Karbondioksit valfler, özellikle kriyojenik depolama gibi düşük sıcaklık uygulamalarında sıcaklık dalgalanmalarını nasıl işler?

Kriyojenik ortamlarda, Co₂ valfler Kırılgan, deforme olmuş veya zayıflamadan aşırı soğuk algınlığı altında bütünlüklerini koruyabilen malzemelerden inşa edilmelidir. Örneğin, paslanmaz çelik yaygın bir malzeme seçimidir, çünkü düşük sıcaklık ortamlarında bile güç ve esnekliği korur. Inconel veya diğer kriyojenik dereceli malzemeler gibi özel alaşımlar, sıfırın altındaki koşullarda gelişmiş performans için de kullanılabilir. Bu malzemeler, valfin sert kriyojenik koşullarda uzatılmış dönemlerde çalışmasını sağlar, yapısal başarısızlığı, sızıntıyı veya arızayı önler. Termal stresden korozyon veya çatlama riskini azaltmak için ileri kaplamalar ve yüzey tedavileri de uygulanır.

Son derece düşük sıcaklıkların etkilerini azaltmak için, kriyojenik uygulamalar için tasarlanmış CO ₂ valfler genellikle termal yalıtım sistemleri ile donatılmıştır. Bu özellikler, valf etrafındaki sıcaklığı düzenlemek ve donma veya don oluşumu potansiyelini azaltmak için izolatif valf ceketleri, yalıtım battaniyeleri veya ısı izleme sistemlerini içerebilir. Yalıtımlı valf gövdeleri veya ceketleri, dış kaynaklardan valfe aktarılan ısı miktarını azaltmaya yardımcı olur, böylece daha kararlı bir iç sıcaklık korur ve valfin donma veya çalışmaz olma riskini azaltır. Bazı durumlarda, kritik valf bileşenlerinin sıcaklığını korumak için elektrikle ısıtılmış elemanlar veya ısı izleme dahil edilir.

Kriyojenik depolama sistemleri genellikle önemli basınç dalgalanmalarına neden olabilecek hızlı sıcaklık değişiklikleri içerir. Sıvı co₂ daha sıcak sıcaklıklara maruz kaldığında gaza genişlerken, gaz co₂ daha düşük sıcaklıklara maruz kaldığında kasılır. Bu, ekipmana potansiyel olarak zarar verebilecek veya sistem güvenliğini tehlikeye atabilecek basınç değişimlerine neden olur. Bu dalgalanmaları yönetmek için, co ° valfler, aşırı basınçlandırmayı önlemek için otomatik olarak fazla basıncı serbest bırakan, tahliye vanaları veya patlama diskleri gibi basınç güvenliği mekanizmaları ile donatılmıştır. Basıncı düzenleyerek, bu valfler sistemin sabit kalmasını sağlamaya yardımcı olur, hem valfi hem de tüm kriyojenik kurulumun bütünlüğünü korur.

Kriyojenik uygulamalar için ko -valflerde kullanılan contalar ve contalar, çok düşük sıcaklıklarda bile esneklik ve sızdırmazlık yeteneklerini korumalıdır. Viton, PTFE (Teflon) veya özel olarak tasarlanmış elastomerler gibi malzemeler, düşük sıcaklıklarda kırılgan olmaya karşı dirençleri nedeniyle kriyojenik ortamlarda yaygın olarak kullanılır. Bu malzemeler aynı zamanda soğuk akışa karşı mükemmel bir dirence sahiptir, bu da değişen basınçlar ve sıcaklıklar altında güvenilir bir contayı korumalarını sağlar. Yüksek kaliteli contalar, güvenlik tehlikeleri oluşturabilecek veya ürün kaybına neden olabilecek Co₂ gazının sızmasını önlemek için çok önemlidir. Kriyojenik valfler, valf soğudukça ve ısındıkça küçük boyut ve şekil değişikliklerini telafi eden sızdırmazlık tasarımlarına sahip olabilir ve sürekli etkili bir contayı sağlar.

Kriyojenik co₂ valfler, kriyojenik depolama ile ilişkili aşırı sıcaklıkların ve basınç değişikliklerinin streslerini işlemek için titizlikle tasarlanmıştır. Bu valfler genellikle körük, diyafram veya conta veya valf çalışmasından ödün vermeden termal genişleme ve kasılmaya izin veren genişletilmiş saplar gibi özel tasarım özelliklerini içerir. Bu tasarım öğeleri, valf bileşenlerinin sıcaklığa bağlı hareketler nedeniyle yanlış hizalanmasını veya hasar görmesini önler. Örneğin, genişletilmiş valf gövdeleri, valf aktüatörünün donmasını önler ve şiddetli soğuk koşullar altında bile sorunsuz bir şekilde çalıştırır. Bazı kriyojenik valfler, basınç dalgalanmalarına emilmeye ve bunlara uyum sağlamaya yardımcı olan ve Co₂ akışının düzgün kontrolünü sağlayan iç yaylara veya diyaframlara sahiptir. 3