วาล์วไครโอเจนิกคืออะไร: ประเภท การใช้งาน (LNG, การแพทย์)

1. บทนำเกี่ยวกับวาล์วไครโอเจนิก

วาล์วไครโอเจนิกวาล์วเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อใช้ควบคุมการไหลของของเหลวและก๊าซที่มีอุณหภูมิต่ำมาก โดยทั่วไปที่อุณหภูมิต่ำกว่า-40°C (-40°F)วาล์วเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการขนส่งก๊าซธรรมชาติเหลว (LNG), ไนโตรเจนเหลว, ออกซิเจนเหลว, ไฮโดรเจนเหลว และฮีเลียมเหลวซึ่งวาล์วมาตรฐานจะเสียหายเนื่องจากความเครียดจากความร้อน ความเปราะของวัสดุ หรือความล้มเหลวของซีล

เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ วาล์วสำหรับงานอุณหภูมิต่ำพิเศษได้รับการออกแบบโดยใช้วัสดุที่เป็นเอกลักษณ์ ก้านวาล์วที่ยาวขึ้น และกลไกการซีลแบบพิเศษ เพื่อให้ทนต่ออุณหภูมิต่ำมากโดยไม่เกิดการรั่วไหลหรือความเสียหายทางกล

2. คุณลักษณะโครงสร้างที่สำคัญของวาล์วไครโอเจนิก

แตกต่างจากวาล์วทั่วไป วาล์วสำหรับงานอุณหภูมิต่ำมาก (Cryogenic valves) มีองค์ประกอบการออกแบบเฉพาะเพื่อรับมือกับอุณหภูมิที่ต่ำมาก:

2.1 ฝาครอบก้านแบบยาว (ส่วนต่อขยายก้าน)

- ป้องกันการถ่ายเทความร้อนจากสิ่งแวดล้อมไปยังตัววาล์ว ลดการเกิดน้ำแข็งเกาะ

- ช่วยรักษาอุณหภูมิของชุดบรรจุภัณฑ์และกลไกขับเคลื่อนให้อยู่ในอุณหภูมิห้อง เพื่อให้การทำงานเป็นไปอย่างราบรื่น

2.2 วัสดุปิดผนึกชนิดพิเศษ

- การใช้งานซีล PTFE (เทฟลอน), กราไฟต์ หรือโลหะเพื่อรักษาความแน่นสนิทแม้ในอุณหภูมิเยือกแข็ง

- ป้องกันการรั่วไหล ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับก๊าซอันตราย เช่น ก๊าซธรรมชาติเหลว (LNG) หรือออกซิเจนเหลว

2.3 วัสดุตัวถังที่แข็งแรงทนทาน

- ผลิตจากเหล็กกล้าไร้สนิม (SS316, SS304L), ทองเหลือง หรือโลหะผสมนิกเกิลเพื่อป้องกันความเปราะแตก

- วาล์วไครโอเจนิกแรงดันสูงบางชนิดใช้เหล็กดัดขึ้นรูปเพื่อเพิ่มความแข็งแรงเป็นพิเศษ

2.4 ฉนวนสุญญากาศ (เลือกใช้ได้สำหรับสภาพอากาศหนาวจัด)

- วาล์วบางชนิดมีคุณสมบัติปลอกหุ้มสุญญากาศสองชั้นเพื่อลดการถ่ายเทความร้อนในงานที่ใช้งานในอุณหภูมิต่ำมาก

3. การจำแนกประเภทของวาล์วไครโอเจนิก

3.1 ตามช่วงอุณหภูมิ

3.2 ตามประเภทวาล์ว

- วาล์วบอลสำหรับงานอุณหภูมิต่ำมาก– เหมาะที่สุดสำหรับการปิดระบบอย่างรวดเร็ว พบได้ทั่วไปในระบบก๊าซธรรมชาติเหลว (LNG) และก๊าซอุตสาหกรรม

- วาล์วประตูไครโอเจนิก– ใช้สำหรับควบคุมการเปิด/ปิดอย่างเต็มที่โดยมีการลดแรงดันน้อยที่สุด

- วาล์วลูกโลกสำหรับงานอุณหภูมิต่ำมาก– ช่วยให้สามารถควบคุมการไหลได้อย่างแม่นยำในท่อส่งของเหลวแช่แข็ง

- วาล์วตรวจสอบอุณหภูมิต่ำมาก– ป้องกันการไหลย้อนกลับในระบบอุณหภูมิต่ำ

- วาล์วผีเสื้อสำหรับงานอุณหภูมิต่ำมาก– น้ำหนักเบาและกะทัดรัด เหมาะสำหรับท่อขนาดใหญ่ 

3.3 โดยการยื่นคำขอ

- วาล์ว LNG– จัดการก๊าซธรรมชาติเหลวที่-162 องศาเซลเซียส (-260 องศาฟาเรนไฮต์).

- การบินและอวกาศและการป้องกันประเทศ– ใช้ในระบบเชื้อเพลิงจรวด (ไฮโดรเจนเหลวและออกซิเจนเหลว)

- การแพทย์และวิทยาศาสตร์– พบได้ในเครื่อง MRI และอุปกรณ์เก็บรักษาด้วยความเย็นจัด

- การแปรรูปก๊าซอุตสาหกรรม– ใช้ในโรงงานแยกอากาศ (ออกซิเจน ไนโตรเจน อาร์กอน)

4. ข้อดีของวาล์วไครโอเจนิก

ประสิทธิภาพป้องกันการรั่วซึม– ระบบซีลขั้นสูงช่วยป้องกันการรั่วไหลของก๊าซที่เป็นอันตราย

ประสิทธิภาพเชิงความร้อน– ฝาครอบที่ยื่นออกมาและฉนวนกันความร้อนช่วยลดการถ่ายเทความร้อน

ความทนทาน– วัสดุคุณภาพสูงทนทานต่อการแตกร้าวและการเปราะแตก

การปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัย– พบปะASME, BS, ISO และ APIมาตรฐานสำหรับการใช้งานด้านความเย็นจัด

ดูแลรักษาง่าย– ออกแบบมาเพื่อความทนทานในระยะยาวภายใต้สภาวะที่รุนแรง

5. ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างวาล์วสำหรับงานอุณหภูมิต่ำมากและวาล์วทั่วไป

บทสรุป

วาล์วไครโอเจนิกเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับของเหลวอุณหภูมิต่ำมาก การออกแบบเฉพาะทางของอุปกรณ์เหล่านี้—ซึ่งมีคุณสมบัติเด่นดังนี้ฝากระโปรงหน้าแบบขยายด้วยซีลประสิทธิภาพสูงและวัสดุที่ทนทาน ทำให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพในสภาวะที่รุนแรง การทำความเข้าใจเกี่ยวกับการจำแนกประเภท ข้อดี และความแตกต่างจากวาล์วมาตรฐาน จะช่วยในการเลือกวาล์วที่เหมาะสมสำหรับงานที่ต้องการความแม่นยำสูงในอุณหภูมิต่ำ