Hidrogeno likidoak abantaila batzuk ditu biltegiratzean eta garraioan. Hidrogenoarekin alderatuta, hidrogeno likidoak (LH2) dentsitate handiagoa du eta presio txikiagoa behar du biltegiratzeko. Hala ere, hidrogenoa -253 °C-tan egon behar da likido bihurtzeko, eta horrek esan nahi du nahiko zaila dela. Tenperatura oso baxuek eta sukoitasun arriskuek hidrogeno likidoa arriskutsu bihurtzen dute. Horregatik, segurtasun neurri zorrotzak eta fidagarritasun handia dira aplikazio garrantzitsuetarako balbulak diseinatzerakoan.
Egilea: Fadila Khelfaoui, Frédéric Blanquet
Velan balbula (Velan)
Hidrogeno likidoaren (LH2) aplikazioak.
Gaur egun, hidrogeno likidoa hainbat okasio berezitan erabiltzen da eta erabiltzen saiatzen da. Aire eta espazioan, suzirien jaurtiketa-erregai gisa erabil daiteke eta haize-tunel transonikoetan talka-uhinak ere sor ditzake. "Zientzia handiak" babestuta, hidrogeno likidoa supereroale-sistemetan, partikula-azeleragailuetan eta fusio nuklearreko gailuetan funtsezko material bihurtu da. Garapen jasangarrirako jendearen nahia hazten den heinean, azken urteotan gero eta kamioi eta itsasontzi gehiagok erabili dute hidrogeno likidoa erregai gisa. Goiko aplikazio-eszenatokietan, balbulen garrantzia oso agerikoa da. Balbulen funtzionamendu segurua eta fidagarria hidrogeno likidoaren hornikuntza-katearen ekosistemaren zati bat da (ekoizpena, garraioa, biltegiratzea eta banaketa). Hidrogeno likidoarekin lotutako eragiketak erronka handikoak dira. -272 °C-rainoko errendimendu handiko balbulen arloan 30 urte baino gehiagoko esperientzia praktikoarekin eta espezializazioarekin, Velanek denbora luzez parte hartu du hainbat proiektu berritzailetan, eta argi dago hidrogeno likidoaren zerbitzuaren erronka teknikoak irabazi dituela bere indarrarekin.
Diseinu faseko erronkak
Presioa, tenperatura eta hidrogenoaren kontzentrazioa balbula baten diseinuaren arriskuen ebaluazioan aztertzen diren faktore nagusiak dira. Balbularen errendimendua optimizatzeko, diseinuak eta materialen aukeraketak paper erabakigarria dute. Hidrogeno likidoaren aplikazioetan erabiltzen diren balbulek erronka gehigarriei aurre egin behar diete, besteak beste, hidrogenoak metalengan dituen eragin kaltegarriak. Tenperatura oso baxuetan, balbularen materialek ez dute hidrogeno molekulen erasoa jasan behar bakarrik (horri lotutako hondatze-mekanismo batzuk oraindik eztabaidatzen dira akademian), baizik eta funtzionamendu normala mantendu behar dute denbora luzez beren bizi-zikloan zehar. Garapen teknologikoaren egungo mailari dagokionez, industriak ezagutza mugatua du material ez-metalikoen aplikagarritasunari buruz hidrogenoaren aplikazioetan. Zigilatzeko material bat aukeratzerakoan, faktore hau kontuan hartu behar da. Zigilatze eraginkorra ere diseinuaren errendimenduaren irizpide gakoa da. Ia 300 °C-ko tenperatura-aldea dago hidrogeno likidoaren eta giro-tenperaturaren (giro-tenperatura) artean, eta horrek tenperatura-gradiente bat sortzen du. Balbularen osagai bakoitzak hedapen eta uzkurdura termiko maila desberdinak jasango ditu. Desadostasun horrek zigilatzeko gainazal kritikoen isurketa arriskutsua eragin dezake. Balbularen zurtoinaren zigilatze-estanzitatea ere diseinuaren ardatza da. Hotzetik berorako trantsizioak bero-fluxua sortzen du. Bonboiaren barrunbearen eremuko zati beroak izoztu egin daitezke, eta horrek zurtoinaren zigilatze-errendimendua eten eta balbularen funtzionamenduan eragina izan dezake. Gainera, -253 °C-ko tenperatura oso baxuak esan nahi du isolamendu-teknologia onena behar dela balbulak hidrogeno likidoa tenperatura horretan mantendu ahal izateko, irakiteak eragindako galerak minimizatuz. Hidrogeno likidora beroa transferitzen den bitartean, lurrundu eta isuri egingo du. Ez hori bakarrik, oxigenoaren kondentsazioa gertatzen da isolamenduaren haustura-puntuan. Oxigenoa hidrogenoarekin edo beste erregai batzuekin kontaktuan jartzen denean, sute-arriskua handitzen da. Beraz, balbulek izan dezaketen sute-arriskua kontuan hartuta, balbulak leherketa-erresistenteak diren materialak kontuan hartuta diseinatu behar dira, baita sutearekiko erresistenteak diren aktuadoreak, tresneria eta kableak ere, guztiak ziurtagiri zorrotzenekin. Horrek bermatzen du balbulak behar bezala funtzionatuko duela sute baten kasuan. Presioaren igoera ere arrisku potentziala da, balbulak erabilezin bihur ditzakeena. Hidrogeno likidoa balbularen gorputzaren barrunbean harrapatuta badago eta bero-transferentzia eta hidrogeno likidoaren lurrunketa aldi berean gertatzen badira, presioaren igoera eragingo du. Presio-aldea handia badago, kabitazioa (kabitazioa)/zarata gertatzen da. Fenomeno hauek balbularen zerbitzu-bizitza goiztiarra amaitzea ekar dezakete, eta baita prozesuko akatsen ondorioz galerak handiak ere. Funtzionamendu-baldintza espezifikoak edozein direla ere, goiko faktoreak guztiz kontuan hartzen badira eta diseinu-prozesuan neurri egokiak hartzen badira, balbularen funtzionamendu segurua eta fidagarria berma daiteke. Horrez gain, ingurumen-arazoekin lotutako diseinu-erronkak daude, hala nola ihes iheskorrak. Hidrogenoa bakarra da: molekula txikiak, koloregabeak, usainik gabekoak eta lehergarriak. Ezaugarri hauek zehazten dute zero ihesaren beharrezkotasuna.
Las Vegas iparraldeko mendebaldeko kostaldeko hidrogeno likuefakzio estazioan,
Wieland Valve-ko ingeniariek zerbitzu teknikoak eskaintzen dituzte
Balbula-soluzioak
Funtzio eta mota espezifikoa edozein dela ere, hidrogeno likidoaren aplikazio guztietarako balbulek baldintza komun batzuk bete behar dituzte. Baldintza horien artean daude: egitura-zatiaren materialak bermatu behar du egitura-osotasuna tenperatura oso baxuetan mantentzen dela; Material guztiek suteen aurkako babes-propietate naturalak izan behar dituzte. Arrazoi beragatik, hidrogeno likidoaren balbulen zigilatze-elementuek eta ontziratzeak ere goian aipatutako oinarrizko baldintzak bete behar dituzte. Altzairu herdoilgaitz austenitikoa material aproposa da hidrogeno likidoaren balbuletarako. Inpaktu-erresistentzia bikaina du, bero-galera minimoa du eta tenperatura-gradiente handiak jasan ditzake. Badira hidrogeno likidoaren baldintzetarako egokiak diren beste material batzuk ere, baina prozesu-baldintza espezifikoetara mugatuta daudenak. Materialen aukeraketaz gain, diseinu-xehetasun batzuk ere ez dira ahaztu behar, hala nola balbula-zurtoina luzatzea eta aire-zutabe bat erabiltzea zigilatze-ontziratzea tenperatura oso baxuetatik babesteko. Horrez gain, balbula-zurtoinaren luzapena isolamendu-eraztun batekin hornitu daiteke kondentsazioa saihesteko. Balbulak aplikazio-baldintza espezifikoen arabera diseinatzeak erronka tekniko desberdinei irtenbide arrazoizkoagoak ematen laguntzen du. Vellanek tximeleta-balbulak bi diseinu ezberdinetan eskaintzen ditu: tximeleta-balbula metalikoak eserleku bikoitzeko eta hirukoitz eszentrikokoak. Bi diseinuek fluxu-gaitasun bidirekzionala dute. Diskoaren forma eta biraketa-ibilbidea diseinatuz, zigilu hermetiko bat lor daiteke. Balbularen gorputzean ez dago hondakin-euskarririk dagoen barrunberik. Velan tximeleta-balbula bikoitz eszentrikoaren kasuan, diskoaren biraketa-diseinu eszentrikoa erabiltzen du, VELFLEX zigilatze-sistema bereizgarriarekin konbinatuta, balbularen zigilatze-errendimendu bikaina lortzeko. Diseinu patentatu honek balbularen tenperatura-gorabehera handiak ere jasan ditzake. TORQSEAL disko hirukoitz eszentrikoak biraketa-ibilbide berezi bat ere badu, diskoaren zigilatze-gainazalak balbularen itxiera-posiziora iristen denean bakarrik eserlekua ukitzen duela ziurtatzen laguntzen duena eta ez duela urratuko. Beraz, balbularen itxiera-momentuak diskoa bultzatu dezake eserleku malgua lortzeko, eta ziri-efektu nahikoa sor dezake balbularen itxiera-posizioan, diskoa eserlekuaren zigilatze-gainazalaren zirkunferentzia osoarekin uniformeki kontaktuan jarriz. Balbularen eserlekuaren malgutasunak balbularen gorputzak eta diskoak "auto-doikuntza" funtzioa izatea ahalbidetzen du, eta horrela diskoa tenperatura-gorabeheretan blokeatzea saihestu. Altzairu herdoilgaitzezko balbula-ardatz indartuak funtzionamendu-ziklo altuak jasan ditzake eta leunki funtzionatzen du tenperatura oso baxuetan. VELFLEX diseinu bikoitz eszentrikoak balbula azkar eta erraz mantentzea ahalbidetzen du linean. Alboko karkasari esker, eserlekua eta diskoa zuzenean ikuskatu edo mantendu daitezke, eragingailua desmuntatu edo tresna berezirik erabili beharrik gabe.
Tianjin Tanggu Water-Seal Valve Co.,ltdteknologia aurreratuko balbula erresilienteak onartzen ari dira, eserleku erresilienteak barnetximeleta-balbula, Lug tximeleta balbula, Tximeleta-balbula zentrokide bikoitzeko bridaTximeleta-balbula eszentriko bikoitzeko brida,Y iragazkia, orekatze-balbula,Plaka bikoitzeko kontrol-balbula, etab.
Argitaratze data: 2023ko abuztuaren 11a
