Como fornecedor de tanques de armazenamento de vácuo de GNL, testemunhei em primeira mão a importância crítica dos métodos efetivos de controle de fluxo para garantir a operação segura e eficiente desses tanques. Nesta postagem do blog, vou me aprofundar nos vários métodos de controle de fluxo usados para tanques de armazenamento de vácuo de GNL, explorando seus princípios, vantagens e aplicativos.
Compreendendo tanques de armazenamento de vácuo de GNL
Antes de mergulhar nos métodos de controle de fluxo, vamos entender brevemente o que são tanques de armazenamento de vácuo de GNL. O gás natural liquefeito (GNL) é o gás natural que foi resfriado a uma temperatura muito baixa (-162 ° C) para convertê-lo em um estado líquido, reduzindo seu volume em cerca de 600 vezes. Os tanques de armazenamento de vácuo de GNL são projetados para armazenar esse líquido criogênico com segurança e eficiência. Esses tanques normalmente consistem em um tanque interno feito de aço inoxidável ou aço níquel para manter o GNL e um tanque externo que fornece isolamento. O espaço entre os tanques interno e externo é evacuado para criar um vácuo, o que minimiza a transferência de calor e reduz a taxa de fervura do GNL.
Importância do controle de fluxo
O controle de fluxo é crucial nos tanques de armazenamento de vácuo de GNL por vários motivos. Em primeiro lugar, garante o recheio e o esvaziamento seguros do tanque. O controle preciso da taxa de fluxo impede o excesso de encerramento, o que pode levar à construção excessiva de pressão - para cima e os possíveis riscos de segurança. Em segundo lugar, ajuda a manter a qualidade do GNL. Ao controlar o fluxo, podemos minimizar a mistura de diferentes lotes de GNL com composições e propriedades variadas. Além disso, o controle de fluxo eficiente reduz o consumo de energia e os custos operacionais otimizando o processo de transferência.
Métodos de controle de fluxo
1. Válvulas
As válvulas são um dos dispositivos de controle de fluxo mais comuns e fundamentais usados nos tanques de armazenamento de vácuo de GNL.
- Válvulas de portão: As válvulas de portão são usadas para o controle ON - Off do fluxo de GNL. Eles têm um portão plano que se move para cima e para baixo para abrir ou fechar o caminho do fluxo. As válvulas de portão fornecem uma abertura completa de furo quando totalmente abertas, o que minimiza a queda de pressão. No entanto, eles não são adequados para aplicações de limitação, pois a abertura parcial pode fazer com que o portão vibre e danifique o assento da válvula.
- Válvulas de bola: As válvulas de esfera são populares devido à sua operação rápida - atuação. Eles têm um disco esférico com um buraco no meio. Quando a bola é girada 90 graus, o fluxo pode ser totalmente aberto ou totalmente fechado. As válvulas de bola oferecem baixa resistência ao fluxo e são relativamente fáceis de manter. Eles também podem ser usados para limitar algumas aplicações, mas deve -se tomar cuidado para evitar a cavitação a altas taxas de fluxo.
- Válvulas globais: As válvulas globais são usadas para controle preciso do fluxo. Eles têm um disco móvel que assenta contra um assento de anel estacionário. Ao ajustar a posição do disco, a vazão pode ser regulada com precisão. As válvulas globais são adequadas para aplicações onde é necessária aceleração, mas elas têm uma queda de pressão mais alta em comparação com as válvulas de portão e bola.
2. Medidores de fluxo
Os medidores de fluxo são essenciais para medir e monitorar a taxa de fluxo de GNL no sistema de tanques de armazenamento.
- Medidores de fluxo coriolis: Os medidores de fluxo coriolis operam com o princípio do efeito coriolis. Quando o GNL flui através de um tubo vibratório, a força coriolis faz com que o tubo torça. A quantidade de torção é proporcional à taxa de fluxo de massa do GNL. Os medidores de fluxo de Coriolis são altamente precisos e podem medir a massa e a densidade do GNL. Eles também são insensíveis a mudanças nas propriedades de fluidos, como viscosidade e temperatura.
- Medidores de fluxo ultrassônico: Os medidores de fluxo ultrassônico usam ondas ultrassônicas para medir a taxa de fluxo de GNL. Existem dois tipos principais: trânsito - tempo e doppler. Os medidores de fluxo ultrassônico de trânsito - tempo medem a diferença no tempo gasto para que ondas ultrassônicas viajassem a montante e a jusante no fluxo de GNL. Os medidores de fluxo ultrassônico Doppler medem a mudança de frequência das ondas ultrassônicas refletidas de partículas ou bolhas no GNL. Os medidores de fluxo ultrassônico não são intrusivos, o que significa que eles não exigem contato direto com o GNL, reduzindo o risco de contaminação.
3. Controle de fluxo baseado em pressão
A pressão está intimamente relacionada ao fluxo em um sistema de fluidos. Ao controlar a pressão, podemos regular a taxa de fluxo de GNL.
- Válvulas de alívio de pressão: As válvulas de alívio de pressão são dispositivos de segurança que se abrem quando a pressão no tanque de armazenamento de vácuo de GNL excede um limite predefinido. Eles evitam o excesso - pressurização do tanque liberando excesso de GNL ou gás. Embora sua função principal seja a segurança, eles também afetam indiretamente o controle de fluxo, mantendo a pressão dentro de uma faixa operacional segura.
- Pressão - válvulas de regulação: Pressão - As válvulas de regulação são usadas para manter uma pressão constante no sistema de GNL. Eles podem ajustar a vazão para garantir que a pressão permaneça estável. Por exemplo, se a pressão a jusante da válvula diminuir, a válvula abrirá mais para aumentar a taxa de fluxo e vice -versa.
Sistemas avançados de controle de fluxo
Além dos métodos tradicionais de controle de fluxo, também existem sistemas avançados de controle de fluxo que usam automação e tecnologia digital.
- Sistemas de controle baseados em PLC: Controladores lógicos programáveis (PLCs) podem ser usados para automatizar o processo de controle de fluxo nos tanques de armazenamento de vácuo de GNL. Os PLCs podem receber sinais de entrada de medidores de fluxo, sensores de pressão e sensores de temperatura e, com base em algoritmos pré -programados, eles podem controlar a abertura e o fechamento das válvulas para atingir a taxa de fluxo desejada. Isso permite um controle mais preciso e eficiente, especialmente em sistemas complexos de armazenamento e transferência de GNL.
- Válvulas e sensores inteligentes: Válvulas inteligentes estão equipadas com sensores e atuadores que podem se comunicar com o sistema de controle. Eles podem fornecer informações reais - tempo sobre a posição da válvula, a taxa de fluxo e a pressão. Sensores inteligentes também podem detectar qualquer anormalidade no fluxo de GNL, como vazamentos ou bloqueios, e enviar alertas para os operadores.
Aplicações de diferentes métodos de controle de fluxo
A escolha do método de controle de fluxo depende da aplicação e dos requisitos específicos do sistema de tanque de armazenamento de vácuo de GNL.
- Enchimento e esvaziamento: Durante o processo de enchimento e esvaziamento, as válvulas de portão ou as válvulas de esfera são comumente usadas para o controle ON - Off. Os medidores de fluxo são usados para monitorar a quantidade de GNL que está sendo transferida e as válvulas de regulamentação de pressão garantem uma pressão estável durante o processo.
- Transfira para navios: Ao transferir o GNL do tanque de armazenamento para uma embarcação de transporte, é necessário controle preciso do fluxo. Válvulas globais ou sistemas de controle avançado com PLCs são frequentemente usados para regular a taxa de fluxo e garantir uma transferência suave.
- Situações de segurança e de emergência: As válvulas de alívio de pressão desempenham um papel crucial na segurança. Em caso de emergência, como um aumento repentino de pressão devido a um mau funcionamento, a válvula de alívio de pressão será aberta para liberar o excesso de pressão e impedir um evento catastrófico.
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Conclusão
O controle eficaz do fluxo é essencial para a operação segura e eficiente dos tanques de armazenamento de vácuo de GNL. Usando uma combinação de válvulas, medidores de fluxo, métodos de controle baseados em pressão e sistemas de controle avançado, podemos garantir uma regulação precisa da taxa de fluxo de GNL, manter a qualidade do GNL e aumentar a segurança geral do sistema de tanques de armazenamento. Como fornecedor de tanques de armazenamento de vácuo de GNL, estamos comprometidos em fornecer produtos de alta qualidade com as tecnologias de controle de fluxo mais avançadas.
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Referências
- Kohl, AL, & Nielsen, RB (1997). Purificação de gás. Gulf Publishing Company.
- Perry, Rh & Green, DW (1997). Manual de Engenheiros Químicos de Perry. McGraw - Hill.
- Richardson, JF, Harker, JH, & Backhurst, Jr (2002). Engenharia Química. Butterworth - Heinemann.