صمامات التبريد العميق لتطبيقات الغاز الطبيعي المسال: دليل الاختيار والتصميم

2.2. ضغط صمام التبريد

يتراكم الضغط أثناء التعامل العادي مع مادة التبريد، وذلك نتيجة ارتفاع درجة حرارة البيئة وتكوّن البخار الناتج. لذا، يجب توخي الحذر عند تصميم نظام الصمامات والأنابيب، حيث يسمح هذا النظام بتراكم الضغط.

2.3. درجة حرارة الصمام المبرد

يمكن أن تؤثر التغيرات السريعة في درجات الحرارة على سلامة العمال والمصانع. ونظرًا لاختلاف تركيب المواد ومدة تعرضها للمبرد، يتمدد كل مكون من مكونات الصمام المبرد وينكمش بمعدلات مختلفة.

تُعدّ زيادة الحرارة من البيئة المحيطة مشكلة كبيرة أخرى عند التعامل مع مواد التبريد. هذه الزيادة في الحرارة هي ما يدفع المصنّعين إلى عزل الصمامات والأنابيب.

إضافةً إلى نطاق درجات الحرارة العالية، يجب أن يواجه الصمام تحديات كبيرة. فعند استخدام غاز الهيليوم المسال، تنخفض درجة حرارة الغاز إلى -270 درجة مئوية.

2.4. وظيفة الصمام المبرد

على النقيض، إذا انخفضت درجة الحرارة إلى الصفر المطلق، يصبح عمل الصمام بالغ الصعوبة. تربط الصمامات المبردة الأنابيب التي تحتوي على غازات سائلة بالبيئة المحيطة، وذلك عند درجة حرارة الغرفة. وقد ينتج عن ذلك فرق في درجة الحرارة يصل إلى 300 درجة مئوية بين الأنبوب والبيئة.

2.5. كفاءة الصمام المبرد

يُحدث فرق درجة الحرارة تدفقًا حراريًا من المنطقة الدافئة إلى المنطقة الباردة، مما يُلحق الضرر بوظيفة الصمام الطبيعية. كما يُقلل من كفاءة النظام في الحالات القصوى، لا سيما إذا تشكل الجليد على الطرف الدافئ.

مع ذلك، في التطبيقات ذات درجات الحرارة المنخفضة، تُعدّ عملية التسخين السلبي هذه مقصودة أيضاً. تُستخدم هذه العملية لإحكام إغلاق ساق الصمام. عادةً ما يُغلق ساق الصمام بالبلاستيك. لا تتحمل هذه المواد درجات الحرارة المنخفضة، بينما تُعدّ موانع التسرب المعدنية عالية الأداء للجزأين، اللذين يتحركان كثيراً في اتجاهين متعاكسين، باهظة الثمن للغاية ويكاد يكون من المستحيل تصنيعها.

2.6. إحكام إغلاق الصمام المبرد

يوجد حل بسيط للغاية لهذه المشكلة! انقل البلاستيك المستخدم في إحكام غلق ساق الصمام إلى منطقة ذات درجة حرارة معتدلة نسبيًا. هذا يعني ضرورة إبقاء مادة إحكام غلق ساق الصمام بعيدة عن السائل.

2.7. صمام عزل دوار محكم ثلاثي الإزاحة

تسمح هذه الإزاحات للصمام بالفتح والإغلاق بسلاسة، مع احتكاك ضئيل للغاية أثناء التشغيل. كما تستخدم عزم دوران ساق الصمام لزيادة إحكام إغلاقه. من التحديات التي تواجه تخزين الغاز الطبيعي المسال وجود تجاويف محصورة، حيث يمكن أن يتمدد السائل داخلها بشكل انفجاري لأكثر من 600 ضعف. يعمل صمام العزل المحكم ثلاثي الدورات على التخلص من هذا التحدي.

2.8. صمامات فحص أحادية وثنائية الحاجز

تُعدّ هذه الصمامات عنصرًا أساسيًا في معدات التسييل لأنها تمنع التلف الناتج عن التدفق العكسي. ويُعدّ كلٌّ من المادة والحجم من الاعتبارات المهمة نظرًا لارتفاع تكلفة صمامات التبريد العميق. وقد تكون نتائج استخدام صمامات غير مناسبة ضارة.

 

3. كيف يضمن المهندسون إحكام صمامات التبريد العميق؟

تُعدّ التسريبات مكلفة للغاية إذا أخذنا في الاعتبار تكلفة تحويل الغاز إلى مادة تبريد في البداية. كما أنها خطيرة أيضاً.

تُعدّ احتمالية تسرب مقعد الصمام مشكلة كبيرة في تقنية التبريد العميق. غالبًا ما يُقلّل المشترون من شأن التمدد القطري والطولي لساق الصمام بالنسبة لجسمه. باختيار الصمام المناسب، يُمكن للمشترين تجنّب هذه المشاكل.

توصي شركتنا باستخدام صمامات منخفضة الحرارة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ. أثناء التشغيل مع الغاز المسال، تستجيب هذه المادة بشكل جيد لتدرجات الحرارة.صمامات التبريد العميقينبغي استخدام مواد مانعة للتسرب مناسبة ذات قوة إحكام تصل إلى 100 بار. إضافةً إلى ذلك، يُعدّ تمديد غطاء الصمام ميزةً بالغة الأهمية لأنه يُحدد مدى إحكام مانع التسرب في ساق الصمام.