美国罗伯逊ROBERTSON®进口LN2低温液氮电磁阀是专为液氮、液氧、液化天然气等超低温介质设计的高性能电磁控制阀门。该产品属于低温直动式电磁阀大类,采用全不锈钢深冷结构与特种耐低温密封材料,最低工作温度可达 -196℃,由电磁线圈驱动阀门启闭,可实现对低温介质的远程自动化控制。 该电磁阀阀芯采用经液氮深冷处理的304L/316L不锈钢材质,密封件采用PCTFE或金属硬密封结构,配合特制耐低温线圈,在极低温环境下依然保持响应灵敏、启闭可靠。阀体采用加长颈结构设计,使电磁线圈远离超低温介质,防止冷量传递对线圈造成损坏,同时采用多重密封填料函结构确保零泄漏。 产品广泛应用于生物样本库、超导设备冷却系统、空分设备(ASU)、LNG液化天然气装置、液氮储罐及灌装系统、低温制冷系统、超导磁体冷却、冷链物流、高校科研实验及航天军工等领域,是液氮等超低温介质自动化控制的理想核心元件。
1. 全不锈钢深冷结构,耐低温冲击
阀体、阀盖及阀芯均采用304L/316L奥氏体不锈钢制造,材料经液氮深冷处理,有效消除内应力,确保在-196℃超低温工况下保持良好的冲击韧性,不发生脆性断裂。阀芯采用不锈钢活塞式或直动式结构,活塞环由特种耐低温、耐磨材料制成,金属活塞与阀腔不产生直接摩擦,耐磨性好。
2. 特种低温密封材料,零泄漏保障
密封件采用PCTFE(聚三氯氟乙烯) 或金属硬密封结构,PCTFE在超低温下具有良好的韧性和密封性能,冷流率低,摩擦系数小,配合精密加工的金属密封副,可实现零泄漏密封。
3. 加长阀颈多重密封结构,冷桥隔离防冻结
阀盖采用加长颈结构设计,使电磁线圈与填料函远离低温区,形成足够长度的热隔离气柱,确保填料密封处温度保持在安全范围以上。填料密封函采用上填料和下填料组成的双重压紧密封结构,配合V型PTFE或柔性石墨多层组合填料,防止冷量传导至线圈,避免填料函结霜或结冰对阀杆正常操作造成影响,同时防止介质外漏。对于DN50以上规格,采用加长颈结构和保温措施确保低温工况下可靠运行。
4. 直动式工作原理,零压差启动
产品采用直动式工作原理,电磁力直接驱动阀芯动作,无需介质压差即可启闭。当线圈通电时,电磁力克服弹簧力和介质压力直接打开主阀口;断电时弹簧力关闭阀门。此结构确保在液氮储罐的低压或零压工况下依然可靠工作,特别适用于真空系统、低压储罐及高真空环境的液氮控制。电磁阀常闭:当线圈通电时,先导阀芯吸合,先导孔打开,阀上腔卸压,活塞靠下腔介质压力推动,电磁阀打开;当线圈断电时,先导阀芯靠弹簧复位,先导孔关闭,阀上腔由活塞节流孔增压和复位弹簧的推力,电磁阀关闭。
5. 高品质防爆线圈,功耗低寿命长
电磁线圈采用特制低温防爆线圈,具有低功耗、温升低、使用寿命长的特点。线圈经环氧树脂灌封处理,防护等级达IP65/IP67,具备防潮、防水、防腐蚀性能。可选配Exd IIC T6防爆等级,适用于易燃易爆危险场所。
6. 流向优化设计,适应低温液态工况
介质流道采用低进高出设计,有效防止低温介质在阀腔内滞留和气化,确保阀门启闭顺畅。对于双向密封要求,建议在管路中加装止回阀,防止介质反向导通。超低温应用时,建议对管路和阀体采取适当的保温或伴热措施,防止冷桥效应导致外部结露。
7. 多种控制方式与连接方式,安装灵活
产品提供常闭型(通电开启,断电关闭) 和常开型(通电关闭,断电开启) 两种控制方式,用户可根据系统控制逻辑灵活选配。连接方式涵盖螺纹(NPT/BSPT/G)、法兰(RF凸面)、焊接(对焊/承插焊) 及卡套连接等多种形式,适配各类低温管路的接口要求,可按GB、ASME、DIN、JIS等标准定制。
8. 多重功能选配,扩展应用范围
产品可选配手动操作功能(系统调试或线圈失电时手动强制开关)、止回功能(内置止回阀防止介质倒流)及信号反馈功能(无源触点开关反馈阀门真实启闭状态),便于DCS系统远程监控阀门位置。
9. 符合国际及国内低温阀门标准体系
产品设计、制造与检验严格遵循BS 6364:1984(R2015)低温阀门技术条件、GB/T 24925-2010《低温阀门技术条件》及JB/T 7352-2010《工业过程控制系统用电磁阀》等国内外权威标准的要求。阀体材料经-196℃低温冲击试验验证,确保超低温工况下的安全可靠性。
注:以上参数为常规产品技术范围,具体规格以实际产品型号为准。在-196℃超低温工况下,所有与介质接触的零件材料须经验证具备足够的低温冲击韧性(夏比V型缺口冲击试验,-196℃下AKV≥27J)。如需特殊通径、更高压力等级或更详细的技术数据,可联系罗伯逊ROBERTSON®技术团队获取对应型号的产品规格书。
1. 防爆等级配置
根据使用环境的危险等级,提供多档防爆等级选择:
| 防爆等级 | 防爆类型 | 适用气体组别 | 最高表面温度 | 适用区域 |
|---|---|---|---|---|
| Ex d IIC T6 Gb | 隔爆型 | ⅡA、ⅡB、ⅡC | ≤85℃ | Zone 1、2 |
| Ex d IIB T4 Gb | 隔爆型 | ⅡA、ⅡB | ≤135℃ | Zone 1、2 |
| Ex d IIC T5 Gb | 隔爆型 | ⅡA、ⅡB、ⅡC | ≤100℃ | Zone 1、2 |
防爆标准符合GB3836.1、GB3836.2、ATEX及IECEx规定。适用于LNG加气站、空分设备、化工生产区等存在爆炸性气体环境的液氮控制系统。
2. 阀体材质分级配置
3. 密封面材质配置
PCTFE(聚三氯氟乙烯) :标准配置,适用温度-196℃~+80℃,耐低温性能优异,抗冷流性优于PTFE,摩擦系数小,密封可靠,是液氮、液氧等深冷介质的理想密封材料。
PTFE(聚四氟乙烯) :适用温度-196℃~+232℃,摩擦系数极小、化学惰性极强,适用于清洁介质及腐蚀性介质工况。
金属硬密封(不锈钢对不锈钢) :阀座与阀芯密封面均为不锈钢材质,经精密研磨加工,适用于高温及含颗粒介质的工况,密封可靠。
金属密封圈(氟橡胶FKM) :适用温度-20℃~+200℃,耐高温、耐油、耐强腐蚀性化学品,适用于化工等腐蚀性介质。
密封面硬化处理:密封面可进行渗氮或离子氮化处理,形成表面硬化层(硬度HRC55-60),提高抗擦伤性和耐磨性。
4. 动作原理与结构形式选择
先导式(可选) :依靠介质压差驱动主阀芯,功耗低、节能,适用于中高压、大口径(DN≥32)工况。
5. 连接方式
螺纹连接(NPT/BSPT/G) :标准配置,适用于DN6~DN50小口径管路,接口标准符合NPT(ANSI/ASME B1.20.1)、BSPT(BS 21)、G螺纹(ISO 228),安装简便快捷,无需焊接。
法兰连接:适用于DN15~DN50及大口径管路,法兰密封面形式可选RF凸面、MFM凹凸面、TG榫槽面、RJ环连接面。法兰标准适用GB/T 9113、JB/T 79、HG/T 20592、ASME B16.5、DIN等多种标准。
焊接连接:对焊(BW)适用于高压低温及永久性管路,焊接坡口符合ASME B16.25标准,焊缝强度接近母材强度,从根源上消除泄漏风险;承插焊(SW)适用于DN15~DN50小口径及高压低温管路,焊接量小、施工方便。
6. 执行器附件配置(可选)
手动操作功能:系统调试或线圈失电时手动强制开关阀门。
止回功能:内置止回阀结构,防止介质倒流,避免出口端压力大于进口端压力时介质反向导通。
信号反馈功能:配备无源机械触点开关,可远程反馈阀门的真实启闭状态,便于DCS系统监控阀门位置。
线圈保温/伴热模块:对于超低温工况或长时间静止后重新启动的应用,可选配线圈加热保温模块,防止冷量传导造成线圈结霜或内部凝露。
防爆接线盒:隔爆型接线盒,M20×1.5或1/2″NPT内螺纹接口,确保防爆区域的接线安全。
内置浪涌保护器(SPD) :可选配内置防雷击浪涌保护器,集成一体式SPD模块,有效保护线圈免受雷电浪涌和操作过电压的损害。
7. 防护等级
标准防护等级:IP65,完全防尘,并具备防喷水能力,适用于室内及一般户外环境。
高防护等级:IP67/IP68(可定制),防尘防水,可短时间浸水(IP68可在水下长期运行),适用于潮湿、多雨及户外恶劣环境。
8. 加长颈与保温配置
加长颈阀盖结构(标准) :颈部长度根据低温介质温度确定,通常为150~350mm,确保填料函温度不低于0℃,防止填料因低温硬化失效。
真空夹套结构(可选) :阀体外层增设真空隔热层,减少冷量损失,防止外部结霜结露,适用于对冷量损失有严格要求的低温系统。
保冷层/保温套:可在阀体外加装保温棉/岩棉包裹配合不锈钢护壳,减少冷量散失,提高系统效率,适用于户外安装的液氮储罐及长输低温管线。
9. 特种工况配置
超低温型(LT) :适用温度最低可达-196℃,适用于液化天然气(LNG)接收站、空分设备(液氧、液氮、液氩)等深冷介质管路。过流部件采用不锈钢316L材质,通过低温冲击性能试验(AKV≥27J)。
耐强腐蚀型:阀体及过流部件采用哈氏合金C-276或钛合金材质,密封件采用全氟醚橡胶(FFKM),适用于盐酸、硫酸、氢氟酸等极端腐蚀性介质的超低温输送。
低功耗型:可选配低功耗线圈,功耗≤10W,适用于电池供电或太阳能供电系统。
高温型(回流/气化工况) :适用介质温度最高可达+200℃,采用PCTFE或PTFE密封,配合耐高温线圈,适用于液氮气化后的回流管或高温气体管道。
10. 制造标准体系选择
国标体系(GB/JB) :按GB/T 12241《安全阀一般要求》、GB/T 24925《低温阀门技术条件》、JB/T 7352-2010《工业过程控制系统用电磁阀》标准设计制造。法兰尺寸按GB/T 9113、JB/T 79、HG/T 20592,螺纹连接按GB/T 7306,试验与检验按GB/T 13927。适用于国内各类深冷工程的标准化配套需求。
英标体系(BS) :按BS 6364:1984(R2015)《低温阀门技术条件》标准设计制造与试验,BS 6364是低温阀门最核心的专用标准之一,也是低温阀门原型低温试验的主要依据标准。适用于LNG接收站、空分设备等国际工程项目。
美标体系(API/ASME/ANSI) :可按API 6D、ASME B16.34、ASME B16.5、ASME B16.25等标准设计制造。法兰尺寸按ASME B16.5,焊接端按ASME B16.25,压力-温度等级按ASME B16.34。适用于出口项目及与进口设备配套的需求。
防爆标准体系:按GB3836.1-2010、GB3836.2-2010、ATEX 2014/34/EU及IECEx标准设计制造。
客户定制标准:可按用户提供的技术规范书进行非标设计和制造,满足特定项目的差异化技术要求。