EN
Shanghai Xiazhao Series TOXD Cryogenic Pilot-Operated Safety Relief Valve (-196°C hanggang +80°C, Class 150 hanggang 2500)
1. Mekanika ng Pwersa ng Pag-seal: Presyon sa Dome kontra sa Pag-relax ng Spring
Sa isang karaniwang spring-loaded relief valve, ang pababang seating force ay ibinibigay lamang ng compressed mechanical spring: F_net = F_spring - (P_in × A_seat). Habang lumalapit ang operating pressure sa set pressure, bumababa ang contact stress sa ilalim ng threshold ng plastic deformation. Sa 88%~92% ng set pressure, nagsisimula ang micro-leakage (simmering), na nagdudulot ng seat erosion at boil-off gas losses.
Sa TOXD Series pilot valve, inililipat ang inlet pressure sa upper dome chamber sa itaas ng main piston. Dahil ang dome piston area (A_piston) ay 1.28 ~ 1.35 beses na mas malaki kaysa sa nozzle seat area (A_seat): F_net,pilot = P_in × (A_piston - A_seat). Habang tumataas ang system pressure, tumataas din ang pababang seating force nang proporsyonal, na nagpapagarantiya ng API 527 zero-bubble tightness hanggang 98% ng set pressure.
Pangkalahatang Prinsipyo ng Cross-Sectional: Pagbabalanse ng Presyon sa Dome sa Ilalim ng Itinakdang Presyon vs. Pagpapagana ng Pilot
2. Engineering Comparison Matrix
Engineering Parameter |
Direktang Spring-Loaded na Cryogenic PRV |
Cryogenic Pilot-Operated na PRV (Model TOXD) |
Pinakamababang Temperatura sa Paggana |
-196°C (Kailangan ng mabigat na extended bonnet) |
-196°C (Arkitekturang thermal decoupling) |
Pinakamataas na Operating Pressure Ratio |
Max 85% ~ 90% ng itinakdang presyon |
Hanggang 95% ~ 98% ng itinakdang presyon |
Seat Leakage Rate (API 527) |
Ang pagsisimula ng pagbubuhos ay nagsisimula sa itaas ng 88% na nakatakda na presyon |
0 na mga ugat bawat minuto hanggang sa 98% na nakatakda na presyon |
Reseat Blowdown (ΔP) |
10% hanggang 15% (pagkawala dahil sa spring hysteresis) |
≤ 7% (mabilis at malinaw na reseat, pinakamaliit na BOG loss) |
Payagan ang Backpressure |
≤ 10% (karaniwan); ≤ 30% (bellows) |
Hanggang 70% ng nakatakda na presyon (Balanced Piston) |
Sensibilidad sa Backpressure |
Ang set point ay nagbabago habang ang header pressure ay lumilipad |
Ang set point ay nananatiling 100% na pare-pareho |
Estruktural na Saklaw |
Mabigat (Malalaking hinagis na mga pako at takip) |
Kompakto: 40% hanggang 50% na mas magaan kaysa sa spring PRV |
Panlabas na Thermal Decoupling Loop at Balanseng Pilot Block sa Seriyo ng TOXD
3. Pagsusuri sa Ekonomiya ng Boil-Off Gas (BOG)
Sa isang 160,000 m³ na LNG storage tank na may relief set pressure na 1.0 MPa (10.0 bar) at kinakailangang relieving rate na 25,000 kg/h:
• Karaniwang Spring Valve (12% Blowdown): Bumabalik sa 0.88 MPa; tagal na 480 segundo; inilalabas ang 3,333 kg na LNG = $2,166 USD na nawala bawat pangyayari.
• Xiazhao Pilot Valve (6% Blowdown): Bumabalik sa 0.94 MPa; tagal na 220 segundo; inilalabas ang 1,527 kg na LNG = $992 USD na nawala bawat pangyayari.
• Direktang Tipid: $1,174 USD ang naipon bawat relief cycle; higit sa $9,300 USD na taunang tipid, na nagpapawala ng fugitive boil-off emissions.
