I. Решения для контроля жидкостей для индустрии новой энергетики
1. Типичные эксплуатационные проблемы в индустрии новой энергетики
Индустрия новой энергетики, особенно в таких областях, как литиевые батареи, фотовольтаика (PV) и водородная энергетика, сталкивается с множественными условиями при производстве, хранении и транспортировке:
Экстремальная коррозионная активность: Суспензии катодных материалов, такие как оксид лития-кобальта, оксид никеля-кобальта-марганца, фосфат лития-железа в производстве литиевых батарей, являются высокоабразивными и слабощелочными (pH≈10-11). LiPF6 в электролите реагирует с водой с образованием HF (плавиковой кислоты), которая чрезвычайно коррозионна. Эффект водородного охрупчивания в водородных топливных элементах (молекулы водорода проникают в кристаллическую решетку металла, вызывая хрупкость) и высокое давление (35МПа-70МПа) при хранении и транспортировке водорода создают серьезные проблемы для материалов. Сильнокоррозионные газы и жидкости, такие как HCl, Cl2, SiCl4 в производстве поликремния PV, столь же агрессивны.
Высокие требования к чистоте и чистоте: Такие процессы, как нанесение покрытия на сепаратор литиевых батарей, заполнение электролитом и обработка кремниевых материалов PV, требуют жидкостных систем с чрезвычайно низким выщелачиванием ионов металлов и выделением частиц. Любое загрязнение может повлиять на производительность батареи или эффективность солнечного преобразования. Поликремний полупроводникового класса требует уровней чистоты до 99,9999999% (9N) или выше.
Высокая температура и высокое давление: В секторе водородной энергетики бортовые системы хранения водорода работают при давлениях до 35 МПа или даже 70 МПа. Процессы сушки в производстве литиевых батарей (>120°C) и процессы высокотемпературного хлорирования в производстве поликремния PV (>300°C) требуют от оборудования отличной термостойкости.
Безопасность и надежность: Материалы новой энергетики часто являются легковоспламеняющимися и взрывоопасными (например, водород, органические растворители, металлические порошки), поэтому риск утечки является приоритетом номер один. Водород обладает высокой проницаемостью и чрезвычайно широким диапазоном взрываемости (4%-75%), что требует клапанов с нулевой утечкой и антистатической функциональностью. Вибрационная и ударная среда транспортных средств на водородных топливных элементах требует компонентов с высокой вибростойкостью.
2. Наши конкретные продуктовые решения и эффективность для индустрии новой энергетики
Для решения вышеуказанных проблем наша компания предлагает следующие решения для контроля жидкостей:
Категория продукта | Конкретные решения и эффективность |
Серия клапанов из специальных материалов (Маленькие игольчатые клапаны, шаровые клапаны и т.д.) | Решение: Предоставляет полный спектр вариантов коррозионностойких и устойчивых к высокому давлению материалов. |
Предохранительные клапаны из нержавеющей стали 316 | Решение: Предоставляет предохранительные клапаны из нержавеющей стали 316/316L для защиты резервуаров для хранения электролита, резервуаров для хранения водорода, реакторов и т.д. от повреждений из-за избыточного давления. |
Клапаны редукционные из нержавеющей стали 316 | Решение: Предоставляет редукционные клапаны давления из нержавеющей стали 316L для стабильного снижения давления жидкостей высокого давления (например, водорода, сжатого воздуха) до давления, требуемого downstream процессами. |
Мембранные клапаны из нержавеющей стали 316 | Решение: Мембранные клапаны из нержавеющей стали 316L имеют конструкцию без застойных зон, подходят для суспензий, коррозионных сред и применений с высокой чистотой (например, суспензия анода/катода литиевой батареи, химическая инжекция). Мембрана изолирует внутреннюю полость клапана от привода, предотвращая коррозию компонентов upstream средой. |
Микропневматические клапаны управления из нержавеющей стали 316 | Решение: Используются для точного контроля объема впрыска коррозионных химических добавок и газов (например, H2), С быстрым реагированием и точным управлением. |
Соленоидные клапаны из ПТФЭ | Решение: Корпус клапана изготовлен из ПТФЭ, подходит для автоматического включения/выключения различных высококоррозионных химикатов (например, электролит, кислоты, щелочи, растворители). |
Фитинги и Фланцы | Решение: Предоставляет фитинги и фланцы (ПТФЭ, ПФА, ПВДФ, 316L, Дуплекс 2205, Хастеллой C-276, Никелевый сплав 625), полностью соответствующие материалам клапанов и трубопроводов, обеспечивая согласованность и целостность материала во всей системе пути потока и избегая гальванической коррозии. |
Трубопроводы | Решение: Предоставляет трубопроводы из различных материалов: |
3. Краткие примеры успешных кейсов
Кейс 1: Система подачи электролита для литиевых батарей крупного масштаба
Проблема: Подача электролита на основе органического растворителя, содержащего LiPF6, который генерирует кислоту HF при контакте со следовыми количествами воды, вызывая коррозию обычной нержавеющей стали, загрязняя электролит и приводя к снижению производительности батареи.
Решение: Вся система подачи и заполнения электролита использовала полные мембранные клапаны, трубопроводы и фитинги из материала ПФА.
Эффективность: Система полностью сопротивлялась коррозии HF, без выщелачивания ионов металлов, обеспечивая чистоту электролита. Стабильность и выход продукции батареи значительно улучшились. Система работала стабильно в течение 2 лет без сбоев.
Кейс 2: Многофункциональный клапанный блок для бортовой системы хранения водорода
Проблема: Необходимость интегрировать функции фильтрации, снижения давления и сброса безопасности в ограниченном пространстве, выдерживать высокое давление 35 МПа, водородную среду и вибрацию/удар транспортного средства, предотвращая при этом водородное охрупчивание и утечки.
Решение: Использован многофункциональный комбинированный клапан, точно обработанный из нержавеющей стали 316L, с корпусом клапана, прошедшим обработку против водородного охрупчивания, и уплотнениями, оптимизированными для высокой проницаемости водорода.
Эффективность: Клапанный блок компактен, высокоинтегрирован, обладает хорошей вибростойкостью, прост в разборке/сборке и может работать безопасно и стабильно в течение длительных периодов в среде водорода высокого давления 35 МПа, соответствуя бортовым требованиям.
II. Специальное применение промышленных защитных продуктов в индустрии новой энергетики
1. Типичные эксплуатационные проблемы в отрасли
Внешние стороны оборудования и объектов в индустрии новой энергетики также сталкиваются с серьезными испытаниями:
Сильная химическая и атмосферная коррозия: Цеха производства литиевых батарей могут иметь следы кислотного тумана HF и щелочной пыли; Фотоэлектрические станции, ветряные электростанции и объекты водородной энергетики в прибрежных районах сталкиваются с морской атмосферной коррозией из-за высокой солевой аэрозоли и влажности; Кислые газы от фотоэлектрических процессов также могут вызывать коррозию внешних сторон оборудования.
Высокая температура и потери тепла: Теплоотдача с поверхностей сушильных печей в производстве литиевых батарей, компрессоров в системах водородной энергетики, топливных элементов и высокотемпературных печей в производстве кремниевых материалов PV приводит к значительным потерям энергии и создает риск ожогов.
Пыль и риск взрыва: Материалы электродов в производстве литиевых батарей (например, графит, оксид лития-кобальта) и пыль представляют риск возгорания и взрыва (минимальная энергия воспламенения всего 1-10 мДж), что требует эффективных мер по удалению пыли и взрывозащиты. Дробление и резка кремниевых материалов PV также генерируют пыль.
Износ оборудования и механические повреждения: Лопасти и башни ветряных турбин страдают от эрозии ветром и песком; Оборудование для смешивания и каландрирования в производстве литиевых батарей испытывает износ; Вибрация транспортного средства воздействует на компоненты в бортовых энергетических системах.
Сложное и дорогое техническое обслуживание: Объекты новой энергетики (например, ветряные электростанции, фотоэлектрические станции) часто разбросаны и расположены в суровых условиях. Ремонт или замена корродированного или неисправного оборудования затруднены и дороги, поэтому от защитных продуктов требуется чрезвычайно высокая долговечность и надежность.
2. Соответствующие решения, перечисленные по продукту
Категория продукта | Соответствующие решения |
Промышленные фильтровальные рукава из ПТФЭ | • Применение: Устанавливаются в рукавные фильтры для пылегенерирующих процессов в производстве литиевых батарей (изготовление электродов, дробление/просеивание), обработке кремниевых материалов PV и т.д., для сбора горючей, взрывоопасной пыли (например, графит, оксиды металлов). Мембранные фильтровальные рукава из ПТФЭ имеют гладкую поверхность, на которой пыль не легко прилипает, обладают хорошими характеристиками очистки, их отличная химическая стойкость выдерживает кислотную/щелочную коррозию, а их проводимость может быть настроена для помощи в рассеивании статического электричества и предотвращения взрывов. |
Пользовательские компоненты из фторполимеров (ПТФЭ/ПФА/ПВДФ) | • Применение: Индивидуальное производство уплотнений, подшипников, втулок, изоляционных деталей и т.д. для внутренних частей оборудования. Например, использование уплотнительных колец из ПТФЭ или ПВДФ для насосов пере transfer суспензии литиевых батарей, предлагающих самосмазывающиеся, коррозионностойкие, антипригарные свойства. Компоненты из ПФА могут использоваться для химических резервуаров высокой чистоты. Изоляционные детали в топливных элементах также могут использовать материал ПТФЭ. |
Пользовательские компоненты из специальных сплавов (Дуплекс 2205, Хастеллой C-276, Никелевый сплав 625) | • Применение: Изготавливает на заказ ключевые изнашиваемые детали и усиленные компоненты, такие как износостойкие лопатки, втулки валов, шестерни, сердечники клапанов, изготовленные из специальных сплавов для редукторов ветряных турбин, оборудования для смешивания литиевых батарей, компрессоров водородной энергетики и т.д. Дуплекс 2205 также успешно применялся в рамах и аккумуляторных боксах для тяжелых грузовиков новой энергетики, заменяя традиционную углеродистую сталь, обеспечивая превосходную коррозионную стойкость, усталостную прочность и стойкость к деформации, достигая снижения веса. |
Защитные крышки фланцев из ПТФЭ | • Применение: Надеваются на фланцевые соединения трубопроводов на открытом воздухе или в коррозионных средах (например, на фотоэлектрических химических заводах, внутри прибрежных башен ветряных турбин, цехах литиевых батарей), полностью охватывая фланец, болты и прокладку. |
Теплоизоляционные кожухи | • Применение: Пользовательские гибкие или жесткие теплоизоляционные кожухи для высокотемпературного оборудования, такого как сушильное оборудование для литиевых батарей, компрессоры систем водородной энергетики, топливные элементы и печи для поликремния PV. |
Ткань, пропитанная ПТФЭ / Тканевая лента / Пленочная лента | • Применение: Ткань, пропитанная ПТФЭ, может использоваться для изготовления коррозионностойких, антипригарных защитных кожухов или прокладок оборудования, обернутых вокруг внешних сторон оборудования, таких как клапаны и насосы. Пленочная лента из ПТФЭ может наноситься на поверхности оборудования, болты или кабели для обеспечения временной защиты от коррозии и антипригарности, особенно полезна во время технического обслуживания оборудования. |
3. Краткие примеры успешных кейсов
Кейс 1: Защита от коррозии и облегчение рамы и аккумуляторного бокса для тяжелого грузовика новой энергетики
Проблема: Традиционные рамы и аккумуляторные боксы из высокопрочной углеродистой стали были склонны к коррозии и усталостному разрушению в прибрежных промышленных условиях с высокой влажностью, и их тяжелый вес влиял на запас хода. Защита покрытием представляла риск загрязнения окружающей среды и выхода из строя.
Решение: Использован экономичный материал из дуплексной нержавеющей стали для изготовления рамы и аккумуляторного бокса.
Эффективность: Рама и аккумуляторный бокс продемонстрировали отличную коррозионную стойкость, усталостную прочность и стойкость к деформации, не показывая значительной ржавчины в суровых условиях. Одновременно достигнуто снижение веса, улучшение запаса хода транспортного средства и избежано загрязнение, связанное с покраской.
Кейс 2: Система обеспыливания для производственной линии катодного материала литиевой батареи
Проблема: Пыль катодного материала (например, NMC) была несколько коррозионной и склонной к адгезии. Обычные фильтровальные рукава было трудно чистить, они были склонны к затвердеванию, представляли риск взрыва пыли и имели короткий срок службы.
Решение: Заменены фильтровальные рукава в точках сбора пыли на мембранные фильтровальные рукава из ПТФЭ.
Эффективность: Рабочее сопротивление системы обеспыливания уменьшилось, эффективность очистки значительно улучшилась, эффективность фильтрации достигла 99,99%, эффективно контролируя концентрацию пыли в цехе и устраняя опасность взрыва. Рукава имели сильную коррозионную стойкость, а срок службы был значительно продлен.
Мы стремимся предоставлять индустрии новой энергетики комплексные материальные решения, начиная от основного контроля технологических жидкостей до периферийной защиты оборудования. Наша серия продуктов направлена на то, чтобы помочь клиентам решить ключевые проблемы, такие как высокая коррозия, высокое давление, высокая чистота, износ и риски взрыва, обеспечивая стабильную работу объектов, повышая производственную эффективность и выход продукции, снижая общие затраты и соответствуя строгим экологическим и safety требованиям.
Свяжитесь с нами