hodnoty pri posune tlaku v hlavici |
Nastavená hodnota zostáva 100 % konštantná |
Štruktúrny obal |
Ťažké (veľké kované pružiny a kryty) |
Kompaktné: o 40 % až 50 % ľahšie ako tlakové uzávery s pružinou |
Externý tepelný oddeľovací okruh a vyvážený riadiaci blok v sérii TOXD
3. Ekonomická analýza plynu z vyparovania (BOG)
Pri zásobníku LNG s objemom 160 000 m³, nastavenom tlaku uvoľnenia 1,0 MPa (10,0 bar) a požadovanej rýchlosti uvoľnenia 25 000 kg/h:
• Konvenčný tlakový uzáver s pružinou (prepad 12 %): znovuzatvorí sa pri 0,88 MPa; trvanie 480 s; uvoľní 3 333 kg LNG = strata 2 166 USD za jednu udalosť.
• Pilotový tlakový uzáver Xiazhao (prepad 6 %): znovuzatvorí sa pri 0,94 MPa; trvanie 220 s; uvoľní 1 527 kg LNG = strata 992 USD za jednu udalosť.
• Priame úspory: 1 174 USD ušetrených za každý cyklus odstraňovania páry; viac ako 9 300 USD ročných úspor, čím sa eliminujú unikajúce emisie odparenia.
