Kryogenische Ventile Anwendungen

Was sind kryogene Ventile?

In der Chemie- und LNG-Industrie (Liquefied Natural Gas) werden häufig Rohrleitungen und Ventile für den Transport von kryogenen Flüssigkeiten und Gasen eingesetzt. Diese sind einige Kryogenische Ventile Anwendungen. Kryogenische Ventile sind speziell für den Einsatz in solchen Situationen konzipiert. Kryogen bezieht sich auf Materialien und Flüssigkeiten, die unter -101℃, d. h. -239℉, gehandhabt werden, weshalb diese Ventile aus Materialien hergestellt werden müssen, die diesen extremen Temperaturbereichen standhalten.

Kryogenische Ventile sind nicht nur solche, die bei niedrigen Temperaturen gut funktionieren - Ventile, die Flüssigkeiten mit hohem Druck handhaben, werden auch als kryogenisch bezeichnet. Im Allgemeinen kann ein kryogenes Ventil Flüssigkeiten mit Temperaturen von bis zu -320℉ und einem Druck von bis zu 750 psi (pound per square inch) handhaben.

Merkmale von Kryogenen Ventilen

Kryogenische Ventile und Standardventile, die bei normalen Temperaturen verwendet werden, haben mehrere unterschiedliche Eigenschaften. Hier sind ein paar angegeben:

• Kryogenische Ventile sind geeignet für Temperaturen zwischen von 37℉ bis -320℉. Der Temperaturbereich variiert von einem Ventil zum anderen.
• Kryogenische Ventile sind in der Regel mit langen Spindeln ausgestattet. Dies liegt daran, dass die Ventilschaftdichtung von der kalten Flüssigkeit ferngehalten werden sollte.
• Kryogenische Ventile verfügen über hervorragende blasendichte Absperrorgane, die Leckagen um jeden Preis verhindern. Da es sich bei den in diesen Ventilen und Rohrleitungen transportierten Flüssigkeiten um Chemikalien handelt, können Leckagen extreme Folgen haben.
• Kryogenische Ventile werden vor allem in der Chemie-, LNG-, CNG- und anderen Öl- und Gasindustrien eingesetzt.
• Im Vergleich zu Standardventilen sind diese Ventile sehr leicht. Außerdem sollten sie sehr sauber und schmiermittelfrei sein.

Wie funktionieren kryogene Ventile?

Kryogenische Ventile werden für die Lagerung und den Transport von kryogenischen Flüssigkeiten und Gasen wie flüssigem Sauerstoff, flüssigem Wasserstoff, verflüssigtem Erdgas, verflüssigtem Erdöl usw. verwendet. Die Funktionsweise eines Kryogenventils ist in gewisser Weise vom Außendruck abhängig. Die Standardposition, in der ein Tieftemperaturventil gehalten wird, ist die geschlossene Position. Dadurch wird sichergestellt, dass das Medium im Inneren des Ventils verbleibt und nicht in die Atmosphäre entweicht.

Diese Ventile sind so konzipiert, dass sie auf einen Druckanstieg reagieren. Wenn der Druck ansteigt, wird das Ventil in die offene Position gedrückt, und das Medium fließt. Dieser Durchfluss hält an, bis der Druck nachlässt.

Gestaltung

Kryogenische Ventile werden aus speziellen Materialien wie LCB, LC3, CF8 usw. hergestellt. Das Material des Ventils wird entsprechend dem Temperaturbereich ausgewählt, dem das Ventil standhalten kann. Wenn das Ventil nicht aus einem geeigneten Material hergestellt wird, führt die Konstruktion zu internen und externen Leckagen, Rissen und anderen größeren Problemen.

Der wichtigste Konstruktionsaspekt des Kryoventils, der sich von einem Industrieventil ist die verlängerte Spindel. Diese Spindel ist so konstruiert, dass sie die Wärme von außen abhält und die Stopfbuchsbrille bei Temperaturen über 0°C schützt. Außerdem sorgt die Spindel dafür, dass die Teile oberhalb des Ventiloberteils nicht einfrieren.

Eindrucksvolle Versiegelung 

Der Grund für die extremen Dichtungseigenschaften dieser Ventile liegt in den Medien, die sie transportieren. Die Leckage einiger Chemikalien, die in einem Tieftemperaturventil gelagert werden, kann katastrophale Folgen haben - viele Chemikalien sind bei höheren Temperaturen brennbar. 

Ein weiteres großes Problem im Zusammenhang mit dem Temperaturanstieg in Ventilen ist das Phänomen der Vergasung. Wenn die Flüssigkeiten im Inneren eines Tieftemperaturventils vergasen, verzehn- und verhundertfacht sich das Volumen der Flüssigkeit und verursacht eine Explosion in der Rohrleitung. 

Herausforderungen

Wenn ein kryogenes Ventil nicht normgerecht konstruiert ist, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass das Ventil extreme Risiken verursacht. Verschiedene Faktoren wie äußere Hitze, Druck und andere Gefahren stellen immer eine Herausforderung für kryogene Ventile dar, daher ist es von größter Bedeutung, dass diese Ventile aus hochwertigen Materialien hergestellt werden.

Einige Normen und Codes für kryogene Ventile sind BS 6364, MSS SP-134, ISO 28921-1 und ASME B16.34.

Arten von Kryogenik-Ventilen

Nicht alle Arten von Standardventilen können als Tieftemperaturventile verwendet werden. Im Allgemeinen werden Kugel-, Absperr-, Durchgangs- und Überdruckventile als Tieftemperaturventile verwendet. Außerdem werden Ventile mit Vierteldrehung aufgrund ihrer richtigen Absperrkapazität bevorzugt.

• Kryogenische Kugelhähne

Ein Ventil, das zur Familie der Vierteldrehventile gehört, das Kugelhahn ist eine Hervorragende Wahl für den Transport und die Lagerung kryogener Flüssigkeiten. Der Grund dafür ist, dass die Armatur hervorragende Fließeigenschaften und eine ausgezeichnete Absperrqualität aufweist. 

• Kryogenische Absperrklappen

Kryo-Absperrklappen sind im Vergleich zu anderen Kryo-Absperrklappen kürzer, da sie in der Mitte eine runde Scheibe haben. Diese Baureihe ist im Vergleich zu anderen billiger und leichter, und sie bietet auch schnelle Öffnungs- und Schließvorgänge.

• Tieftemperatur-Durchgangsventile

Durchgangsventile enthalten eine interne Scheibe, die sich senkrecht zum Ventilsitz dreht. Ein kryogenes Durchgangsventil bietet langfristigen Betrieb und Haltbarkeit. Außerdem bieten diese Ventile eine lang anhaltende Abdichtung.

• Kryogene Schieberventile

Bei einem Schieber gibt es eine Struktur, die abgesenkt werden kann, um den Durchfluss von Medien zu stoppen. Der Schieber blockiert den Durchfluss und kann angehoben werden, um den Durchfluss wieder aufzunehmen. Der kryogene Absperrschieber ähnelt der Variante des Kugelhahns, wobei er eine dichte Absperrung ermöglicht. 

• Kryogenische Entlastungsventile 

Kryogenische Überdruckventile sind eine perfekte Option für viele Branchen, da sie auf der Grundlage von Druckunterschieden arbeiten. Diese Ventile halten einen bestimmten Druckbereich in einer Rohrleitung aufrecht und verhindern eine Überdruckbeaufschlagung. Wenn eine bestimmte Druckgrenze überschritten wird, lassen diese Ventile den Druck von selbst ab.

Gängige Anwendungen von Kryogenikventilen 

Kryogenische Ventile werden hauptsächlich in der Öl- und Gasindustrie eingesetzt, aber auch in anderen Branchen und Sektoren finden sie Verwendung. Hier sind einige der Gemeinsame Anwendungen von Kryogenikventilen:

• LNG-Anlagen und -Terminals - Verflüssigtes Erdgas (LNG) kann nur durch kryogene Rohrleitungen und Ventile effektiv transportiert werden, da die Flüssigkeit ein hohes Risiko hat, zu verdampfen und sich unter Druck auszudehnen. Je nach Anforderung kann der richtige Typ eines Tieftemperaturventils gewählt werden.
• Lebensmittel- und Getränkeindustrie - Kryogenische Ventile finden breite Anwendung in Fabriken, die mit verarbeiteten Lebensmitteln und Getränken arbeiten. Diese Produkte werden mit Hilfe von kryogenen Rohren und Ventilen in einen Gefrierschrank und aus diesem heraus befördert.
• Chemische und petrochemische Industrie - In der chemischen und petrochemischen Industrie besteht die Notwendigkeit, verflüssigte Gase und andere Chemikalien zu transportieren. Dies geschieht mit Hilfe von kryogenen Ventilen.

• Luft- und Raumfahrtspeicher - In der Luft- und Raumfahrtindustrie sind kryogene Ventile in Konstruktionen und Turbinen ein alltäglicher Anblick.
• Medizinische Industrie - Der Anwendungsbereich von Tieftemperaturventilen wird immer größer und sie werden sogar in der medizinischen Industrie eingesetzt. Man findet sie in Rohrleitungen, die Gase wie Sauerstoff übertragen, und auch in Lagerräumen, in denen medizinische Instrumente untergebracht sind.
• Luftzerlegungsanlagen - Um die verschiedenen Gase in der Luft zu trennen, werden verschiedene Drucktechniken eingesetzt. Kryogenische Ventile finden in diesen Anlagen große Anwendung.

Schlussfolgerung 

Die Anwendungsbereiche von Tieftemperaturventilen sind weit gefächert - da diese Ventile auf den Umgang mit Flüssigkeiten bei extrem niedrigen Temperaturen und hohem Druck spezialisiert sind, eignen sie sich für viele Branchen und Sektoren. 

Bei der Auswahl eines Herstellers von Tieftemperaturventilen ist es wichtig, auf die Materialien zu achten, die zur Herstellung dieser Ventile verwendet werden. Außerdem sind bestimmte Zertifizierungen für die Herstellung dieser Ventile vorgeschrieben. DomBor ist einer der führenden Hersteller von Tieftemperaturventilen und liefert seit zwei Jahrzehnten Ventile an verschiedene Branchen.

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