Ultrakompakte Hochdruckventile für Wasserstoffanwendungen

Die ValvolutionX Serie wurde speziell für das Absperren und Entlasten von Wasserstoff in mobilen oder stationären Betankungssystemen entwickelt. Darüber hinaus sind die Ventile der Serie für den Einsatz in sogenannten Verteilermodulen in Wasserstoffbetankungssystemen geeignet. Aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften, wie dem kompakten Bauraum oder dem bidirektionalen Betrieb, ist die Ventilserie auch ideal für Prüfanlagen geeignet. Dies umfasst Druckprüfstände für Wasserstoffbehälter sowie Komponentenprüfstände.
Ein neues Wirkprinzip ermöglicht es, den Luftantrieb auf einen Durchmesser von 3 Zoll zu reduzieren. Dadurch lassen sich Hochdruckanwendungen mit Wasserstoff und inerten Gasen bis 1.050 bar in einer bisher unerreichten Kompaktheit steuern. Die Ventile können für verschiedenen Medien (Fluide) verwendet werden, darunter Wasserstoff, Stickstoff, Helium und weitere handelsübliche Prüfgase wie Formiergas sowie inerte Gase.

Mehr Effizienz durch geringeren Bauraum und weniger Gewicht

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Im Vergleich zu marktüblichen 1“-Nadelventilen mit Druckluftantrieb reduziert ValvolutionX den Bauraum um mehr als 50 %. Die kompakte Bauweise spart nicht nur Platz in der Gesamtanlage, sondern erleichtert auch die Integration des Ventils. Anwender profitieren von erheblichen Kosteneinsparungen. Eine eigens entwickelte Cartridge-Technologie ermöglicht das ultrakompakte Design und reduziert die Anzahl der Bauteile. Dadurch sinkt das Gesamtgewicht des Ventils um bis zu 75 %.

Die neue Konstruktion senkt den Druckluftbedarf zur Ventilbetätigung um bis zu 90 % Das reduziert die Druckluftversorgung der gesamten Anlage und spart Kosten sowie Aufwand. Die Ventile sind bidirektional einsetzbar und nicht auf eine Flussrichtung beschränkt. So eignen sie sich auch für Prüfanwendungen, da sie beidseitig mit Druck beaufschlagt werden können.

Nachgefragt

Matthias Blome, Director Sales & Marketing, Maximator

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CITplus: Wie ist es gelungen den Bauraum des pneumatischen Stellantriebes um 50 % zu verringern? Worin liegen die Vorteile?

Matthias Blome: Das technologische Wirkprinzip aller am Markt verfügbaren Hochdruckventilen ist seit cirka 50 Jahren unverändert. Die Ventile sind mit einer Spindel ausgestattet, die zum Schließen in einen Ventilsitz gedrückt wird. Über die letzten Jahre wurde dieses Prinzip immer weiter hinsichtlich Standzeiten und Durchflüssen optimiert. Dabei wurden besonders durch neue Materialien, Dichtungsgeometrien und neuen Fertigungsverfahren signifikante Verbesserungen erzielt. Speziell bei druckluftbetriebenen Ventilen setzt jedoch die Physik Grenzen, wodurch besonders die Baugröße der Druckluftantriebe, wegen des hohen Kraftbedarfs bei großen Nennweiten und Drücken jenseits 900 bar nicht marktgerecht optimiert werden kann.

Bei Maximator haben wir uns entschieden, eine neue Technologie, für das druckluftbetätigte Absperren und Entlasten von Wasserstoff, inerten Gasen und Prüf-Gasen zu entwickeln. Die Reduzierung des Bauraums des pneumatischen Stellantriebs um 50 % wurde durch die Einführung eines neuen Funktionsprinzips erreicht, das auf der Cartridge-Bauweise basiert. Diese Bauweise ermöglicht eine andere Abdichtung als die des konventionellen Nadelventils, wodurch die Betätigungskraft erheblich reduziert wird. Dadurch konnte der pneumatische Antrieb im Vergleich zu einem Nadelventil mit 1“ Hochdruckanschluss von 270 mm auf 87,5 mm im Durchmesser reduziert werden. Ein beweglicher Steuerkolben, der Leitungen absperrt oder öffnet, ist speziell für Hochdruckanwendungen mit großen Nennweiten skaliert und für Wasserstoffanwendungen optimiert.

Mit der Bauraumreduzierung konnte zudem das Gewicht der Ventile der ValvolutionX Serie um cirka 75 % reduziert werden. Das spüren unsere Kunden besonders bei Anwendungen in denen mehrere Ventile, wie beispielsweise bei Verteilermodulen in Wasserstofftankstellen, zum Einsatz kommen. Die Module können wesentlich kleiner designt werden, wodurch signifikante Kosteneinsparungen realisiert werden können.