Orain arte, bi norabideko balbula zigilatzea behar duten aplikazio kriogenikoen eszenatokietan bi balbula mota erabili izan dira batez ere, hots, globo-balbulak eta bola-balbula finkoak/goian muntatutako bola-balbula finkoak. Hala ere, bi norabideko bola-balbula kriogenikoaren garapen arrakastatsuarekin, sistema-diseinatzaileek aukera erakargarriagoa lortu dute bola-balbula tradizionalak baino.bola-balbula flotatzaileakEmari handiagoa du, ez du mugarik medioaren fluxuaren norabidean eta zigilatze-norabidean, eta segurtasunez funtziona dezake baldintza kriogenikoetan. Eta tamaina txikiagoa da, pisua arinagoa da eta egitura sinpleagoa.
Balbulak behar dituzten aplikazio kriogenikoen eszenatokiek honako hauek barne hartzen dituzte: biltegiratze-tangak betetzeko eta deskargatzeko sarrera/irteera, hodi huts itxiak presurizatzea, gasifikazioa eta likidotzea, GNL terminal-estazioetako hainbat sistematarako hodiak, bidalketa-sistemek eta zisterna-ontzien, banaketa-sistemak, ponpaketa-estazioak eta GNL erregai-hornidura-estazioak, baita itsasontzietako erregai bikoitzeko motorrekin lotutako gas naturalaren balbula-multzoak (GVUak) ere.
Goian aipatutako aplikazio-eszenatokietan, bi norabideko itxiera-balbulak erabiltzen dira, oro har, fluido ertaina kontrolatu eta ixteko. Beste mota batzuekin alderatuta, hala nola...bola-balbulak, hainbat arazo dituzte:
Emari-koefizientea (Cv) baxua da; horrek eragina izango du hodi-tamaina garrantzitsu guztien aukeraketan eta oztopo potentzial bihurtuko da sistemaren emari-ahalmena mugatuz.
· Itxiera eta kontrol funtzioak betetzeko aktuadore linealak konfiguratu behar dira: balbula boladunak eta beste balbula birakari angeluzuzen batzuk kontrolatzeko eta erabiltzeko erabiltzen diren aktuadore birakari angeluzuzenekin alderatuta, ekipamendu mota honek egitura konplexuagoa du eta garestiagoa da. Balbula eta aktuadore ekipamendu multzo oso baten kostua eta egitura-konplexutasuna oso nabarmenak dira.
· Itxiera-balbula GNL sistema askok behar duten larrialdiko itzaltze-funtzioa gauzatzeko erabiltzen bada, konplexutasuna are handiagoa izango da.
GNL instalazio txikientzat (SSLNG), goiko arazoak nabarmenagoak izango dira, sistema hauek txikiagoak, kostu-eraginkorragoak eta fluxu-ahalmen handiena izan behar baitute kargatzeko eta deskargatzeko zikloa laburtzeko.
Bola-balbularen emari-koefizientea tamaina bereko globo-balbularena baino handiagoa da. Beste era batera esanda, tamaina txikiagoa dute emari-tasan eraginik izan gabe. Horrek esan nahi du hodi-sistema osoaren tamaina, pisua eta kostua, eta baita sistema osoa ere, nabarmen murrizten direla. Aldi berean, lotutako sistemen inbertsioaren itzulera (ROI) nabarmen handitu dezake.
Jakina, balbula kriogeniko flotagarri estandarrak noranzko bakarrekoak dira, eta hori ez da egokia bi norabideko balbularen zigilatzea behar duten goian aipatutako egoeretarako.
Noranzko bakarrekoa vs. bi noranzkokoa
1. irudian erakusten den bezala, baldintza kriogenikoetarako bola-balbula flotagarri estandarrak presio-erliebearen zulo bat du balbula-bolaren goiko aldean, presioa pilatu eta igo ez dadin medioak fase-aldaketa bat jasaten duenean. Balbula itxita dagoenean, balbula-gorputzean dagoen gas natural likidotua lurruntzen eta zabaltzen hasiko da, eta bolumena jatorrizko bolumenaren 600 aldiz handiagoa izan daiteke guztiz zabaldu ondoren, eta horrek balbula lehertzea eragin dezake. Egoera hori saihesteko, bola-balbula flotagarri estandar gehienek goiko aldeko irekiera-presio-erliebearen mekanismo bat hartu dute. Hori dela eta, ezin dira bola-balbula tradizionalak erabili bi norabideko zigilatzea behar duten egoeretan.
Eta hau da bi norabideko balbula kriogeniko flotagarriak bere talentuak erakutsi ditzakeen etapa. Balbula honen eta balbula kriogeniko estandarraren arteko aldea hau da:
· Balbula-bolan ez dago irekidurarik presioa arintzeko
· Fluidoa bi norabideetan zigilatu dezake
· Balbula-bolan ez dago irekidurarik presioa arintzeko
· Fluidoa bi norabideetan zigilatu dezake
Bi norabideko balbula kriogeniko flotagarrian, bi norabideko malguki-balbularen eserlekuak ordezkatzen du goiko irekidurako presio-erliebearen mekanismoa. Malguki-balbularen eserlekuak balbularen gorputzaren barrunbean dagoen gas natural likidotuak sortutako gehiegizko presioa askatu dezake, eta horrela balbula lehertzea eragozten du, 2. irudian erakusten den bezala.
Gainera, malguki-balbularen eserlekuak balbula momentu txikiagoan mantentzen eta funtzionamendu leunagoa lortzen laguntzen du baldintza kriogenikoetan.
Bi norabideko balbula kriogeniko flotatzaileak bigarren faseko grafitozko zigilatze-eraztun bat du, balbulak suteen aurkako segurtasun-funtzioa izan dezan. Istripu larri batek balbularen polimero-zatiak erre ezean, bigarren mailako zigilua ez da medioarekin kontaktuan jarriko. Istripu baten kasuan, bigarren mailako zigiluak suteen aurkako babes-funtzioa beteko du.
Bi norabideko balbulen abantailak
Globo-balbulen, finkoen eta goitik muntatutako bola-balbula finkoen aldean, bi norabideko flotatzaile kriogenikozko bola-balbulak fluxu-koefiziente handiko bola-balbula baten abantaila guztiak ditu, eta ez dago fluidoaren eta zigilatze-norabidearen mugarik. Segurtasunez erabil daiteke baldintza kriogenikoetan; tamaina nahiko txikia da eta egitura nahiko sinplea. Bat datorren eragingailua ere nahiko sinplea da (angelu zuzeneko biraketa) eta miniaturizatua. Abantaila hauek esan nahi dute sistema osoa txikiagoa, arinagoa eta kostu-eraginkorragoa dela.
Globo-balbulen, finkoen eta goitik muntatutako bola-balbula finkoen aldean, bi norabideko flotatzaile kriogenikozko bola-balbulak fluxu-koefiziente handiko bola-balbula baten abantaila guztiak ditu, eta ez dago fluidoaren eta zigilatze-norabidearen mugarik. Segurtasunez erabil daiteke baldintza kriogenikoetan; tamaina nahiko txikia da eta egitura nahiko sinplea. Bat datorren eragingailua ere nahiko sinplea da (angelu zuzeneko biraketa) eta miniaturizatua. Abantaila hauek esan nahi dute sistema osoa txikiagoa, arinagoa eta kostu-eraginkorragoa dela.
1. taulak bi norabideko balbula kriogeniko flotatzailea funtzio berdinak dituzten beste balbulekin alderatzen du mantentze-lanen, tamainaren, pisuaren, momentu-mailaren, kontrol-zailtasunaren eta kostu orokorraren ikuspegitik, eta bere abantailak eta desabantailak laburbiltzen ditu zehatz-mehatz.
GNL instalazio txiki batek konbentzioa hausten badu eta bi norabideko balbula kriogenikoa erabiltzen badu, balbularen abantaila bereziak aprobetxatu ditzake, hau da, diametro osoa, emari-tasa handia eta hodi-isurketa-tasa handia. Erlatiboki esanda, tamaina txikiagoko hodiak onar ditzake emari-tasa bera mantenduz, beraz, sistemaren bolumen osoa, pisua eta konplexutasuna murriztu ditzake, eta hodi-sistemaren kostua ere murriztu dezake.
Aurreko artikuluan itxiera-balbula gisa erabiltzearen abantailak aurkeztu ziren. Kontrol-balbula gisa erabiltzen bada, abantailak nabarmenagoak izango dira. Angelu zuzeneko biraketa-bola-balbula erabiltzen bada, balbula-automatizazio-kitaren konplexutasuna nabarmen murriztuko da, beraz, sistema kriogenikorako aukerako elementu bihurtu da.
Aipatutako automatizazio-kitaren oinarrizko edukia bi norabideko balbula kriogeniko flotagarri sinple eta praktikoa da, eta egitura sinple eta kostu-eraginkortasun handiko biraketa-eragile angeluzuzena.
Laburbilduz, bi norabideko balbula kriogeniko flotagarriak "iraultzaile" eta positibo bat du hodi kriogenikoen sistemarako. GNL instalazio txikietan, bere abantailak guztiz aprobetxa ditzake.
Azken urteotan, produktu berri hau aplikazio praktikoetan egiaztatu da, proiektuaren kosturako eta sistemaren epe luzeko funtzionamendu fidagarrirako garrantzi positiboa duela frogatuz.
Argitaratze data: 2021eko ekainaren 17a