Durante años, la tecnología de diafragma de sellado directo de Equilibar ha sido una solución recurrente y popular entre los científicos e ingenieros que trabajan en criogenia.

Históricamente, las aplicaciones criogénicas de Equilibar han incluido trabajos en radioastronomía, productos farmacéuticos y aeroespaciales. Más recientemente, los hemos empleado en nuevas y emocionantes aplicaciones criogénicas relacionadas con las pruebas de bombas de combustible criogénico para cohetes y el almacenamiento de hidrógeno líquido para tecnologías de energía verde.

Conceptos básicos del control de fluidos criogénicos

La tecnología criogénica se ocupa del uso y el estudio de materiales a temperaturas excepcionalmente bajas, generalmente por debajo de los -150 °C. A estas temperaturas criogénicas, los gases comunes como el nitrógeno y el helio cambian de fase de gas a líquido y luego se pueden utilizar para mantener congelados otros materiales, como alimentos, muestras de tejido y dispositivos electrónicos. La temperatura y la presión de estos líquidos juegan un papel importante en cómo se pueden utilizar con éxito.

En cualquier sistema de fluido criogénico, controlar la presión puede ser difícil porque los sellos utilizados por muchas válvulas de control tradicionales se vuelven frágiles a temperaturas tan bajas. El diseño simple de los reguladores de contrapresión (BPR) de Equilibar, que utilizan solo un diafragma flexible y un sello en la circunferencia del cuerpo, brinda cierta flexibilidad en las opciones para el servicio criogénico en comparación con las válvulas tradicionales basadas en vástago.

Pruebas de bombas criogénicas

Los reguladores de contrapresión Equilibar (BPR) se utilizan habitualmente en las industrias de automoción y aeroespacial para simular la carga del sistema en los bancos de ensayos de bombas, generalmente utilizando gasolina, diésel o fluido de transmisión.

El proceso de prueba de bombas para su uso con oxígeno líquido o hidrógeno, que se utilizan para alimentar cohetes, es similar pero implica condiciones criogénicas mucho más desafiantes.

En sistemas como estos, el uso de BPR de alta presión como el Equilibar H6P con sellos activados por resorte ha permitido a los clientes utilizar el amplio rango de Cv y la alta precisión de la tecnología Equilibar en condiciones extremas que generalmente son imposibles para la mayoría de las válvulas tradicionales. El control de presión de pilotaje 1:1 de la tecnología Equilibar automatiza fácilmente el sistema con una presión piloto de aire/nitrógeno y un regulador piloto electrónico.

Control de presión de carga de almacenamiento criogénico

Los líquidos criogénicos deben almacenarse en recipientes de paredes múltiples aislados del entorno exterior con vacío en el espacio anular (similar a un termo). Si bien estos contenedores están bien aislados, es inevitable que se produzca una pequeña transferencia de calor del entorno circundante, lo que hace que parte del fluido hierva y genere una “cabeza” de gas sobre la superficie.

A menudo se utilizan válvulas de alivio o reguladores de contrapresión para controlar esta presión de cabeza de gas al liberar la presión según sea necesario para garantizar que el recipiente no falle y que el fluido del tanque no hierva por completo. Estos sistemas son similares a los sistemas de recubrimiento o relleno de tanques.

El almacenamiento de hidrógeno líquido es de gran interés para la industria de la energía verde porque el hidrógeno se puede almacenar y transportar más fácilmente en su forma líquida. La presión de los tanques involucrados en estas situaciones varía en gran medida según el uso específico y el tamaño del recipiente. Los BPR con diafragmas de PTFE o PEEK y sellos activados por resorte se han utilizado con éxito a presiones cercanas a la atmosférica o hasta 690 barg.

Más información sobre el control de fluidos criogénicos

Le invitamos a ponerse en contacto con los ingenieros de aplicación de Rosetta para comentarles sus inquietudes sobre el control de fluidos criogénicos, que le faciliten detalles técnicos sobre pruebas de bombas criogénicas y control de presión de carga de almacenamiento criogénico, así como otras aplicaciones desafiantes de baja temperatura.

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