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什么是氢气压力电磁阀?
氢压电磁阀是一种机电操作装置,用于控制氢气的流动。电磁阀产生磁场,推动阀内的柱塞,从而打开或关闭阀门,允许氢气流过或阻塞阀门。电磁阀设计紧凑,通常用于需要精确控制流体流动的系统。它们通常用于需要快速安全切换、低能耗、高可靠性和良好介质兼容性的应用。因此,它们非常适合基于氢的工业和汽车应用。
氢气压力电磁阀的工作原理是什么?
氢气应用中常用的工作原理主要有两种:直动式和先导式。直动式和先导式电磁阀之间的主要区别在于,先导式阀门利用工艺流体以及磁场来辅助阀门的打开和关闭,而直动式阀门仅依靠来自电磁阀的磁力来打开或关闭孔口。
- 直接作用:直接作用式电磁阀通过电流通过电磁线圈产生电磁力。电磁线圈缠绕在阀内的可移动柱塞上。当电流通过电磁线圈时,电磁阀被激活,并产生磁场,将活塞或柱塞拉入电磁阀。柱塞的运动打开或关闭阀门,允许或阻止氢气流过阀门。当电磁阀断电时,弹簧将阀门返回到其原始位置。
- 先导式:与直动式电磁阀不同,先导式电磁阀使用小型辅助阀(“先导阀”)控制通过主阀的流体流量。当电磁阀启动时,它会打开先导阀,让少量流体进入主阀。这会导致系统管路压力发生变化,从而打开主阀,让流体流过。当电磁阀断电时,先导阀关闭,导致主阀关闭并停止流体流动。
这些阀门的应用领域有哪些?
氢气压力电磁阀广泛应用于工业和汽车领域。它主要用于需要精确控制流体(液体或气体)流量的地方。这些阀门的一个常见应用领域是加氢站,安装阀门以允许或停止氢气流动。它们还用于各种工业应用,例如化学和石化工厂、发电、食品和饮料加工、汽车、航空航天和医疗设备,以调节水、空气、气体和油的流量。
氢能经济中压力电磁阀覆盖哪些压力范围?
通常,氢气电磁阀主要使用两种压力类别:500 bar 和 1000 bar。这些范围是根据具体应用的压力要求来选择的。通常,这意味着直动阀可以在 0 bar 至 1000 bar 的范围内工作,而先导阀可以在 10 bar 至 1000 bar 的范围内工作。还要注意的是,压力范围将根据具体阀门设计和其构造中使用的材料而有所不同。因此,选择适合特定压力范围和应用要求的阀门至关重要。
氢能经济中的压力电磁阀通常在 0-10,000 psi (0-700 bar) 范围内运行。确切的压力范围取决于具体应用和阀门所处系统的要求。
例:氢气高压电磁阀
氢气压力电磁阀的性能标准有哪些?
氢气压力电磁阀的性能标准因具体应用和要求而异。但通常有六个关键性能指标 (KPI) 可用于评估这些阀门的性能。
- 孔口尺寸:控制氢气流量的阀门开口的尺寸,通常以毫米或英寸为单位。
- 最大允许工作压力:阀门在保持安全可靠运行的前提下所能承受的最高压力。
- 质量流量系数:衡量阀门控制氢气流量的能力的指标。
- 压降:阀门入口和出口之间的压力差,以巴或磅/平方英寸为单位。
- 内部和外部阀门泄漏:通过阀门泄漏的氢气量,以立方厘米/分钟或立方英尺/小时为单位。
- 寿命(循环次数):阀门在需要更换之前可以打开和关闭的次数,通常以百万次循环来衡量。
上述 KPI 用于评估氢气压力电磁阀的性能,确保该阀满足特定应用的要求。具体应用将决定哪些 KPI 更为重要。
使用这些阀门需要哪些主要技术参数?
使用高压氢气电磁阀时,需要七个技术参数来确保阀门适合特定应用并且能够按预期运行。
- 要控制的流体类型:流体的类型(无论是液体还是气体)及其特性(例如粘度和密度)都会影响阀门的性能。
- 流体的温度范围:流体流过阀门的温度范围,因为这会影响阀门的性能和耐用性。
- 环境温度范围:安装阀门的环境温度范围,因为这也会影响阀门的性能和耐用性。
- 所需的最小和最大流量:阀门需要处理的流量范围。
- 最小和最大入口压力:阀门需要处理的入口压力范围。
- 最小和最大出口压力:阀门需要维持的出口压力范围。
- 进出口管道尺寸:进出口管道的尺寸,因为它会影响通过阀门的流量和压力下降。
氢气压力电磁阀所用的材料重要吗?
氢压电磁阀所用的材料非常重要,因为氢气会带来两个特殊问题。由于体积小,氢气可以迅速扩散到大多数材料中或通过大多数材料扩散,从而导致泄漏或其他问题。众所周知,氢气还会通过增加某些材料的脆性来影响它们,这种现象称为氢脆。这会导致阀门变得脆弱,更容易发生故障。
因此,选择用于阀门结构的金属和聚合物非常重要。阀体和其他部件必须由耐氢扩散和氢脆的材料制成。不锈钢、钛和其他耐腐蚀金属通常用于阀体和其他部件。此外,用于阀门结构的聚合物必须经过爆炸减压认证。
还要注意的是,氢气压力电磁阀所用的材料还必须满足其他要求,例如耐高压、耐高温和耐腐蚀。阀门应能够承受应用条件,包括压力、温度和化学暴露。
生产加氢站用氢气压力电磁阀的测试条件和程序是什么?
生产用于氢气应用的高压氢气电磁阀时,需要使用各种测试条件和程序来确保阀门符合要求的规格并按预期运行。氢气阀门应根据最新版本的 ISO 19880-3 进行测试。该标准规定了氢气系统中使用的高压阀门的测试程序和验收标准。
该标准涵盖了阀门性能的各个方面,包括压力和泄漏测试、流量测试和耐久性测试。压力测试是为了确保阀门能够承受最大允许工作压力而不会出现任何泄漏或损坏。泄漏测试是为了检查氢气是否有任何内部或外部泄漏。流量测试是为了检查阀门是否能根据规定的流量控制氢气的流动。耐久性测试是为了检查阀门的使用寿命。
除了这些测试之外,阀门还可能接受环境测试,例如振动和温度测试,以确保它们能够承受预期应用的条件。
氢气压力电磁阀相关的安全参数/注意事项有哪些?
氢气是一种无色无味的气体,极易蒸发,也极易燃烧。因此,氢气阀门应符合 ATEX 2014/34/EU 2 类设备指令。该指令规定了在潜在爆炸性环境(包括氢气)中使用的设备的安全要求。阀门的设计和制造必须尽量降低点火风险并防止泄漏。
在全球范围内,IECEx 结合特定国家/地区的指令对氢气应用中组件的使用进行认证。IECEx 系统为在包括氢气在内的爆炸性环境中使用的设备和服务设施提供认证。除了遵守这些指令外,还必须确保按照制造商的说明安装和维护阀门。这包括正确的阀门处理和存储,以及频繁检查以确保它们处于良好的工作状态。同样重要的是要保证阀门仅用于其预期用途,并且操作阀门的人员经过适当培训并具备相应能力。
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内容贡献者
SeitzValve 是一家独立的家族企业,拥有 60 多年的经验。Eugen Seitz AG 的核心业务是用于技术要求高的应用的电磁阀技术。我们为中高压(16 至 1,000 bar)的气体介质开发解决方案。我们完全垂直整合:所有产品均从位于苏黎世附近韦茨孔的瑞士总部开发、生产、包装和发货。我们的竞争产品得益于高度自动化——全天候生产,人工投入最少。我们行业领先的加氢站 (HRS) 应用阀门让您轻松加氢。我们支持 H35 和 H70 架构,在低功率、特殊温度下实现最大加氢性能,占地面积最小。所有阀门均随附操作说明和 CoC(CE/PED、IECEx、ATEX、Nepsi、CCC 等)。可用性和可靠性是所有 Seitz 阀门的关键区别因素。每个氢气阀门均在自动测试台上用氢气合成气体进行全面功能和泄漏测试。凭借我们深厚的应用工程知识,我们可以将我们的优质电磁阀集成到系统模块中,以满足客户的需求。SeitzValve 团队已准备好迎接您的挑战。请随时联系我们,我们很乐意帮助您建立氢能经济。
最后更新:2023 年 2 月 15 日