Связи для долгосрочного развития
Рука об руку для общего роста
Потенциальная потеря герметичности блока жидкостного охлаждения накопителя энергии связана с рядом факторов, таких как: утечка, коррозия и отложения, конденсация воды и другие виды отказов.
1- Взаимосвязь и состав жидкостей
В системе жидкостного охлаждения накопителя энергии жидкостное соединение отвечает за передачу охлаждающей жидкости между различными компонентами. Благодаря эффективному жидкостному соединению охлаждающая жидкость эффективно циркулирует в системе, тем самым удаляя избыточное тепло, выделяемое в процессе зарядки и разрядки аккумулятора.
Хорошо герметизированная система может эффективно предотвратить утечку охлаждающей жидкости. Утечка не только приведет к потере охлаждающей жидкости и потребует частого пополнения, но и повлияет на эффективность рассеивания тепла и стабильность системы. В системах хранения энергии утечка охлаждающей жидкости может также вызвать короткое замыкание батареи, что приведет к проблемам безопасности.
2-Герметичная конструкция системы соединения жидкостей
Герметичная конструкция системы гидравлических соединений является ключевым звеном, обеспечивающим герметичность системы и предотвращение утечки жидкости в различных условиях эксплуатации.
Рисунок 1: Типичное развертывание системы жидкостного охлаждения для хранения энергии
(1) Проанализируйте возможные источники утечки и точки риска в системе:
l Самогерметизирующее свойство узла жидкостного охлаждения. Например, в интегрированной конструкции системы каналов жидкостного охлаждения и коробки Pack компоненты соединены сваркой. Дефекты качества сварки, плохая сварка, поры, трещины и т. д. могут привести к проблемам с просачиванием жидкости.
l Нерациональная конструкция конструкции. Например, установочные отверстия или резьбовые отверстия коробки жидкостного охлаждения расположены слишком близко к каналу потока, а плохо сваренные детали могут легко стать каналами для просачивания жидкости.
l Детали соединения: Соединения труб, клапаны и соединения системы жидкостного охлаждения являются обычными местами утечек. Если структура соединения не спроектирована должным образом или производственный процесс не является сложным, внутри соединений имеются крошечные дефекты, и охлаждающая жидкость также может вытекать из этих дефектов.
l Утечка, вызванная неправильной установкой, старением или повреждением материала и т. д.
(2) Конструкция уплотнительной конструкции:
l В жидкостно-охлаждаемом PACK используется метод охлаждения с разделением холодной пластины «сухой-влажный». В нормальных рабочих условиях элементы батареи не контактируют с охлаждающей жидкостью, что может обеспечить нормальную работу элементов батареи. Одним из решений для жидкостного охладителя для хранения энергии является его формирование с помощью процесса экструзии, интеграция канала потока непосредственно на холодной пластине, а затем использование механической обработки для открытия пути циркуляции охлаждения. В этом процессе выбор правильного процесса сварки является важным шагом для обеспечения герметизации. Подробности см. в разделе «Проектирование процесса сварки для нижнего ящика для хранения энергии».
l Трубопроводы жидкостного охлаждения в основном используются для переходных мягких (жестких) трубных соединений между источниками жидкостного охлаждения и оборудованием, между оборудованием и между оборудованием и трубопроводами. Основными способами соединения являются:
Быстрое соединение: одним из методов подключения систем жидкостного охлаждения для хранения энергии является использование быстроразъемного соединения VDA или CQC.
Резьбовое соединение: Оба конца соединительной конструкции подвижно соединены с трубами, а резьбовое соединение между внутренним резьбовым кольцом и резьбовой втулкой увеличивает прочность соединения.
Соединение ограничивающей трубы и гайки: Соединительная труба зажимается на одном конце трубы, а ограничивающие трубы неподвижно устанавливаются по обеим сторонам соединительной трубы. Резиновые шайбы и выпуклые кольца неподвижно устанавливаются внутри ограничивающих труб, а канавка ограничивающего кольца открывается на поверхности головки соединительной трубы. Гайка вращательно соединена с верхней частью ограничивающей трубы и вращательно соединена с ограничивающей трубой посредством резьбы.
Соединение уплотнительного кольца: внутренняя поверхность резьбовой втулки приклеена с помощью мощного клея к уплотнительному кольцу, внутреннее кольцо которого подвижно соединено с внешней поверхностью трубопровода, чтобы предотвратить утечку жидкости в процессе эксплуатации.
(3) Пластина жидкостного охлаждения PACK, интерфейс кабины, трубопровод кабины и т. д. спроектированы с долговременной защитой от коррозии при использовании обычной охлаждающей жидкости, обычной температуры и расхода, чтобы обеспечить длительную работу без коррозии. Влияние условий эксплуатации на герметичность жидкости:
l Температура. Влияние высокой температуры: По мере повышения температуры вязкость жидкости обычно уменьшается, что может привести к снижению уплотнительных свойств жидкости, тем самым влияя на герметичность жидкости. Например, некоторые уплотнительные материалы могут деформироваться или разрушаться при высоких температурах, вызывая утечку. Влияние низкой температуры: В условиях низкой температуры жидкость может стать вязкой, что затрудняет ее поток, но это также может улучшить характеристики уплотнительного материала, тем самым в определенной степени повышая герметичность жидкости.
l Давление. Среда высокого давления: Под высоким давлением плотность и вязкость жидкости могут увеличиться, тем самым улучшив герметизирующие свойства жидкости. Однако чрезмерное давление может также повредить уплотнительный материал и вызвать утечку. Среда низкого давления: Под низким давлением уплотнительные свойства жидкости могут быть относительно слабыми, особенно если сам уплотнительный материал неисправен или устарел, вероятность утечки возрастает.
l Скорость потока. Высокая скорость потока: Когда жидкость течет с высокой скоростью, она может создавать большую ударную силу на уплотнительной поверхности, вызывая износ или деформацию уплотнительного материала, тем самым влияя на герметичность жидкости. Низкая скорость потока: При низкой скорости потока уплотнительные свойства жидкости относительно хороши, но это также может скрывать некоторые потенциальные проблемы с уплотнением, такие как незначительные дефекты материала.
3-Проблемы коррозии и отложений
l Влияние засоров на герметичность
Охлаждающая жидкость, отложения или рост котла могут привести к внутренним засорениям, плохому потоку охлаждающей жидкости и снижению эффективности охлаждения.
Загрязнение и образование накипи: Минералы в охлаждающей жидкости могут образовывать отложения на внутренней стенке трубы после длительной эксплуатации, что называется «накипью». Загрязнение может также образовываться из-за осаждения твердых частиц, кристаллизации, коррозии или микробной активности. Эта грязь засоряет трубы и охлаждающие пластины, увеличивает сопротивление потоку и снижает эффективность теплопередачи.
Проблема пены: в системе жидкостного охлаждения может образовываться пена. Пена будет прилипать к поверхности холодной пластины, что приведет к снижению эффекта теплопередачи и может увеличить сопротивление в работе системы, вызвать кавитационную коррозию насоса и т. д., а также повредить оборудование.
l Влияние вихревых токов на герметичность:
Когда жидкость течет в трубе или зазоре, изменения скорости могут привести к образованию вихрей, особенно когда жидкость проходит через узкие части или препятствия, вихри образуются с большей вероятностью. Вязкость и плотность жидкости также влияют на образование вихрей. Жидкости с более высокой вязкостью с большей вероятностью образуют вихри, в то время как жидкости с более высокой плотностью могут ослабить образование вихрей.
Пути утечки: вихревые токи образуют вихри на контактных поверхностях, которые могут образовывать крошечные пути утечки в зазорах или неровных поверхностях, что приводит к утечке газа или жидкости.
Поверхностный износ: вихревой поток может вызвать износ контактных поверхностей, особенно в условиях высокоскоростного потока. Этот износ может еще больше снизить герметичность, поскольку изношенные поверхности с большей вероятностью образуют новые каналы утечки.
Тепловые эффекты: вихревые токи генерируют тепло, которое может вызвать деформацию или тепловое расширение материала контактной поверхности, тем самым влияя на герметичность, особенно в системах с большими перепадами температур.
4-Проблема с конденсацией воды
При определенных условиях в линиях жидкостного охлаждения может образовываться конденсат, что может привести к повреждению оборудования или снижению эффективности. Неисправность изоляции: если изоляционный материал трубы поврежден или состарился, тепло будет теряться, и охлаждающий эффект будет нарушен. Особенно в условиях низких температур неисправность изоляции может привести к образованию инея или льда на поверхности трубы. Растрескивание от замерзания: в условиях низких температур, если не принять надлежащих мер по защите от замерзания, охлаждающая жидкость в трубах может замерзнуть и привести к разрыву труб.
Решения
l Меры герметизации: Убедитесь, что вход и выход трубопровода жидкостного охлаждения полностью перекрыты, чтобы предотвратить попадание наружного влажного воздуха в аккумуляторный отсек.
l Оборудование для осушения воздуха: установите кондиционер с функцией осушения воздуха или используйте функцию осушения воздуха, чтобы поддерживать влажность в батарейном отсеке в пределах допустимого диапазона.
l Контроль температуры: Установка систем кондиционирования или вентиляции позволяет контролировать температуру и влажность окружающей среды, в которой находится шкаф для хранения энергии. Например, температуру можно поддерживать на уровне 20-25 градусов по Цельсию, а относительную влажность можно контролировать на уровне 40%-60%.
l Меры изоляции: пустые батарейные стойки следует просто изолировать, чтобы предотвратить попадание влаги в отсек с батарейными блоками.
Мы будем регулярно обновлять технологии и информацию о тепловых проектах и оптимизации, и делиться этой информацией с вами для справки. Благодарим вас за интерес к компании Walmate.