مضخات تروس مغناطيسية صغيرة لسلامة تخزين الطاقة | سلسلة سوفو NP

نظرة عامة على صناعة مولدات البخار: الجوهر الحراري للصناعة الحديثة

نقطة الضعف في سلامة تخزين الطاقة الكهروكيميائية: معركة تكنولوجية حاسمة فيما يتعلق بسوق تبلغ قيمته تريليون دولار

في السنوات الأخيرة، تطورت صناعة تخزين الطاقة الكهروكيميائية العالمية بسرعة، لكن حوادث الحرائق المتكررة دقت ناقوس الخطر لهذا القطاع. هذا العام، شهدت أكبر منشأة لتخزين طاقة البطاريات في العالم في الولايات المتحدة حريقين؛ وفي عام 2024، حدثت 4 حرائق في محطات توليد الطاقة لتخزين الطاقة في دول مثل الولايات المتحدة وكوريا الجنوبية وألمانيا؛ في عام 2023، حدثت 10 حرائق في الولايات المتحدة وألمانيا وفرنسا وأستراليا وسويسرا وغيرها. أدى حادث انفجار محطة تخزين الطاقة '4.16' في بكين عام 2021 إلى التضحية باثنين من رجال الإطفاء؛ أدى الانفجار الذي وقع في مشروع تخزين الطاقة McMicken في أريزونا، الولايات المتحدة الأمريكية، إلى تعليق خطة تركيب 850 ميجاوات... تكشف هذه الحوادث المثيرة للقلق عن نقطة ألم حرجة في الصناعة: تكافح أنظمة إخماد الحرائق التقليدية للتعامل مع المفاجأة والتعقيد الناتج عن الانفلات الحراري لبطارية الليثيوم.

ذكرت اللجنة الوطنية للتنمية والإصلاح والإدارة الوطنية للطاقة صراحة في الآراء التوجيهية بشأن تسريع تطوير تخزين الطاقة الجديدة : بحلول عام 2025، يجب أن تصل القدرة المركبة لتخزين الطاقة الجديدة إلى 30 مليون كيلووات. إن تحقيق هذا الهدف يجعل تكنولوجيا حماية السلامة ضرورة صناعية.

تواجه منتجات المضخات، باعتبارها المكونات الأساسية لأنظمة إخماد الحرائق، أربعة تحديات فنية رئيسية:

1. متطلبات إحكام عالية للغاية: يبدأ عامل إخماد الحرائق Novec 1230 في التبخر عند 30 درجة مئوية ويتبخر تمامًا عند 90 درجة مئوية، مما يولد 3.3 بار من الضغط.

2. الوسط الخاص: يحتاج إلى نقل Novec 1230 في حالة مختلطة من الغاز والسائل على مرحلتين.

3. ظروف التشغيل القاسية: تشغيل مستقر عبر نطاق درجات حرارة واسع يتراوح من -40 درجة مئوية شديدة البرودة إلى درجة حرارة عالية تبلغ 150 درجة مئوية.

4. متطلبات الموثوقية العالية: عمر الخدمة يتجاوز 20000 ساعة، مع الحاجة إلى خفض تكاليف الصيانة بنسبة تزيد عن 40%.

   

[رسم بياني يوضح حرائق محطات تخزين الطاقة وحوادث الانفجارات في جميع أنحاء العالم]

01 ستة اختراقات تكنولوجية لمضخة التروس المغناطيسية الصغيرة من سلسلة Suofu NP

02 مقارنة الأداء: مضخة التروس Suofu مقابل مضخة الطرد المركزي مقابل خزان الضغط العالي

لتوضيح مزايا مضخة التروس المغناطيسية الصغيرة من سلسلة Suofu NP بشكل حدسي في تطبيقات تخزين الطاقة الكهروكيميائية، يتم توفير تحليل مقارن مع مضخات الطرد المركزي وخزانات الضغط العالي عبر العديد من أبعاد الأداء الرئيسية:

من المقارنة، من الواضح أنه في ظل المتطلبات الصارمة لأنظمة تخزين الطاقة الكهروكيميائية لإنتاج الضغط، ودقة التدفق، واستهلاك الطاقة، والتخطيط المكاني، تعرض مضخة التروس المغناطيسية الصغيرة Suofu مزايا أداء شاملة كبيرة، مما يجعلها أكثر ملاءمة لاحتياجات التطبيق في هذا المجال.

03 بيانات الاختبار أكثر إقناعًا

1. عدم التسرب، يتكيف مع الحالة ثنائية المرحلتين للغاز والسائل

   لضغط البخار المشبع لـ Novec 1230 علاقة خطية مع درجة الحرارة، ويزداد مع ارتفاع درجة الحرارة. عند 30 درجة مئوية، يبدأ تدريجيًا في التبخر ببطء، مما يولد ضغطًا بمقدار 0.5 بار داخل الحاوية. عند 90 درجة مئوية، يتم تبخيره بالكامل، وينتج ضغطًا يصل إلى 3.3 بار، وبالتالي يفرض متطلبات إغلاق عالية للغاية على خطوط الأنابيب ومصادر المضخات.

   تم تجهيز مضخة التروس القياسية من سلسلة Suofu NP بمحرك مغناطيسي قوي من الأرض النادرة، مما يوفر مغناطيسية قوية واستقرارًا جيدًا. ويعني تصميم المحرك المغناطيسي هذا أن النظام يستخدم فقط موانع التسرب الثابتة على شكل حلقة O، مما يزيل خطر فشل الختم الديناميكي؛ حتى لو كان Novec 1230 الداخلي في حالة تبخر بالفعل، فلن يحدث أي تسرب.

2. ضغط عالٍ، قدرة قوية على التحضير الذاتي

   أثناء عمليات مكافحة الحرائق، قد يتبخر Novec 1230، مما يعني أن مدخل المضخة قد يحتوي على غاز فقط. بالإضافة إلى ذلك، هناك حاجة إلى قدرة تحضير ذاتي كافية أثناء استبدال السوائل.

   إن تروس مضخة التروس Suofu NP مصنوعة من مادة PEEK عالية الجودة. يعمل شكل أسنان التروس وتصميم التجويف، في انتظار الحصول على براءة اختراع، إلى جانب استخدام أعمدة السيراميك، على تحسين أداء 'التشحيم الذاتي' للنظام بشكل كبير. يمكن للنظام توليد فراغ قدره -0.85 بار. لقد أثبتت الاختبارات أن مضخة التروس Suofu NP يمكنها تجهيز عمود ماء يصل ارتفاعه إلى 5 أمتار.

3. تدفق مستقر وخالي من النبض وعمر خدمة طويل

   في مشروع محطة توليد الطاقة لتخزين الطاقة التابعة لشبكة State Grid، تعمل مجموعة مضخة محرك DC بدون فرش NP1700 + بشكل مستمر لمدة 4000 ساعة مع اضمحلال تدفق بنسبة <1%.

4. مقاومة درجات الحرارة العالية والمنخفضة

   • في اختبار بدء التشغيل في درجة حرارة منخفضة -40 درجة مئوية، استغرق الأمر 8 ثوانٍ فقط من البداية الباردة إلى إخراج التدفق الكامل.

   • تحت ظروف مختلطة بالغاز والسائل ذات درجة حرارة عالية تبلغ 90 درجة مئوية، تم التحكم في تقلب الضغط ضمن ± 0.3 بار.

04 حلول تطبيقات المضخة في نظام الحماية ثلاثي المستويات

وفقًا لبحث أجراه مختبر State Key لعلوم الحرائق في جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين، تتطلب الحماية من الحرائق الخاصة بتخزين الطاقة إنشاء نظام حماية من ثلاثة مستويات 'PACK-Cluster-Container'. توفر Suofu حلولاً مختلفة:

حماية الدقة على مستوى PACK

• موديل المنتج: NP900 (التدفق: 2 لتر/دقيقة، الضغط: 15 بار)

• أبرز النقاط الفنية:

  • وقت الاستجابة <50 مللي ثانية، مما يلبي متطلبات التدخل المبكر للهروب الحراري.

  • يمكن دمجه في نظام إدارة البطارية (BMS) للربط متعدد المعلمات بناءً على انخفاض الجهد ودرجة الحرارة.

• دراسة الحالة: أدى نشر 1200 وحدة NP900 في مشروع تخزين الطاقة التابع لشركة سيارات إلى زيادة معدل إخماد الانتشار الحراري الجامح إلى 99.2%.

حماية المناطق على مستوى الكتلة

• نموذج المنتج: NP1700 (التدفق: 45 لتر/دقيقة، الضغط: 10 بار)

• التصميم المبتكر:

  • يمكن توصيل محرك DC بدون فرش مباشرة بمصدر طاقة UPS.

  • التحكم الدقيق في التدفق (الدقة ±0.1%) يتم تحقيقه من خلال تنظيم السرعة.

• التأثير المُقاس: بالمقارنة مع مضخات الطرد المركزي التقليدية، يتم توفير الطاقة بنسبة 30% وتقليل الضوضاء بمقدار 15 ديسيبل في نفس ظروف التشغيل.

الحماية الكاملة من الفيضانات على مستوى الحاوية

• حل النظام: NP1700 + التحكم العنقودي

• المزايا:

  • يدعم واجهات إعادة تعبئة الهاتف المحمول سريعة الاتصال.

  • جهاز التحكم عن بعد لمسافة آمنة 15 مترًا يضمن سلامة رجال الإطفاء.

• قيمة العميل: بعد اعتماد هذا الحل، قامت محطة طاقة تخزين الطاقة الكهروضوئية بتمديد دورة صيانة نظام الحماية من الحرائق من 3 أشهر إلى عامين.

القيمة التي تقدمها Suofu للعملاء

1. المزايا المادية:

   • تستخدم التروس مادة PEEK المستوردة (مقاومة درجة الحرارة: -120 ~ 150 درجة مئوية).

   • تتجاوز مقاومة تآكل عمود السيراميك المعايير الوطنية بمقدار 3 مرات.

2. مزايا عملية الإنتاج:

   • تحقق التروس المصبوبة بالحقن لمرة واحدة كثافة تبلغ 99.97% على سطح العمل.

   • ضغط مخرج خالي من النبض؛ تضمن المعالجة الدقيقة للأجزاء والتصميم الهيكلي توصيلًا سلسًا للغاز والسائل.

3. القدرة على خدمة التخصيص:

   • يقدم حلولاً مستهدفة خلال 72 ساعة.

   • يدعم اختيار المحرك المرن (تيار مستمر/تيار متردد/مقاوم للانفجار). يمكن توصيل المحرك بمصدر طاقة UPS الخاص بالنظام للتحكم عبر سرعات مختلفة.

4. مزايا التكلفة:

   • السعر هو فقط 60% إلى 70% من المنتجات المستوردة المماثلة.

   • يتم تخفيض تكاليف الصيانة بنسبة تزيد عن 40%.

أسئلة وأجوبة فنية: أهم 5 أسئلة من المهندسين

س 1: هل يؤثر تبخير Novec 1230 على أداء المضخة؟

ج: يعمل تصميم التجويف الخاص لسلسلة NP على موازنة نسبة الغاز إلى السائل تلقائيًا. تظهر الاختبارات أن تقلب التدفق أقل من 3% عند معدل تبخر بنسبة 50%.

س2: كيف يتم ضمان بدء التشغيل في البيئات شديدة البرودة؟

ج: تتوفر مجموعات تسخين اختيارية، مما يتيح إنشاء التدفق الكامل خلال 8 ثوانٍ في بيئات -40 درجة مئوية.

س3: ما هي المزايا بالمقارنة مع حلول خزانات الضغط؟

ج: تعاني خزانات الضغط من انخفاض مفاجئ في الضغط عند فتح الصمام، بينما توفر المضخات ضغطًا ثابتًا ومستمرًا، وهو مناسب بشكل خاص لسيناريوهات خطوط الأنابيب الطويلة.

س 4: كيف يتم التعامل مع الصدأ والشوائب في الموقع؟

ج: يوصى بتركيب مرشح 400 شبكة عند المدخل. بالإضافة إلى ذلك، فإن مقاومة تروس PEEK لتآكل الجسيمات تبلغ 5 أضعاف مقاومة التروس المعدنية.

س5: هل يتم دعم التعديل التحديثي للأنظمة الحالية؟

ج: يتم توفير خيارات واجهة مختلفة (شفة/خيط). هناك بالفعل حالة ناجحة لإعادة تأهيل مشروع مبكر لتخزين الطاقة لشركة رائدة عالميًا في مجال تكنولوجيا ابتكار الطاقة الجديدة.

شركة شنغهاي سوبر فلويد الصناعية المحدودة

تمتلك شركة Shanghai Super Fluid Industrial Co., Ltd. (Suofu) مركزًا للبحث والتطوير والمبيعات في شنغهاي (Shanghai Suofu) وقاعدة إنتاج في مدينة Sanming بمقاطعة Fujian (Sanming Suofu). مع فريق البحث والتطوير الخاص بها ومصنع الإنتاج المستقل، تحتل الشركة مساحة إجمالية قدرها 2000 متر مربع، بما في ذلك ورشة إنتاج بمساحة 1600 متر مربع ومستودع بمساحة 200 متر مربع. تقوم SUOFU ببناء مصنع جديد يغطي 19 فدانًا بمساحة بناء 20,000 متر مربع . تم الاعتراف بـ Sanming Suofu كمؤسسة وطنية للتكنولوجيا الفائقة ومؤسسة متخصصة ومكررة ومتميزة ومبتكرة (SRDI) . تقع الشركة في حديقة فوجيان تشونغ قوان تسون للعلوم، وقد فازت بالجائزة الثانية في مسابقة فوجيان للابتكار وريادة الأعمال وتقدمت إلى النهائيات الوطنية.

تمتلك الشركة 29 براءة اختراع وشاركت في 25 مشروع بحث وتطوير على المستوى الوطني والإقليمي.

مزايا منتج سوفو:

• تصميم خاص لملف التروس: يوفر تصميم ملف تعريف التروس الخاص مقاومة تآكل ممتازة وشبكات تروس دوارة شبه نقية.

• تصميم خاص للتجويف: يتكيف مع ظروف التشغيل مع اختلافات واسعة النطاق في ضغط المخرج، ويعمل بشكل جيد تحت ضغط منخفض، أو ضغط مرتفع، أو انعكاس قصير المدى.

• ضغط المخرج الخالي من النبض: يضمن تصنيع الأجزاء عالي الدقة والتصميم الهيكلي توصيل السائل بسلاسة.

• التروس المقولبة بالحقن مرة واحدة: يتم تصنيع أسطح الأسنان العاملة للتروس باستخدام قالب حقن عالي الدقة مرة واحدة بدون معالجة ميكانيكية لاحقة، مما يضمن سلامة سطح عمل التروس.

• عمود سيراميك عالي الدقة: توفر أعمدة السيراميك عالية الدقة مقاومة تآكل استثنائية وصلابة، مما يضمن تشغيل المضخة بشكل موثوق في ظل ظروف السائل الكاشطة والضغط العالي.

• قادرة على التشغيل الجاف على المدى الطويل: في التطبيقات التي تتطلب سحب فراغ مدخل المضخة إلى الوسط، توفر منتجات سلسلة NP أداءً موثوقًا.

• خيارات المحرك المتعددة المتاحة: تتضمن الخيارات مقاومة للانفجار للتيار المتردد، تردد متغير للتيار المتردد، تيار متردد أحادي الطور/ثلاثي الطور، تيار مستمر مصقول، بدون فرش تيار مستمر، بدون فرش تيار مستمر مع محرك مدمج، ومحركات محمية بدون فرش تيار مستمر مع محرك مدمج.

  

#البيان الأصلي: هذه المقالة أصلية من إنتاج شركة Shanghai Super Fluid Co., Ltd. يرجى الإشارة إلى المصدر عند إعادة الطباعة. نحن نحتفظ بجميع الحقوق.