ปั๊มเกียร์แม่เหล็กขนาดเล็กเพื่อความปลอดภัยในการจัดเก็บพลังงาน | ซูโอฟู NP ซีรีส์

ภาพรวมอุตสาหกรรมเครื่องกำเนิดไอน้ำ: แกนความร้อนของอุตสาหกรรมสมัยใหม่

จุดเจ็บปวดของความปลอดภัยในการจัดเก็บพลังงานเคมีไฟฟ้า: การต่อสู้ที่สำคัญทางเทคโนโลยีเกี่ยวกับตลาดมูลค่าล้านล้านดอลลาร์

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อุตสาหกรรมการจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าเคมีทั่วโลกมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว แต่อุบัติเหตุอัคคีภัยบ่อยครั้งส่งเสียงเตือนสำหรับภาคส่วนนี้ ในปีนี้ โรงงานกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ที่ใหญ่ที่สุดในโลกในสหรัฐอเมริกาได้ประสบเหตุเพลิงไหม้มาแล้วสองครั้ง ในปี 2567 เกิดเหตุไฟไหม้โรงไฟฟ้ากักเก็บพลังงาน 4 ครั้งในประเทศต่างๆ เช่น สหรัฐอเมริกา เกาหลีใต้ และเยอรมนี ในปี 2023 เกิดเพลิงไหม้ 10 ครั้งในสหรัฐอเมริกา เยอรมนี ฝรั่งเศส ออสเตรเลีย สวิตเซอร์แลนด์ ฯลฯ อุบัติเหตุสถานีกักเก็บพลังงาน '4.16' ในกรุงปักกิ่ง ปี 2021 ส่งผลให้มีนักดับเพลิง 2 คนเสียสละ การระเบิดที่โครงการกักเก็บพลังงาน McMicken ในรัฐแอริโซนา ประเทศสหรัฐอเมริกา นำไปสู่การระงับแผนการติดตั้ง 850MW... เหตุการณ์ที่น่าตกใจเหล่านี้เผยให้เห็นถึงจุดเจ็บปวดที่สำคัญของอุตสาหกรรม: ระบบดับเพลิงแบบเดิมต้องดิ้นรนเพื่อรับมือกับความฉับพลันและความซับซ้อนของการหนีความร้อนจากแบตเตอรี่ลิเธียม

คณะกรรมการพัฒนาและปฏิรูปแห่งชาติและสำนักงานบริหารพลังงานแห่งชาติระบุไว้อย่างชัดเจนใน Guiding Opinions on Accelerating the Development of New Energy Storage : ภายในปี 2568 กำลังการผลิตติดตั้งของการจัดเก็บพลังงานใหม่จะต้องสูงถึง 30 ล้านกิโลวัตต์ การบรรลุเป้าหมายนี้ทำให้เทคโนโลยีการป้องกันความปลอดภัยมีความจำเป็นในอุตสาหกรรม

ผลิตภัณฑ์ปั๊มซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของระบบดับเพลิง ต้องเผชิญกับความท้าทายทางเทคนิคที่สำคัญสี่ประการ:

1. ข้อกำหนดในการปิดผนึกที่สูงมาก:​ สารดับเพลิง Novec 1230 เริ่มระเหยที่อุณหภูมิ 30°C และระเหยโดยสิ้นเชิงที่ 90°C สร้างแรงดัน 3.3 บาร์

2. สื่อพิเศษ:​ จำเป็นต้องขนส่ง Novec 1230 ในสถานะผสมสองเฟสของก๊าซ-ของเหลว

3. สภาวะการทำงานที่รุนแรง:​ การทำงานที่เสถียรในช่วงอุณหภูมิกว้างตั้งแต่ -40°C เย็นจัดไปจนถึงอุณหภูมิสูง 150°C

4. ข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถือสูง:​ อายุการใช้งานเกิน 20,000 ชั่วโมง โดยต้องลดค่าบำรุงรักษาลงกว่า 40%

   

[แผนภูมิแสดงเหตุการณ์เพลิงไหม้และเหตุการณ์ระเบิดของสถานีกักเก็บพลังงานทั่วโลก]

01 หกความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของปั๊มเกียร์ไมโครแม่เหล็กซีรีส์ Suofu NP

02 การเปรียบเทียบประสิทธิภาพ: ปั๊มเกียร์ Suofu กับปั๊มแรงเหวี่ยงกับถังแรงดันสูง

เพื่อให้แสดงให้เห็นข้อดีของปั๊มเกียร์แม่เหล็กขนาดเล็กซีรีส์ Suofu NP ในการใช้งานกักเก็บพลังงานไฟฟ้าเคมีได้อย่างเป็นธรรมชาติมากขึ้น จึงจัดให้มีการวิเคราะห์เปรียบเทียบกับปั๊มแรงเหวี่ยงและถังแรงดันสูงในมิติประสิทธิภาพที่สำคัญหลายมิติ:

จากการเปรียบเทียบ เป็นที่ชัดเจนว่าภายใต้ข้อกำหนดที่เข้มงวดของระบบจัดเก็บพลังงานเคมีไฟฟ้าสำหรับแรงดันเอาต์พุต ความแม่นยำในการไหล การใช้พลังงาน และรูปแบบเชิงพื้นที่ ปั๊มเกียร์แม่เหล็กขนาดเล็กของ Suofu แสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพที่ครอบคลุมอย่างมีนัยสำคัญ ทำให้เหมาะสมกับความต้องการใช้งานในด้านนี้มากขึ้น

03 ข้อมูลการทดสอบน่าเชื่อถือยิ่งขึ้น

1. การรั่วไหลเป็นศูนย์ ปรับให้เข้ากับสถานะสองเฟสของแก๊ส-ของเหลว

   ความดันไออิ่มตัวของ Novec 1230 มีความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงกับอุณหภูมิ ซึ่งจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ที่อุณหภูมิ 30°C จะค่อยๆ เริ่มระเหยอย่างช้าๆ ทำให้เกิดแรงดัน 0.5 บาร์ภายในภาชนะ ที่อุณหภูมิ 90°C ระเหยไปจนหมด โดยสร้างแรงดัน 3.3 บาร์ จึงมีข้อกำหนดการปิดผนึกที่สูงมากสำหรับท่อและแหล่งจ่ายของปั๊ม

   ปั๊มเกียร์ซีรีส์ Suofu NP มาตรฐานมาพร้อมกับไดรฟ์แม่เหล็กหายากอันทรงพลัง ให้พลังแม่เหล็กที่แข็งแกร่งและความเสถียรที่ดี การออกแบบไดรฟ์แม่เหล็กนี้หมายความว่าระบบใช้ซีลแบบคงที่ของโอริงเท่านั้น ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของความล้มเหลวของซีลแบบไดนามิก แม้ว่า Novec 1230 ภายในจะอยู่ในสถานะระเหยแล้ว แต่ก็ไม่มีการรั่วไหลเกิดขึ้น

2. แรงดันสูง ความสามารถในการรองพื้นตัวเองที่แข็งแกร่ง

   ในระหว่างการดำเนินการดับเพลิง Novec 1230 อาจระเหยได้ ซึ่งหมายความว่าทางเข้าปั๊มอาจมีเพียงก๊าซเท่านั้น นอกจากนี้ จำเป็นต้องมีความสามารถในการรองพื้นตัวเองอย่างเพียงพอในระหว่างการเปลี่ยนของเหลว

   เฟืองของปั๊มเกียร์ Suofu NP ทำจากวัสดุ PEEK เกรดสูง การออกแบบโปรไฟล์ฟันเฟืองและช่องที่อยู่ระหว่างการจดสิทธิบัตร ร่วมกับการใช้เพลาเซรามิก ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ 'การหล่อลื่นในตัวเอง' ของระบบได้อย่างมาก ระบบสามารถสร้างสุญญากาศได้ -0.85 บาร์ การทดสอบยืนยันว่าปั๊มเกียร์ Suofu NP สามารถสูบน้ำได้สูงถึง 5 เมตร

3. การไหลที่เสถียร ไม่มีการสั่นเป็นจังหวะ อายุการใช้งานยาวนาน

   ในโครงการโรงไฟฟ้าเก็บพลังงาน State Grid ชุดปั๊มมอเตอร์กระแสตรง NP1700 + กระแสตรงไร้แปรงถ่านทำงานอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 4000 ชั่วโมง โดยมีอัตราการไหลลดลง <1%

4. ทนต่ออุณหภูมิสูงและต่ำ

   • ในการทดสอบการสตาร์ทที่อุณหภูมิต่ำ -40°C ใช้เวลาเพียง 8 วินาทีตั้งแต่สตาร์ทขณะเย็นจนถึงเอาท์พุตการไหลเต็ม

   • ภายใต้สภาวะผสมก๊าซ-ของเหลวอุณหภูมิสูง 90°C ความผันผวนของแรงดันจะถูกควบคุมภายใน ±0.3 บาร์

04 โซลูชันการใช้งานปั๊มในระบบป้องกันสามระดับ

จากการวิจัยจากห้องปฏิบัติการหลักของรัฐด้านวิทยาศาสตร์อัคคีภัยที่มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของจีน การป้องกันอัคคีภัยที่เก็บพลังงานจำเป็นต้องสร้างระบบป้องกันสามระดับ 'PACK-Cluster-Container' Suofu นำเสนอโซลูชั่นที่แตกต่าง:

การป้องกันที่แม่นยำระดับ PACK

• รุ่นผลิตภัณฑ์:​ NP900 (อัตราการไหล: 2 ลิตร/นาที ความดัน: 15bar)

• จุดเด่นทางเทคนิค:

  • เวลาตอบสนอง <50ms เป็นไปตามข้อกำหนดการแทรกแซงตั้งแต่เนิ่นๆ สำหรับการระบายความร้อน

  • สามารถรวมเข้ากับระบบการจัดการแบตเตอรี่ (BMS) สำหรับการเชื่อมโยงหลายพารามิเตอร์โดยพิจารณาจากแรงดันตกคร่อมและอุณหภูมิ

• กรณีศึกษา:​ การติดตั้ง 1200 NP900 ยูนิตในโครงการกักเก็บพลังงานของบริษัทยานยนต์เพิ่มอัตราการปราบปรามการแพร่กระจายความร้อนเป็น 99.2%

การป้องกันโซนระดับคลัสเตอร์

• รุ่นผลิตภัณฑ์:​ NP1700 (อัตราการไหล: 45 ลิตร/นาที ความดัน: 10bar)

• นวัตกรรมการออกแบบ:

  • มอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านสามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับแหล่งจ่ายไฟของ UPS

  • การควบคุมการไหลที่แม่นยำ (ความแม่นยำ ±0.1%) ทำได้โดยการควบคุมความเร็ว

• ผลที่วัดได้:​ เมื่อเทียบกับปั๊มแรงเหวี่ยงแบบเดิม ประหยัดพลังงานได้ 30% และลดเสียงรบกวนได้ 15dB ภายใต้สภาวะการทำงานเดียวกัน

การป้องกันน้ำท่วมโดยรวมระดับตู้คอนเทนเนอร์

• โซลูชันระบบ:​ NP1700 + การควบคุมคลัสเตอร์

• ข้อดี:

  • รองรับอินเทอร์เฟซการเติมเงินมือถือที่เชื่อมต่ออย่างรวดเร็ว

  • รีโมทคอนโทรลระยะปลอดภัย 15 ม. ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยของนักผจญเพลิง

• คุณค่าของลูกค้า:​ หลังจากนำโซลูชันนี้ไปใช้ โรงไฟฟ้าเก็บพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ได้ขยายรอบการบำรุงรักษาระบบป้องกันอัคคีภัยจาก 3 เดือนเป็น 2 ปี

คุณค่าที่ Suofu มอบให้กับลูกค้า

1. ข้อดีของวัสดุ:

   • เกียร์ใช้วัสดุ PEEK นำเข้า (ทนต่ออุณหภูมิ: -120~150°C)

   • ความต้านทานการสึกหรอของเพลาเซรามิกเกินมาตรฐานแห่งชาติถึง 3 เท่า

2. ข้อดีกระบวนการผลิต:

   • เฟืองฉีดขึ้นรูปครั้งเดียวมีความหนาแน่น 99.97% บนพื้นผิวการทำงาน

   • แรงดันทางออกที่ไม่มีการเต้นเป็นจังหวะ การตัดเฉือนชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงและการออกแบบโครงสร้างช่วยให้การส่งก๊าซและของเหลวเป็นไปอย่างราบรื่น

3. ความสามารถในการปรับแต่งบริการ:

   • มอบโซลูชั่นที่ตรงเป้าหมายภายใน 72 ชั่วโมง

   • รองรับการเลือกมอเตอร์ที่ยืดหยุ่น (DC/AC/ป้องกันการระเบิด) มอเตอร์สามารถเชื่อมต่อกับแหล่งพลังงาน UPS ของระบบเพื่อควบคุมด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน

4. ข้อดีด้านต้นทุน:

   • ราคาเพียง 60% ถึง 70% ของผลิตภัณฑ์นำเข้าที่เทียบเคียงได้

   • ค่าบำรุงรักษาลดลงกว่า 40%

ถามตอบทางเทคนิค: คำถาม 5 อันดับแรกจากวิศวกร

คำถามที่ 1: การกลายเป็นไอของ Novec 1230 ส่งผลต่อประสิทธิภาพของปั๊มหรือไม่

ตอบ:​ การออกแบบช่องพิเศษของซีรีส์ NP จะปรับอัตราส่วนก๊าซและของเหลวให้สมดุลโดยอัตโนมัติ การทดสอบแสดงความผันผวนของการไหล <3% ที่อัตราการกลายเป็นไอ 50%

คำถามที่ 2: รับประกันการเริ่มต้นระบบในสภาพแวดล้อมที่เย็นจัดได้อย่างไร

ตอบ:​ มีชุดทำความร้อนเสริมให้เลือกใช้ ซึ่งช่วยให้สร้างการไหลเต็มภายใน 8 วินาทีในสภาพแวดล้อม -40°C

คำถามที่ 3: เมื่อเทียบกับโซลูชันถังแรงดันมีข้อดีอย่างไร

ตอบ:​ ถังแรงดันประสบกับแรงดันลดลงอย่างกะทันหันเมื่อวาล์วเปิด ในขณะที่ปั๊มให้แรงดันคงที่อย่างต่อเนื่อง เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสถานการณ์ท่อยาว

คำถามที่ 4: จะจัดการกับสนิมและสิ่งสกปรกที่หน้างานได้อย่างไร

ตอบ:​ ขอแนะนำให้ติดตั้งตัวกรองขนาด 400 เมชที่ทางเข้า นอกจากนี้ ความต้านทานเกียร์ PEEK ต่อการสึกหรอของอนุภาคยังสูงกว่าเกียร์โลหะถึง 5 เท่า

คำถามที่ 5: รองรับการดัดแปลงระบบที่มีอยู่แล้วหรือไม่

ตอบ:​ มีตัวเลือกอินเทอร์เฟซให้เลือกหลากหลาย (หน้าแปลน/เกลียว) มีกรณีที่ประสบความสำเร็จในการปรับปรุงโครงการจัดเก็บพลังงานระยะแรกให้กับบริษัทเทคโนโลยีนวัตกรรมพลังงานใหม่ชั้นนำระดับโลก

Shanghai Super Fluid Industrial Co., Ltd.

Shanghai Super Fluid Industrial Co., Ltd. (Suofu) มีศูนย์การวิจัยและพัฒนาและการขายในเซี่ยงไฮ้ (Shanghai Suofu) และมีฐานการผลิตในเมืองซานหมิง มณฑลฝูเจี้ยน (Sanming Suofu) ด้วยทีมงาน R&D และโรงงานผลิตอิสระ บริษัทครอบครองพื้นที่ทั้งหมด 2,000 ตารางเมตร รวมถึงเวิร์กช็อปการผลิต 1,600 ตารางเมตร และคลังสินค้า 200 ตารางเมตร SUOFU กำลัง สร้างโรงงานแห่งใหม่ครอบคลุมพื้นที่ 19 เอเคอร์โดยมีพื้นที่อาคาร 20,000 ตาราง เมตร Sanming Suofu ได้รับการยอมรับว่าเป็น องค์กรเทคโนโลยีขั้นสูงแห่งชาติ และ องค์กรเฉพาะทาง การกลั่นกรอง โดดเด่น และนวัตกรรม (SRDI ) บริษัทตั้งอยู่ในอุทยานวิทยาศาสตร์ Fujian Zhongguancun และได้รับรางวัลที่สองในการแข่งขัน Fujian Innovation and Entrepreneurship Competition และได้ผ่านเข้าสู่รอบชิงชนะเลิศระดับประเทศ

บริษัทถือ สิทธิบัตร 29 ฉบับ และ เข้าร่วมในโครงการ R&D ระดับประเทศและระดับจังหวัด 25 โครงการ.

ข้อดีของผลิตภัณฑ์ Suofu:

• การออกแบบโปรไฟล์เฟืองพิเศษ: การออกแบบโปรไฟล์เฟืองที่เป็นเอกสิทธิ์ให้ความทนทานต่อการสึกหรอดีเยี่ยมและโครงเฟืองกลิ้งที่เกือบจะบริสุทธิ์

• การออกแบบโปรไฟล์ช่องพิเศษ: ปรับให้เข้ากับสภาพการทำงานที่มีความแปรผันของแรงดันทางออกที่หลากหลาย ทำงานได้ดีภายใต้แรงดันต่ำ แรงดันสูง หรือการกลับตัวในระยะสั้น

• แรงดันทางออกที่ปราศจากการเต้นเป็นจังหวะ:​ การออกแบบโครงสร้างและการตัดเฉือนชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงช่วยให้ส่งของเหลวได้อย่างราบรื่น

• เฟืองแบบฉีดขึ้นรูปครั้งเดียว:​ พื้นผิวฟันเฟืองของเฟืองผลิตขึ้นโดยใช้การฉีดขึ้นรูปครั้งเดียวที่มีความแม่นยำสูง โดยไม่ต้องผ่านการตัดเฉือนด้วยกลไกในภายหลัง เพื่อให้มั่นใจถึงความสมบูรณ์ของพื้นผิวการทำงานของเฟือง

• เพลาเซรามิกความเที่ยงตรงสูง:​ เพลาเซรามิกความเที่ยงตรงสูงให้ความต้านทานการสึกหรอและความแข็งแกร่งเป็นพิเศษ ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานของปั๊มที่เชื่อถือได้ภายใต้สภาวะของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและแรงดันสูง

• สามารถรองพื้นในตัวแบบแห้งได้ในระยะยาว:​ ในการใช้งานที่ต้องการสุญญากาศทางเข้าของปั๊มเพื่อดึงในตัวกลาง ผลิตภัณฑ์ซีรีส์ NP ให้ประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้

• มีตัวเลือกมอเตอร์หลายตัว:​ ตัวเลือกต่างๆ ได้แก่ ป้องกันการระเบิดของ AC, ความถี่แปรผันของ AC, AC เฟสเดียว/สามเฟส, DC แบบมีแปรง, DC แบบไม่มีแปรง, DC แบบไร้แปรงถ่านพร้อมไดรเวอร์ในตัว และมอเตอร์ DC แบบไร้แปรงถ่านแบบมีฉนวนหุ้มพร้อมไดรเวอร์ในตัว

  

#คำชี้แจงต้นฉบับ:​ บทความนี้ต้นฉบับโดย Shanghai Super Fluid Co., Ltd. โปรดระบุแหล่งที่มาเมื่อพิมพ์ซ้ำ เราขอสงวนสิทธิ์ทั้งหมด