Прокладочные материалы для систем Power to X

Электричество все чаще поступает из возобновляемых первичных источников энергии, энергии ветра и солнечной энергии. Проблема в том, что солнечная энергия и энергия ветра вырабатывается нерегулярно и не зависит от реального потребления. В частности, в наших широтах нельзя найти продуктивные территории для солнечных систем. Самые производительные ветряные электростанции расположены на побережьях. Поэтому место, где вырабатывается электричество, может находиться очень далеко от того места, где оно необходимо.

Решения для транспорта энергии

Масштабное хранение электроэнергии пока невозможно. Однако транспортировка электроэнергии по высоковольтным линиям сопряжена со своими проблемами, как техническими, так и политическими. Для решения этой проблемы используются процессы Power-to-X: они используют излишки электричества для производства источников энергии, таких как водород.

Подходящим процессом является электролиз воды для хранения динамически колеблющегося и полезного количества электроэнергии из энергии ветра и солнца в форме водорода. Полученный водород затем может быть подан непосредственно в газовую инфраструктуру. Альтернативно, на дальнейших этапах процесса, таких как так называемое метанирование, он может быть преобразован вместе с диоксидом углерода в топливные газы, такие как метан ( преобразование энергии в газ ) или бензин и дизельное топливо ( преобразование энергии в жидкость ). Таким образом, можно генерировать синтетические источники энергии, которые также могут достигать точек необходимости по обычным транспортным маршрутам, таким как трубопроводы или танкеры. С помощью систем Power-to-X электроэнергия получается в часы пик и преобразуется в другие источники энергии.

Наиболее распространенным и экономичным процессом получения водорода и кислорода из воды является щелочной электролиз. Для этого водный раствор гидроксида калия прокачивают вокруг анода и катода в качестве электролита и прикладывают напряжение, так что на катоде образуется водород, а на аноде - кислород. Типичными параметрами процесса являются:

• Электролит: раствор гидроксида калия, концентрация от 20 до 40 %.
• Температура: 80°С
• Давление: 20 бар

PTFE или прокладки на базе волокна (безасбестовый паронит)

Высококачественной альтернативой волоконным уплотнениям, особенно в долгосрочной перспективе, является использование высокоэффективных уплотнений из ПТФЭ. Примером может служить уплотнение Top-Chem 2000, которое состоит примерно из равных частей ПТФЭ и карбида кремния. Такое сочетание обеспечивает особые свойства: высокую стабильность в диапазоне температур до 250 °C, а также полную устойчивость к средам как в щелочной, так и в кислой среде. Уплотнение практически не подвержено старению и хрупкости даже после десятилетий эксплуатации.

Другим превосходным примером является novaone® BLUE, представленный на выставке ACHEMA 2024. Это прокладочный материал на основе высокопроизводительных синтетических волокон и функциональных наполнителей, связанных с EPDM. Он сочетает в себе проверенные свойства эластомеров EPDM, известных своей высокой устойчивостью к различным средам, со значительно улучшенной механической устойчивостью, типичной для армированных волокном прокладочных материалов. Благодаря своей превосходной устойчивости к сильным щелочам, определенному поведению ползучести, электроизоляционным свойствам и высоким уплотнительным свойствам материал также подходит для использования в качестве прокладки стека в щелочном электролизе.

Удельное давление

Програмное обеспечение Klinger EXPERT

Давление на монтажную поверхность, достигнутое во время установки, имеет решающее значение для безопасного функционирования плоской прокладки . Это особенно актуально при герметизации водорода, поскольку он особенно склонен к диффузии через различные материалы из-за небольшого размера молекул. Однако химическая стойкость уплотнительных материалов к водороду не является проблемой. С помощью программного обеспечения Klinger Expert, доступного в свободном доступе можно быстро и безопасно проверить давление на монтажную поверхность с требуемым моментом затяжки болтов для выбранных фланцев.

Програмное обеспечение NovaDISC

Программа для подбора типа прокладочного материала (так называемого безасбестового паронита) NovaDISC от компании Frenzelit  уже хорошо известна в среде проектантов. После подбора материала в зависимости от среды, температуры и давления, инженеру предлагается произвести расчет усилия затяжки фланцевого соединения и убедится что данная конструкция (фланцы, болты и непосредственно прокладка) обеспечат герметичность. В противном случае будет предложено изменить материал болтов, толщину материала либо геометрию прокладки. Программа так же находится в свободном доступе.

Помимо круглых стандартных фланцев по стандартам ГОСТ, EN и ANSI, также используются отдельные прямоугольные аппаратные фланцы. Для них часто предусматривают невыгодные по технологии уплотнения Full Face, у которых резьбовые отверстия расположены в уплотняемой поверхности. Из-за большой уплотняющей поверхности давление на монтажную поверхность часто бывает слишком низким, что может привести к утечкам во время работы. С помощью программного обеспечения такие прямоугольные фланцы аппаратов также можно легко оптимизировать. Это осуществляется путем соответствующего изменения параметров количества винтов, размера винтов, материала винтов, материала уплотнения и, при необходимости, размеров уплотнения, если это возможно. Таким образом, можно без особых усилий заранее избежать последующих проблем с уплотнением во время эксплуатации за счет оптимизации конструкции отдельных фланцев.

В качестве услуги также предлагаются расчеты фланцев согласно EN 1591-1 для подтверждения класса герметичности L = 0,01 мг/(с*м). Требуемые характеристики уплотнения опубликованы в базе данных www.gasketdata.org

Разновидности безасбестовых праонитов: ясно, объективно, без рекламы