Co jsou kryogenní ventily: Typ, použití (LNG, lékařské)

1. Úvod do kryogenních ventilů

Kryogenní ventilyjsou speciálně navržené ventily používané k regulaci průtoku extrémně chladných kapalin a plynů, obvykle při teplotách nižších než-40 °C (-40 °F)Tyto ventily jsou klíčové v průmyslových odvětvích, kde se manipulujezkapalněný zemní plyn (LNG), kapalný dusík, kyslík, vodík a hélium, kde by standardní ventily selhaly v důsledku tepelného namáhání, křehkosti materiálu nebo selhání těsnění.

Pro zajištění bezpečného a efektivního provozu jsou kryogenní ventily konstruovány s použitím unikátních materiálů, prodloužených dříků a specializovaných těsnicích mechanismů, které odolávají extrémně nízkým teplotám bez úniku nebo mechanického selhání.

2. Klíčové strukturální vlastnosti kryogenních ventilů

Na rozdíl od konvenčních ventilů obsahují kryogenní ventily specifické konstrukční prvky pro zvládání extrémního chladu:

2.1 Prodloužená kapota (prodloužení hřídele)

- Zabraňuje přenosu tepla z okolí do tělesa ventilu, čímž snižuje tvorbu ledu.

- Udržuje těsnění a pohon na okolní teplotě pro zajištění hladkého provozu.

2.2 Specializované těsnicí materiály

- PoužitíTěsnění z PTFE (teflonu), grafitu nebo kovupro udržení těsného uzavření i při kryogenních teplotách.

- Zabraňuje úniku, což je zásadní u nebezpečných plynů, jako je LNG nebo kapalný kyslík.

2.3 Robustní materiály karoserie

- Vyrobeno znerezová ocel (SS316, SS304L), mosaz nebo slitiny nikluodolávat křehkosti.

- Některé vysokotlaké kryogenní ventily používajíkovaná ocelpro extra pevnost.

2.4 Vakuová izolace (volitelné pro extrémní chlad)

- Některé ventily majídvoustěnné vakuové pláštěminimalizovat pronikání tepla v aplikacích s velmi nízkými teplotami.

3. Klasifikace kryogenních ventilů

3.1 Podle teplotního rozsahu

Kategorie Teplotní rozsah Aplikace
Nízkoteplotní ventily -40 °C až -100 °C (-40 °F až -148 °F) LPG (propan, butan)
Kryogenní ventily -100 °C až -196 °C (-148 °F až -320 °F) Kapalný dusík, kyslík, argon
Ultrakryogenní ventily Pod -196 °C (-320 °F) Kapalný vodík, hélium

3.2 Podle typu ventilu

- Kryogenní kulové ventily– Nejlepší pro rychlé uzavření; běžné v systémech LNG a průmyslových plynů.

- Kryogenní šoupátkové ventily– Používá se pro plné ovládání otevírání/zavírání s minimální tlakovou ztrátou.

- Kryogenní kulové ventily– Zajišťují přesnou regulaci průtoku v kryogenních potrubích.

- Kryogenní zpětné ventily– Zabraňte zpětnému toku v nízkoteplotních systémech.

- Kryogenní motýlové ventily– Lehký a kompaktní, ideální pro potrubí velkého průměru. 

3.3 Podle aplikace

- Ventily pro LNG– Manipulujte se zkapalněným zemním plynem na-162 °C (-260 °F).

- Letectví a obrana– Používá se v raketových palivových systémech (kapalný vodík a kyslík).

- Lékařské a vědecké– Nachází se v přístrojích pro magnetickou rezonanci a kryogenních úložištích.

- Zpracování průmyslových plynů– Používá se v zařízeních na dělení vzduchu (kyslík, dusík, argon).

4. Výhody kryogenních ventilů

Těsný výkon– Pokročilé utěsnění zabraňuje nebezpečným únikům plynu.

Tepelná účinnost– Prodloužené kryty a izolace snižují přenos tepla.

Trvanlivost– Vysoce kvalitní materiály odolávají praskání a křehkosti.

Dodržování bezpečnostních předpisů– Setkává seASME, BS, ISO a APInormy pro kryogenní použití.

Nízká údržba– Navrženo pro dlouhodobou spolehlivost v náročných podmínkách.

5. Klíčové rozdíly mezi kryogenními a běžnými ventily

Funkce Kryogenní ventily Běžné ventily
Teplotní rozsah Níže-40 °C (-40 °F) Výše-20 °C (-4 °F)
Materiály Nerezová ocel, slitiny niklu, mosaz Uhlíková ocel, litina, plast
Typ těsnění Těsnění z PTFE, grafitu nebo kovu Guma, EPDM nebo standardní elastomery
Návrh představce Prodloužená kapotaaby se zabránilo námraze Standardní délka stonku
Testování Kryogenní zkoušky (tekutý dusík) Zkouška okolním tlakem

Závěr

Kryogenní ventilyjsou nezbytné pro průmyslová odvětví zabývající se kapalinami s velmi nízkými teplotami. Jejich specializovaná konstrukce – včetněprodloužené kapoty, vysoce výkonná těsnění a odolné materiály – zajišťují bezpečný a efektivní provoz v extrémních podmínkách. Pochopení jejich klasifikace, výhod a rozdílů od standardních ventilů pomáhá při výběru správného ventilu pro náročné kryogenní aplikace.


Čas zveřejnění: 8. července 2025