Ein Leitfaden für Anfänger zum Flüssigstickstoffventil

Flüssiger Stickstoff ist eine andere Form des Elements Stickstoff, die zu kalt ist, um in flüssigem Zustand verfügbar zu sein. Diese besondere Form hat mehrere Anwendungen, von der Kryotechnik bis hin zu Kühlanwendungen. Heute erörtern wir einige wichtige Fakten über die Übertragung von Flüssigstickstoff mit Hilfe von Flüssigstickstoffventile so dass man ihn sicher handhaben kann. Wie gasförmiger und fester Stickstoff ist auch flüssiger Stickstoff farblos und kann daher in einem Behälter gelagert werden. rostfreier 3-Wege-Kugelhahn. Die Stickstoffmoleküle, die in der flüssigen Form enthalten sind, sind rein, und sie sind auch in ihrem flüssigen Zustand. 

Eigenschaften von flüssigem Stickstoff

Hier sind einige der Eigenschaften von flüssigem Stickstoff:

• Unter gasförmige ArbeitsbedingungenDer Siedepunkt liegt bei -196 Grad Celsius.
• Der Geruch des Gases Keine
• Farbe des Gases Keine
• Geschmack des Gases Keine
• Gasdichte (27°C Luft = 1-18g/L) 1-14

Mehrere Kryogenische Ventile die auf dem Markt erhältlich sind, helfen dabei, Stickstoff in flüssiger Form von einem Ort zum anderen zu transportieren. Ein tragbarer Flüssigstickstoffbehälter ist sehr nützlich, um den Anwendern und Produktionseinheiten zu helfen, das Beste aus ihrem Flüssigstickstoff zu machen. 

Bevor Sie sich mit der Übertragung und der Funktionsweise des Ventils beschäftigen, müssen Sie wissen, dass Stickstoff einige Risiken birgt. Daher erfordert der Umgang mit Stickstoff ein hohes Maß an Konzentration und Sicherheit, damit kein Missgeschick passiert. 

Verwendung von Flüssigstickstoff

Flüssiger Stickstoff kann in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden, da er eine geringe Reaktivität und Temperatur aufweist. Hier sind einige gängige Anwendungen von Flüssigstickstoff:

• Es dient als Quelle für sehr trockenes Gas
• Es wird in der Kryptotherapie verwendet, da es bei der Beseitigung von Hautanomalien hilft 
• Es wird für den Transport und das Einfrieren von Lebensmitteln verwendet.
• Es wird für die Kryokonservierung von Blut verwendet
• Es wird für die Kryokonservierung von biologischen Proben wie Spermien, Eizellen, tierischen Genproben usw. verwendet. 
• Brandmarken von Rindern
• Schützen Sie Gegenstände vor Oxidation
• Schnelles Einfrieren von Rohren oder Wasser, damit Arbeiter daran arbeiten können, während die Ventile nicht verfügbar sind
• Es macht Eis, Nebel, Blitzgefrieren, etc.

Risiken im Zusammenhang mit Flüssigstickstoff

Im Folgenden sind einige der mit Flüssigstickstoff verbundenen Risiken aufgeführt:

Erstickung

Beim Kochen von flüssigem Stickstoff entsteht Stickstoffgas, das den Sauerstoff aus der Luft verdrängt, was zu einem Sauerstoffmangel in der Atmosphäre führt, insbesondere wenn in einem geschlossenen Raum gekocht wird. Außerdem muss man regelmäßig den Staub entfernen auf der Oberfläche des Tals. Der Sauerstoffmangel in der Atmosphäre kann zu akuten Gesundheitsproblemen führen. 

• Sie wird erwartet, wenn der Sauerstoffgehalt mehr als 19,5% beträgt.
• Wenn 14% < O2 ≤ 19-5%, kommt es zu einer Verminderung der geistigen und körperlichen Leistungsfähigkeit, ohne dass die betreffende Person davon weiß.
• Wenn der O2-Wert ≤ 14% ist, führt dies zu Bewusstlosigkeit, Ohnmacht und in extremen Fällen sogar zum Tod, je nach Dauer und Ausmaß des Sauerstoffmangels.

Feuer 

Flüssiger Stickstoff kann Sauerstoff aus der Atmosphäre kondensieren. LN2 oder flüssiger Stickstoff schafft einen explosiven oder entflammbaren Zustand, indem er die Brennbarkeit verschiedener Materialien wie Kohlenwasserstoffe oder Lösungsmittel erhöht. Daher ist es am besten, diese Flüssigkeit in einem Großhandel betätigt Schieberventil

Kalte Verbrennungen

Aufgrund der extrem niedrigen Temperatur können die kalten Gase und Dämpfe, die beim Kochen von flüssigem Stickstoff entstehen, bei Kontakt mit der nackten Haut zu Erfrierungen oder Kälteverbrennungen führen. Die Exposition kann auch zu Atembeschwerden führen. Darüber hinaus kann es in einigen Fällen auch zu Asthmaanfällen kommen.

Eispfropfenbildung oder Druckanstieg

Wenn flüssiger Stickstoff in einem geschlossenen Raum verdampft, kann es aufgrund des hohen Ausdehnungsverhältnisses zu einem Druckaufbau kommen, der ein hohes Explosionsrisiko birgt. Wenn keine Entlüftung vorhanden ist, können sich am Hals der Lagerbehälter Eispfropfen bilden, da Wasser durch Flüssigstickstoff leicht zu Eis kondensiert. All dies führt zu einem hohen Druck im Lagerbehälter. 

Informieren Sie uns über die Verwendungsmöglichkeiten von Flüssigstickstoff bei denen das Ventil zur Steuerung folgender Funktionen verwendet werden kann die Übertragung von flüssigem Stickstoff. 

Anforderungen an die Bewerbung

Bevor das Ventil des Behälters verwendet wird, sollte sich der Endnutzer gründlich über dessen Funktionsweise informieren, um sicherzustellen, dass der Prozess wie erwartet abläuft. Außerdem sollten Sie auch die Leistungsgrenzen des Behälters kennen. Bevor Sie also ein Ventil für Ihren Gebrauch bestellen, sollten Sie genau wissen, welche Art Sie benötigen. 

Auf dem Markt sind verschiedene Ventiloptionen erhältlich, von denen einige nur für Flüssigstickstoff verwendet werden können. Andere sind für die Förderung von Gas und Flüssigkeit geeignet, während andere nur für die Förderung von Hochdruckgas eingesetzt werden können. Bevor Sie eine Wahl treffen, sollten Sie jedoch die Anforderungen an den Durchfluss und den Druck der Anwendung kennen. Auch der Zustand des Mediums sollte bekannt sein. Kaufen Sie die besten Ventile von den führenden Hersteller von Industriearmaturen zu sehr günstigen Preisen.

Wenn Sie beispielsweise nur Flüssigstickstoff liefern wollen, ist es sinnvoll, ein speziell dafür hergestelltes Ventil zu kaufen. 

Schieberventile

Dies ist eines der bekanntesten Ventile, mit dessen Hilfe flüssiger Stickstoff von einem Punkt zum anderen befördert wird. Das Gleitschieberventil ist leicht zu steuern und kann von jedermann bedient werden. Dieses Industrieller Absperrschieber wird nach einem neuen Konzept hergestellt, um sicherzustellen, dass der Zweck erfüllt wird. Das entwickelte Gleitschieberventil ist leicht, handlich und genau. 

Das auf diesem Ventil basierende Prinzip begeisterte einst auch Leonardo Da Vinci. Das Prinzip ist kühl genug, um die flüssige Form des Stickstoffs von einer Quelle zur anderen zu befördern. Das macht das Ventil so effizient, dass es die Herausforderungen, die an das Steuerventil gestellt werden, problemlos bewältigen kann. 

Prinzip der Gestaltung

Das Gleitschieberventil ist durch eine spezielle Drosselvorrichtung in der Funktionseinheit gekennzeichnet. Das Ventil besteht aus zwei geschlitzten Scheiben, die übereinander geschoben werden, um eine Dichtwirkung zu erzielen. Eine der beiden Dichtscheiben wird senkrecht gegen die Strömungsrichtung des Mediums in das Gehäuse eingebaut. Außerdem hat es mehrere Querschlitze, die vordefiniert sind. 

Die zweite Scheibe ist drehmomentfest und enthält ebenfalls eine ähnliche Anordnung von Schlitzen, die senkrecht zueinander bewegt werden. Dies trägt dazu bei, die Strömungsrichtung im Querschnitt zu ändern. Durch den ausgeübten Druck wird die bewegliche Scheibe gegen die feststehende Scheibe bewegt.

Gleitschieberventile, die zur Förderung von Flüssigstickstoff eingesetzt werden, bieten mehrere Vorteile. Nachfolgend werden einige davon aufgeführt, damit die Endnutzer wissen, wie ihre Anwendung davon profitieren kann. 

• Gleitschieber haben eine lange Lebensdauer, verursachen niedrige Betriebskosten und unterliegen während ihrer Betriebszeit einem geringeren Verschleiß. 

• Die Ventile haben außerdem ein geringeres Gewicht, niedrige Betätigungskräfte und eine kompakte Bauweise. 

• Die Ventile sind einfach, weil sie leicht zu warten und zu bedienen sind. 

• Die in diesen Ventilen enthaltenen KVS-Werte sind hoch und können leicht ausgetauscht werden. 

• Bei der Verwendung von Gleitschiebern haben sie geringe Isolationsverluste und sorgen für einen reduzierten Energieverbrauch. 

• Die Gleitschieberventile haben eine präzise Steuerung mit hoher Dynamik. 

• Die Ventile zeichnen sich durch reduzierte Geräuschentwicklung und Unempfindlichkeit gegenüber Kavitation. 

• Hat einen Hochleistungszyklus mit sehr kurzen Zykluszeiten. 

• Das Ventil ist außerordentlich dicht und gewährleistet dadurch eine geringe Leckage, die sonst durch das Funktionsprinzip verursacht wird. 

Merkmale der Gleitschieberventile

Das Gleitschieberventil hilft bei der Förderung von Flüssigstickstoff, was zeigt, dass es einige robuste Merkmale aufweist. 

• Effizienz: Eines der herausragenden Merkmale dieses Gleitschieberventils ist seine Betätigungskraft, die nur 10% dessen beträgt, was zur Betätigung des Durchgangsventils erforderlich ist. Die Größe dieses Ventils entspricht der Nennweite des Durchgangsventils und dem gleichen Differenzdruck. Dies trägt dazu bei, dass kleine Antriebe verwendet werden können, obwohl die Ausführungen mit gleicher Nennweite den gleichen Durchfluss haben. 

• Vitalität: Die Gleitschieberventile sind in der Regel schneller als die anderen konventionellen Regelventile. Das gleiche Ergebnis kann mit Hilfe des Frequenzganges dargestellt werden, wenn der Sollwert als Eingangswert genommen wird. Die Amplitude des resultierenden Hubes ist gleich dem Ausgangswert. Sie können auch Folgendes verwenden 3-Wege-Kugelhähne für dieselbe Funktion.

• Kavitation: Wenn eine hohe Durchflussmenge durch den engsten Querschnitt des Ventils fließt, sinkt in der Regel der lokale Druck. Er wird unter den Druck des Dampfes der Flüssigkeit gesenkt. Dies führt dazu, dass sich Dampfblasen bilden, die jedoch dort zusammenfallen, wo ein hoher Druck herrscht. Die Blasen, die sich bilden, wenn sie mit den festen Grenzen in Berührung kommen, verursachen Schäden. 

Was sind die verschiedenen Arten von Flüssigstickstoffventilen? 

Die Flüssigstickstoffventile sind in verschiedenen Größen und Formen erhältlich und eignen sich für unterschiedliche Druckbereiche. Hier sind einige der gängigsten Typen von Flüssigstickstoffventilen. 

• Kugelhähne 

Die Gehäuse von Kugelhähnen für kryogenen Stickstoff bestehen aus Polytetrafluorethylen, und sie halten einen höheren Durchfluss als Durchgangsventile zurück. Sie sind auch besonders effektiv, wenn Systeme eine dichte Abdichtung benötigen. Es ist zu beachten, dass sie im Bereich der Kugeldichtungen leicht zu verschleißen sind. Daher wird ihr Einsatz in Systemen mit unbegrenzten Durchflusskanälen empfohlen.

Außerdem verfügen sie über einen ausreichend großen Dampfraum, der eine Vergasung im Bereich unter der Stopfbuchse ermöglicht. Aufgrund der begrenzten Wärmeleitung zwischen dem Inneren und der Außenseite des Ventils wird die Stopfbuchspackung nahe der Umgebungstemperatur gehalten.

• Top-Entry-Kugelhähne 

Diese neuere Variante behält eine einteilige Konstruktion mit stumpfgeschweißten Anschlüssen bei, die eine einfache Wartung ermöglicht, ähnlich wie bei traditionellen Kugelhähnen. Es ist eine empfehlenswerte Lösung für Situationen, in denen Brandsicherheit erforderlich ist, da keine mechanischen Verbindungen vorhanden sind.

• Schmetterlingsventile 

Absperrklappen haben eine kreisförmige Scheibe in der Mitte und gehören zu den Modellen mit 90-Grad-Drehung. Dank dieser Scheibe sind Absperrklappen kurz, was sie leicht, preisgünstig, schnell und einfach zu bedienen macht. Bei übermäßigem Gebrauch verkürzt sich jedoch ihre Lebensdauer. 

• Dreifach gekröpfte Absperrklappen

In kryogenen Umgebungen wird die dreifach gekröpfte Absperrklappe eingesetzt, um eine hohe Leistung zu erzielen. Die Dichtung und der Sitz des Ventils werden durch den Versatz bei diesen Ventilen reduziert und abgenutzt. Die Konstruktion dieses Ventils umfasst einen Edelstahlring, der auf einer Scheibe installiert ist, um Leckagen zu verhindern. 

• Schieberventile 

Bei Absperrschiebern ist der Schieber ein keilförmiger Schieber, der sich parallel zum Gehäusesitz schließt. Selbst in seiner vollständig geöffneten Stellung hat er einen geringen Einfluss auf den Druck. Sie bieten gute Fließeigenschaften, sind aber ähnlich wie Kugelhähne durch Verschleiß begrenzt. 

• Durchgangsventile

Die kugelförmige Form dieses kryogenen Ventils hat zu seinem Namen geführt. Außerdem befindet sich im Inneren ein Obturator, eine bewegliche Scheibe. Sie dreht sich in einem 90-Grad-Winkel in Richtung der Ebene, die mit dem Sitz des Gehäuses synchronisiert ist. Auf diese Weise bieten sie eine zuverlässige langfristige Abdichtung.

Diese Ventile bieten eine bessere langfristige Dichtungsleistung. Sie sind jedoch feuchtigkeitsanfällig und unwirksam bei Anwendungen, bei denen die Durchflussmenge kritisch ist. Um Erosion zu vermeiden, sollten die Durchgangsventile mit einer vollständigen Stellit-Ventilgarnitur ausgestattet werden. 

• Steuerventile

Neben einem großen Regelbereich und einer hohen Durchflussgenauigkeit verfügt das Regelventil über ein ausreichendes Durchflussvermögen. Dieses kryogene Ventil wird mit einem zylinderförmigen Antrieb oder einer Membrane montiert. Die Verwendung eines kryogenen Regelventils bietet bestimmte Vorteile, wie z. B. seine einfache Anordnung, sein geringes Gewicht und seine Widerstandsfähigkeit bei der Regelung von Vorgängen. Mit der emissionsarmen Packung und der Stopfbuchse ist es möglich, dieses kryogene Ventil zu verlängern. Dies trägt zur Zuverlässigkeit und Sicherheit des Regelventils bei. 

• Entlastungsventile

Bei Überschreitung der Sicherheitsgrenzen lassen diese Überdruckventile den Dampf entweichen und verhindern gleichzeitig, dass der Überdruck einen bestimmten Wert überschreitet. Die Ventile bringen den Druck auf einen vorgegebenen Wert und schützen vor Überdruck. Diese Ventile ermöglichen das Entweichen des Dampfes, wenn die Sicherheitsgrenzen überschritten werden.

• Rückschlagventile 

Das Kryo-Rückschlagventil wird ständig weiterentwickelt, um über eine lange Betriebsdauer hinweg Zuverlässigkeit und hervorragende Dichtungseigenschaften zu gewährleisten. Diese Rückschlagventile werden hauptsächlich in den Bereichen LPG, LNG und anderen Tieftemperaturen eingesetzt.

Warum hat ein Ventil für kryogenen Flüssigstickstoff eine verlängerte Haube? 

Die flüssigen Medien, die das Tieftemperaturventil befördert, sind entflammbar und explosiv, z. B. Ethylen, flüssiger Wasserstoff, flüssiger Sauerstoff, verflüssigtes Erdöl, verflüssigtes Erdgas usw. Außerdem vergasen sie bei steigender Temperatur und dehnen sich stärker aus. Dieser Ventiltyp hat immer eine verlängerte Spindel, genauer gesagt, eine große Haube.

Die Stopfbuchse, die für das Tieftemperaturventil und andere Ventile von entscheidender Bedeutung ist, kann durch die expandierte Haube vor Schäden bei niedrigen Temperaturen geschützt werden. Die Stopfbuchspackung verliert bei sinkenden Temperaturen langsam ihre Elastizität und ihre Fähigkeit, Lecks zu schließen.

Bei der Bewegung des Stiels gefriert das Medium im Bereich zwischen der Füllung und dem Stiel, wodurch seine Bewegung behindert und die Packung abgeschabt wird. Das Ergebnis ist eine erhebliche Leckage. Um sicherzustellen, dass die Packung warm ist (über 8 Grad Celsius), wird ein längerer Stiel verwendet. 

Dank der großen Haubenstruktur können spezielle Stoffe leicht um das Ventil gewickelt werden, was den Verlust von Kälteenergie verringert. Die "Cold Box" ist der Ort, an dem sich häufig die Rohre und Ventile befinden, aber der "lange Hals" des Rohrs kann durch die Wand der Box hindurchgehen.

Die erweiterte Spindel macht es einfach, die Hauptkomponenten des Ventils durch die Haube hindurch schnell zu demontieren oder auszutauschen. Die Rohrleitung und das Ventilgehäuse sind durch Schweißen miteinander verbunden, um Leckagen in der Cold Box zu minimieren und die Dichtheit des Ventils zu gewährleisten. 

Wie man die richtigen Flüssigstickstoffventile auswählt 

Industrielle Bereiche wie die Pharmaindustrie, die verarbeitende Industrie und die Gefrierindustrie verwenden zunehmend kryogene Stickstoffventile. Dabei handelt es sich meist um Tieftemperatur-Arbeitsstoffe, die auch giftig, brennbar oder explosiv sind und eine hohe Permeabilität aufweisen. 

Um ihre sichere Verwendung zu gewährleisten, müssen sie eine Reihe von besonderen Bedingungen erfüllen. Dazu gehören unter anderem ein längerer Schaft und ein erhöhter Packungsteil. Auf diese Weise wird die Innentemperatur des Geräts weniger stark von außen erwärmt. 

Die Gestaltung der Motorhaube mit langem Hals ist ein weiterer Aspekt, der bewertet werden muss. Sie steht im Zusammenhang mit der Wärmeleitfähigkeit der Substanz, dem Wärmeleitfähigkeitsbereich, dem äußeren Wärmeabgabekoeffizienten und dem Wärmeabgabebereich. Sie wird mit Hilfe einer experimentellen Methode geschätzt.

Die Hersteller von Tieftemperatur-Stickstoffventilen müssen bei der Auswahl der Materialien sorgfältig vorgehen, da das Gehäuse des Geräts Temperaturschwankungen sowie möglichen Entwicklungs- und Druckbewegungen standhalten muss, um eine Verformung der Halterung zu verhindern.

Leitfaden für die Wartung von Ventilen für kryogenen Flüssigstickstoff

Eine Wartung ist nur selten erforderlich, da die Ventile eine lange und störungsfreie Lebensdauer haben. Wenn eine Wartung erforderlich ist, können die Ventile an Ort und Stelle repariert werden. Der Ventilgriff sollte in die Stellung "offen" gedreht werden.

Alle 50.000 Zyklen oder alle sechs Monate sollten diese Ventile auf ihre Funktionstüchtigkeit und ihre Verschleißindikatoren unter normalen Betriebsbedingungen überprüft werden. Bei schwierigen Betriebsbedingungen sollten die Prüfungen häufiger durchgeführt werden.

Das empfohlene Intervall für eine gründliche Ventilwartung beträgt 500 K-Zyklen oder alle 4 Jahre (je nachdem, was zuerst eintritt). Die Wandstärke des Ventilgehäuses hat einen gemischten Zuschlag für Korrosion und Erosion von 1 mm. Das Ventil darf nicht verwendet werden, wenn dieses Maß mechanisch, natürlich oder aus ästhetischen Gründen überschritten wurde. 

Im Rahmen der normalen Wartung ist die Stopfbuchsenmutter um etwa 1/8 Umdrehung anzuziehen, wenn eine Leckage an der Spindel festgestellt wird. Dies gleicht den Verschleiß der Stopfbuchspackung oder Setzungen aus. Das erhöhte Betriebsdrehmoment der Armatur und der erhöhte Dichtungsverschleiß können durch zu starkes Anziehen der Spindelmutter verursacht werden.

Es wird empfohlen, alle Sitze und Dichtungen mit dem entsprechenden Reparatursatz auszutauschen, wenn das Ventil aus der Leitung genommen und demontiert wird. Prüfen Sie alle metallischen Dichtungsflächen, einschließlich der Kugel, der Spindel und der Flächen an den Endanschlüssen, die mit den Sitzen in Berührung kommen, auf Verschleiß, Korrosion oder Verschlechterung. 

Anleitung für die Montage des Stickstoffventils 

Hier finden Sie eine ausführliche Anleitung für die Montage von Stickstoffventilen in den Größen 1/2″ bis 2-1/2″ (oder 2″ voller Durchgang). 

• Verwenden Sie ein Tuch und IPA-Lösung, um die Ventilkomponenten vollständig zu sterilisieren. Tragen Sie das richtige Schmiermittel auf die Spindeldruckdichtung, die Packung und das Lager auf. 
• Auf die Spindel sollte ein Druckring aufgesetzt werden. Die Spindel wird mit der Gewindeseite nach oben in das aufgeweitete Ventiloberteil geschoben und vorsichtig in die Ventiloberteilbohrung angehoben. 
• Setzen Sie die Spindeldichtung in die Spindelbohrung ein und halten Sie dabei die Spindel aufrecht. Bringen Sie den neuen Abriebschutzring, die Metallnuss und die beiden Tellerfedern an der Spindel an. 
• Verschrauben Sie die Stopfbuchsenmutter entlang der Spindel und stellen Sie die Drehmomentwerte der Stopfbuchsenmutter ein.
• Befestigen Sie den Sicherungsbügel an der Stopfbuchsenmutter, indem Sie die Ausrichtung der Mutter ändern (im Uhrzeigersinn). 
• Legen Sie die Dichtung in den unteren Flansch des verlängerten Ventiloberteils. Setzen Sie das Spindellager in die obere Plattform des Ventilgehäuses ein.
• Platzieren Sie den Ball im Inneren des Körpers und halten Sie dabei die Druckentlastungsbohrung in Richtung des geschweißten Pfeilschwanzes zeigen.
• Schieben Sie den Stiel in die Kugel, während Sie die verlängerte Haube festhalten.
• Befestigen Sie die Schrauben und Federscheiben der Motorhaube so, dass der untere Flansch der Motorhaube mit der Ventilplattform ausgerichtet ist und die Pfeile auf dem Gehäuse und der Motorhaube genau in die richtige Richtung zeigen.
• Stellen Sie das Anzugsdrehmoment für die Schrauben der Motorhaube ein. Ziehen Sie die Mutter des Schraubenschlüssels auf den Schaft und fügen Sie den Griff und die Fächerscheibe hinzu. Die Schraubenmutter sollte angezogen werden, während der Griff festgehalten wird. 

• Setzen Sie die Sitze, Gehäusedichtungen und Sitzdichtungen in das Ventilgehäuse ein. Befestigen Sie die Schrauben des Gehäuses mit dem entsprechenden Drehmoment. 
• Lassen Sie das Ventil in der offenen Position, um die Leitung zu spülen. 

Abschließende Überlegungen

Die Beförderung von Flüssigstickstoff von einem Ort zum anderen erfordert robuste und langlebige Regelventile. Außerdem muss sichergestellt werden, dass das Ventil beim Kommissionieren nur minimalem Verschleiß ausgesetzt ist. Außerdem muss es kompakt, schnell, präzise und äußerst zuverlässig sein. Als Benutzer müssen Sie darauf achten, dass Sie bei einem renommierten Anbieter kaufen, der Qualität und Leistung garantiert.  Kontakt für weitere Informationen über Stickstoffventile.