Mitä ovat kryogeeniset venttiilit: tyyppi, käyttö (LNG, lääketieteellinen)

1. Kryogeenisten venttiilien esittely

Kryogeeniset venttiilitovat erityisesti suunniteltuja venttiilejä, joita käytetään erittäin kylmien nesteiden ja kaasujen virtauksen säätämiseen, tyypillisesti alle ...-40°C (-40°F)Nämä venttiilit ovat kriittisiä teollisuudenaloilla, jotka käsittelevätnesteytetty maakaasu (LNG), nestemäinen typpi, happi, vety ja helium, joissa vakioventtiilit pettäisivät lämpöjännityksen, materiaalin haurauden tai tiivistevian vuoksi.

Turvallisen ja tehokkaan toiminnan varmistamiseksi kryogeeniset venttiilit on suunniteltu ainutlaatuisista materiaaleista, pidennettyillä varsilla ja erikoistuneilla tiivistysmekanismeilla kestämään erittäin alhaisia ​​lämpötiloja ilman vuotoja tai mekaanisia vikoja.

2. Kryogeenisten venttiilien keskeiset rakenteelliset ominaisuudet

Toisin kuin perinteiset venttiilit, kryogeeniset venttiilit sisältävät erityisiä suunnitteluelementtejä äärimmäisen kylmyyden käsittelemiseksi:

2.1 Pidennetty konepelti (varren jatke)

- Estää lämmön siirtymisen ympäristöstä venttiilirunkoon, mikä vähentää jään muodostumista.

- Pitää tiivisteen ja toimilaitteen ympäristön lämpötilassa sujuvan toiminnan varmistamiseksi.

2.2 Erikoistiivistemateriaalit

- KäyttötarkoituksetPTFE (teflon), grafiitti- tai metallitiivisteetpitääkseen tiiviin sulkutilan yllä myös kryogeenisissä lämpötiloissa.

- Estää vuodot, mikä on kriittistä vaarallisille kaasuille, kuten nesteytetylle maakaasulle (LNG) tai nestemäiselle hapelle.

2.3 Kestävät runkomateriaalit

- Valmistetturuostumaton teräs (SS316, SS304L), messinki tai nikkeliseoksetvastustamaan haurautta.

- Joissakin korkeapainekryogeenisissä venttiileissä käytetääntaottu teräslisälujuutta varten.

2.4 Tyhjiöeristys (valinnainen äärimmäiseen kylmyyteen)

- Joissakin venttiileissä onkaksiseinäiset tyhjiövaipatminimoimaan lämmön pääsyn erittäin matalissa lämpötiloissa.

3. Kryogeenisten venttiilien luokittelu

3.1 Lämpötila-alueen mukaan

Kategoria Lämpötila-alue Sovellukset
Matalan lämpötilan venttiilit -40 °C - -100 °C (-40 °F - -148 °F) Nestekaasu (propaani, butaani)
Kryogeeniset venttiilit -100 °C - -196 °C (-148 °F - -320 °F) Nestemäinen typpi, happi, argon
Ultrakryogeeniset venttiilit Alle -196 °C (-320 °F) Nestemäinen vety, helium

3.2 Venttiilityypin mukaan

- Kryogeeniset palloventtiilit– Paras nopeaan sulkemiseen; yleinen nesteytetyn maakaasun ja teollisuuskaasun järjestelmissä.

- Kryogeeniset sulkuventtiilit– Käytetään täyteen auki/kiinni-ohjaukseen minimaalisella painehäviöllä.

- Kryogeeniset palloventtiilit– Tarjoaa tarkan virtauksen säätöä kryogeenisissä putkistoissa.

- Kryogeeniset takaiskuventtiilit– Estä takaisinvirtaus matalan lämpötilan järjestelmissä.

- Kryogeeniset läppäventtiilit– Kevyt ja kompakti, ihanteellinen suurille putkille. 

3.3 Sovelluksen mukaan

- LNG-venttiilit– Käsittele nesteytettyä maakaasua-162 °C (-260 °F).

- Ilmailu ja puolustus– Käytetään rakettipolttoainejärjestelmissä (nestemäinen vety ja happi).

- Lääketiede ja tieteellinen– Löytyy magneettikuvauslaitteista ja kryogeenisistä varastoista.

- Teollisuuskaasun käsittely– Käytetään ilmanerotuslaitoksissa (happi, typpi, argon).

4. Kryogeenisten venttiilien edut

Vuotamaton suorituskyky– Edistyksellinen tiivistys estää vaaralliset kaasuvuodot.

Lämpötehokkuus– Pidemmät konepellit ja eristys vähentävät lämmönsiirtoa.

Kestävyys– Korkealaatuiset materiaalit kestävät halkeilua ja haurautta.

Turvallisuusvaatimustenmukaisuus– TapaaASME-, BS-, ISO- ja API-standarditkryogeenisen käytön standardit.

Vähäinen huoltotarve– Suunniteltu pitkäaikaiseen ja luotettavaan käyttöön vaativissa olosuhteissa.

5. Kryogeenisten ja tavallisten venttiilien keskeiset erot

Ominaisuus Kryogeeniset venttiilit Tavalliset venttiilit
Lämpötila-alue Alla-40°C (-40°F) Edellä-20°C (-4°F)
Materiaalit Ruostumaton teräs, nikkeliseokset, messinki Hiiliteräs, valurauta, muovi
Tiivisteen tyyppi PTFE-, grafiitti- tai metallitiivisteet Kumi, EPDM tai standardielastomeerit
Varren suunnittelu Pidennetty konepeltijäätymisen estämiseksi Vakiovarren pituus
Testaus Kryogeeninen testaus (nestemäinen typpi) Ympäristön paineen testaus

Johtopäätös

Kryogeeniset venttiilitovat välttämättömiä erittäin matalan lämpötilan nesteitä käsitteleville teollisuudenaloille. Niiden erikoissuunnittelu – jossa onpidennettyjä konepeltejä, korkean suorituskyvyn tiivisteet ja kestävät materiaalit – varmistavat turvallisen ja tehokkaan toiminnan äärimmäisissä olosuhteissa. Niiden luokittelujen, etujen ja erojen ymmärtäminen standardiventtiileihin verrattuna auttaa valitsemaan oikean venttiilin vaativiin kryogeenisiin sovelluksiin.


Julkaisun aika: 08.07.2025