Problēma, par kuru neviens nerunā, kamēr kaut kas nenotiek

Ražošanas inženieris litija{0}}jonu šūnu rūpnīcā reiz aprakstīja brīdi, kad viņi saprata, ka vārstu izvēle viņiem ir maksājusi naudu gadiem ilgi. Simptoms nebija dramatiska kļūme -, tas bija kaut kas klusāks: partijas neatbilstība. Šūnas no vienas līnijas, tajā pašā dienā, ar nedaudz atšķirīgu iekšējo pretestību. Vainīgais, kas galu galā tika izsekots ar sistemātisku likvidēšanu, bija elektrolītu atlikumu uzkrāšanās pārvades līnijas samazināto urbumu -vārstu mirušajās zonās. Piesārņotā pārnešana-bija pietiekama, lai elektrolīta-un-elektrodu attiecība pārsniegtu pieņemamo pielaidi.

Šī ir tāda veida problēma, kas vārsta datu lapā netiek parādīta. Tas tiek parādīts jūsu ienesīguma pārskatā.

Elektrolītu apstrāde litija akumulatoru ražošanā ir nepielūdzama. Primārā elektrolīta sāls - litija heksafluorofosfāts (LiPF₆) - agresīvi reaģē ar nelielu daudzumu mitruma, kā blakusproduktu veidojot fluorūdeņražskābi (HF). Akumulatora kvalitātes elektrolītiem ir jāuztur ūdens saturs zem 20 ppm. Šajā jutības līmenī katrs pārvades sistēmas komponents, ieskaitot vārstus, kļūst par mainīgo, kas vai nu aizsargā kvalitāti, vai arī to grauj.

Vārstu izvēle nav iepirkuma aizspriedums. Tas ir procesu inženierijas lēmums.

 

 

Kāpēc 3 datoru lodveida vārsts ir pareizais sākumpunkts

Termins "3 PC" attiecas uz trīs{1}}daļiņu korpusa konstrukciju: centrālais vārsta korpuss, kurā atrodas lode un kāts, kam blakus ir divi neatkarīgi noņemami gala vāciņi, kas pieskrūvēti cauruļvadam. Šī moduļu arhitektūra to atšķir no viengabala- un-divdaļīgajiem dizainiem apkopes-kritiskajās vidēs.

Standarta viengabala{0}}vārstā jebkura iekšēja kļūme nozīmē vārsta pilnīgu izņemšanu no līnijas. Divdaļīgs vārsts to nedaudz uzlabo, taču iekšējai piekļuvei joprojām ir nepieciešams ievērojams cauruļvada pārtraukums. The3 PC lodveida vārststurpretī ļauj apkopes tehniķim noņemt centrālo korpusu -, atsedzot lodi, sēdekļus un blīves -, netraucējot cauruļvadu savienojumus. Gala vāciņi paliek vietā, pieskrūvēti pie caurules.

Litija bateriju ražošanā, kur pārvades līnijas bieži iet caur kontrolētām sausām telpām ar stingrām atmosfēras prasībām, "cauruļvada traucējumi" nav triviāla frāze. Katru reizi, atverot līniju, pastāv mitruma iekļūšanas risks. Katrs mitruma notikums ir potenciāls partijas zudums. Tāpēc 3 PC lodveida vārsta izmantojamība vienā rindā nav tikai ērtība -, tā ir piesārņojuma kontroles stratēģija.

Iekārtām, kas darbojas lielā mērogā, kur vārstu apkopes biežums var būt iknedēļas PTFE sēdekļa nodiluma dēļ, veicot atkārtotu ciklisku darbību, darba un dīkstāves laika atšķirība starp divu{0}} un trīs{1} daļu konstrukcijas savienojumiem ātri. Konservatīvs aprēķins, kas balstīts uz publicētajiem apkopes etaloniem, liecina, ka sēdekļa nomaiņa rindā uz 3 datoriem aizņem aptuveni par 40% mazāk laika nekā līdzvērtīgs darbs, kam nepieciešama daļēja līnijas noņemšana. 20 vārstu elektrolītu pārneses sistēmā, kas tiek ciklēta vairākas reizes maiņā, šī atšķirība kļūst funkcionāli nozīmīga viena ceturkšņa laikā.

 

Pilna-porta prasība: plūsmas fizika atbilst akumulatora ķīmijai

"Pilns{0}}ports" (saukts arī par pilnu-urbumu) nozīmē, ka vārsta lodveida atveres iekšējais diametrs precīzi atbilst pievienotā cauruļvada nominālajam urbumam. 2-collu pilnas-porta vārstam ir 2-collu atvērums caur lodi. Samazinātam-pieejas vārstam ar tādu pašu nominālo izmēru parasti ir par vienu caurules izmēru mazāka atvere — parasti aptuveni 1,5 collas, radot sašaurināšanos plūsmas ceļā.

Šim sašaurinājumam ir divas sekas, kas īpaši svarīgas elektrolītu pārnesei.

Pirmkārt, spiediena kritums.Samazināti{0}}portu vārsti rada lielāku pretestību plūsmai, kas nozīmē, ka jūsu pārvades sūknim ir jāstrādā vairāk, lai vienā un tajā pašā laikā pārvietotu tādu pašu elektrolīta daudzumu. Augstas -viskozitātes elektrolītu sastāvos -, īpaši tajos, kuros izmantots koncentrēts LiPF₆ karbonātu šķīdinātāju maisījumos -, tas nav nenozīmīgs. Pilna-porta vārsta plūsmas koeficients (Cv) parasti ir par 20–30% augstāks nekā tā samazinātā-porta ekvivalents. Sūkņu-izmēru inženieriem šī atšķirība bieži nosaka, vai mazāks, lētāks sūknis ir dzīvotspējīgs, un vienā rūpnieciskā gadījuma izpētē tika dokumentēts sūkņa enerģijas ietaupījums, kas ir pietiekams, lai atgūtu ventiļa izmaksu piemaksu 18 mēnešu laikā.

Otrkārt, mirušās zonas un atlikušā apvienošana.Diametra solis, ko rada samazināts{0}}urbuma kanāls, nav tikai plūsmas ierobežojums, - tā ir ģeometrija, kurā uzkrājas lēni-kustīgs vai stāvošs šķidrums. Elektrolītu apkalpošanā šis stagnējošais šķidrums noārdās. LiPF₆ ir termiski nestabils; pat apkārtējās vides temperatūrā ilgstošs statisks kontakts ar mitrumu nepareizi iztīrītā līnijā izraisīs sadalīšanos. Pilns -porta lodveida vārsts pilnībā novērš šo diametra pāreju. Kad vārsts ir atvērts, plūsmas ceļš ir ģeometriski nepārtraukts ar cauruli. Kad tas ir aizvērts, gludā sfēriskā lodīšu virsma neatstāj padziļinājumus, kur šķidrums var uzkrāties neatklāti.

Šī iemesla dēļ ir nepieciešams pilns -portu dizains, lai veiktu cauruļvadu pārvietošanu -, lai izvadītu cauri caurulei tīrīšanas aizbāzni, lai izspiestu atlikušo šķidrumu. Cūku noņemšana arvien vairāk tiek izmantota augstas -caurlaidības elektrolītu sistēmās kā starp-partiju tīrīšanas metode. Tas ir fiziski neiespējami ar samazinātu-porta vārstu, jo cūka nevar iziet cauri sašaurinājumam.

 

Materiālu izvēle: kur ķīmija satiekas ar metalurģiju

Izturība pret koroziju elektrolītu apkalpošanā nav izvēles rūtiņa -, tā ir lēmumu hierarhija. Jebkura LiPF₆ ekspluatācijā izmantotā vārsta samitrinātajām virsmām jābūt norādītām vismaz no 316 L nerūsējošā tērauda, ​​bet vārstu korpusiem, kas ražoti ar ieguldījumu liešanu, ir jābūt CF8M. Apzīmējums "L" uz 316L attiecas uz zemu oglekļa saturu, kas samazina sensibilizācijas risku metināšanas zonās un uzlabo izturību pret starpkristālu koroziju, ko izraisa HF iedarbība.

Sēdekļa un blīvējuma materiāli atbilst skaidrai priekšrocību secībai: PTFE (politetrafluoretilēns) standarta lietošanai, RPTFE (pastiprināts PTFE) lielāka-cikla lietojumiem un FFKM (perfluorelastomērs) O-gredzeniem un kāta blīvēm, kur nepieciešama maksimāla ķīmiskā izturība. Standarta nitrila (NBR) vai EPDM elastomēri nav saderīgi ar elektrolītu šķīdinātājiem, kuru pamatā ir karbonāts-, un dažu nedēļu laikā pēc iedarbības uzbriest vai sadalās, izraisot blīvējuma bojājumus un noplūdi.

Viena dizaina detaļa, kuru ir vērts skaidri norādīt: stumbra pret-izgrūšanas funkcija. Spiediena cikla laikā nepareizi izstrādāts kāts var tikt izspiests no vārsta korpusa - atteices režīms, kas rada tūlītēju noplūdes ceļu. Tas ir zināms risks augsta-cikla vārstu lietojumos, un tas ir jāapstiprina kā standarta konstrukcijas funkcija, nevis izvēles jauninājums jebkuram vārstam, kas tiek izmantots elektrolīta apkopi.

 

Salikšana kopā: konkrēta produkta piemērs

Leadtek'sNerūsējošā tērauda iedarbināmi lodveida vārsti(3PC vītņots lodveida vārsts ar montāžas paliktni, kods 30-0C200 sērija) ilustrē, kā pareizi norādīts vārsts šim lietojumam izskatās praksē. Vārsta korpuss un gala vāciņi ir ieguldījums-CF8M ar precīzi{13}}apstrādātu 316 nerūsējošā tērauda lodi. Sēdekļa iespējas ir no RPTFE (novērtēts līdz 160 grādiem) līdz TFM4215 (novērtēts līdz 240 grādiem). Kāts ietver gan pret-izmešanu, gan pret-skrāpējumu ģeometriju. Pilna -urbuma eja - apstiprināta visos sērijas variantos — atbilst caurules ID bez ierobežojumiem.

ISO5211 montāžas paliktnis uz vārsta korpusa ir bieži -neņemts vērā specifikācijas punkts: tas nodrošina standartizētu saskarni pneimatiskajiem vai elektriskajiem izpildmehānismiem, kas nozīmē, ka vienu un to pašu vārsta korpusu var izmantot kā manuālu vārstu izmēģinājuma mērogā un jaunināt līdz automātiskai iedarbināšanai, nemainot vārstu vai tā savienojumus, jo līnija pāriet uz pilnu ražošanu. Litija akumulatoru ražošanas iekārtām, kas vienlaikus palielina jaudu un automatizē procesa posmus, šai elastībai ir reāla kapitāla vērtība.

Pieejamie spiediena reitingi ir no PN25 (30-0C200 / LTS tips) līdz PN150 (30-0C2A0 / 2000WOG tips), kas aptver visu, sākot no atmosfēras spiediena elektrolītu uzglabāšanas līdz augstspiediena iesmidzināšanas sistēmām.

Leadtek nerūsējošā tērauda lodveida vārsti

 

Kopsavilkums: ko norādīt un kāpēc

Izvēloties vārstus elektrolītu pārvades līnijām litija bateriju ražošanā, lēmuma loģika tiek samazināta līdz īsam kontrolsarakstam:

Virsbūves konstrukcija:3 datori, kas nodrošina tūlītēju apkalpošanu. Nepieņemiet divus{3}}daļīgus vārstus nevienai līnijai, kur sēdekļa maiņas biežums pārsniedz reizi sešos mēnešos.

Porta izmērs:Tikai pilns-urbums. Samazinātie-portu vārsti ievieš plūsmas ierobežojumus, nedzīvās-zonas apvienošanu un savienošanas nesaderību, kas strukturāli nav savienojamas ar elektrolīta tīrības prasībām.

Korpusa un bumbas materiāls:316L / CF8M nerūsējošais tērauds. Apstipriniet ar materiāla sertifikāciju, nevis tikai specifikāciju lapas pretenzijas.

Sēdekļa materiāls:PTFE kā minimums; RPTFE vai TFM klases augstas{0}}cikla vai paaugstinātas{1}}temperatūras pakalpojumiem. Norādiet FFKM visām elastomēru blīvēm.

Kāta dizains:Pret{0}}izgrūšanas funkcija kā obligāta specifikācija, nevis pēc izvēles.

Iedarbināšanas interfeiss:ISO5211 montāžas paliktnis turpmākai izpildmehānismu savietojamībai, pat ja sākotnējā uzstādīšana ir manuāla.

Ieguldījums pareizi norādītā 3 PC lodveida vārstā ir reāls. Tāpat arī izmaksas par nepareizi norādītu cenu -, tās tiek parādītas vēlāk, un tās tiek parādītas jūsu ienesīguma datos, nevis rēķinā.

 

Bieži uzdotie jautājumi

J: Vai es varu izmantot 2 PC lodveida vārstu elektrolīta pārnešanai, lai ietaupītu izmaksas?
A: Jūs varat, bet kopējās īpašumtiesību izmaksas reti to veicina. Divu-daļīgu vārstu nevar apkalpot-līnijā, kas nozīmē, ka jebkura sēdekļa nomaiņai vai iekšējai tīrīšanai ir nepieciešama daļēja līnijas demontāža. Sausā telpā, kur atmosfēras kontrole ir kritiska, katrs līnijas-atvēršanas notikums rada piesārņojuma risku, kuru ir grūti noteikt, bet nav iespējams novērst. Ne-kritiskām sekundārajām līnijām - dzesēšanas šķidrums, piemēram, -, ir saprātīgs divu-daļiņu vārsts. Primārā elektrolīta pārnešanai 3 datoru konstrukcijas izmantojamība ir cenas starpības vērta.

J: Kāda ir atšķirība starp PTFE un RPTFE lodveida vārstu ligzdām, un kuras man vajadzētu izmantot?
A: PTFE (politetrafluoretilēns) ir standarta sēdekļu materiāls ķīmiskai apkopei -, ķīmiski inerts, zema berze un saderīgs ar elektrolītiem, kuru pamatā ir LiPF₆-. RPTFE (pastiprinātais PTFE) pievieno stikla šķiedru vai oglekļa pildvielu, lai uzlabotu izmēru stabilitāti atkārtotas saspiešanas slodzes gadījumā, kas ievērojami pagarina sēdekļa kalpošanas laiku augsta -cikla lietojumos. Elektrolītu uzpildīšanas līnijām, kas pārvietojas vairāk nekā piecas reizes stundā, RPTFE vai TFM{5}}klases sēdekļi ir labāka izvēle.

J: Vai pilna{0}}porta konstrukcija ietekmē vārsta darbībai nepieciešamo griezes momentu?
A: Jā, nedaudz. Pilna -porta lode ir fiziski lielāka nekā tāda paša nominālā izmēra samazināta-porta lode, kas palielina sēdekļa virsmas laukumu un līdz ar to atdalīšanas griezes momentu - spēku, kas nepieciešams, lai sāktu vārsta atvēršanu pret līnijas spiedienu. Praksē vārstiem līdz 2 collām šī atšķirība ir pietiekami maza, lai manuālā darbība joprojām būtu praktiska. Lielākiem izmēriem vai augsta spiediena līnijām griezes momenta palielināšanās ir viens no vairākiem iemesliem, kāpēc priekšroka tiek dota darbinātai (pneimatiskai vai elektriskai) darbībai, un ISO5211 montāžas paliktņa saderība padara izpildmehānisma izvēli vienkāršu.

J: Cik bieži LiPF₆ elektrolīta servisā jānomaina sēdekļu blīves?
A: Apkopes intervāls lielā mērā ir atkarīgs no cikla biežuma, temperatūras un konkrētā elektrolīta sastāva. Kā vispārējs etalons, PTFE sēdekļi mērenā -cikla režīmā (10–30 darbības dienā) parasti uzrāda izmērāmu nodilumu 6–12 mēnešos. RPTFE un TFM klases līdzīgos apstākļos pagarina to līdz 18–24 mēnešiem. 3 PC lodveida vārsta praktiskā priekšrocība ir tāda, ka pārbaude un nomaiņa var notikt plānotās apkopes laikā bez līnijas izslēgšanas -, kas nozīmē, ka varat nomainīt saskaņā ar kalendāra grafiku, nevis gaidīt noplūdes notikumu, lai izraisītu problēmu.

J: Vai nerūsējošais tērauds ir pietiekams visām samitrinātajām sastāvdaļām, vai arī ir nepieciešami pārklājumi?
A: Lielākajai daļai standarta LiPF₆ elektrolītu preparātu karbonātu šķīdinātājos 316L nerūsējošais tērauds nodrošina atbilstošu vārsta korpusa un lodītes izturību pret koroziju. Ja ir paredzama ilgstoša HF sadalīšanās produktu iedarbība -, jo īpaši līnijās, kuras netiek regulāri iztīrītas - PTFE oderējums vai pārklājums uz iekšējām urbuma virsmām nodrošina nozīmīgu aizsardzības rezervi. Blīvēm un sēdekļiem vienmēr priekšroka tiek dota PTFE-ģimenes materiāliem, nevis metāla kontaktiem neatkarīgi no korpusa pamata materiāla.