鼎博最的好的app下载入口:锂电除湿空调节能方式及解决方案

文章来源:鼎博app作者:鼎博app官方版发布时间: 2024-02-11 05:12:52 点击数:

  当下,新能源汽车不断降价,电池行业市场占有率抢占持续拉锯,行业洗牌加速。在材料成本控制对电池成本降低有限的情况下,设备节能更新,成为了电池企业降本的重要手段。

  电池生产的全部过程中对空气中水分含量非常敏感,制造车间对湿度控制不好将严重影响电池质量,导致次品率上升,电池一致性差,品质不合格等一系列严重问题。此外,高能量密度电池及趋向固态化电池的生产环境对环境湿度的要求更高,这也使得除湿设备成为保障环境控制的核心设备之一。

  除湿干燥系统属于高能耗工序,除湿干燥系统的运行能耗已占到锂电整条生产线GWh电池产线kW,其中除湿干燥系统约16000kW,占比已高达四成。

  采用优质不锈钢、改性氧化镁粉、高电阻电热合金丝、不锈钢散热片等材料,翅片电加热管能安装在吹风管道中或其它静止、流动空气的加热场合。

  高温蒸汽通过蒸汽盘管换热器,利用蒸汽放出来的热量加热再生空气,获得100-140℃高温空气。

  热泵直膨通过蒸发压缩式制冷原理,蒸发侧利用冷量和冷凝侧利用热量,和转轮除湿设备既要用冷又要用热的需求相匹配,达到能源高效利用,在一对一直膨或一对多直膨中,综合cop可达到5-6。

  采用高性能的热泵热水机组,蒸发侧采用45~50℃热源,冷凝侧循环制取95℃热水,通过水泵将热水泵至除湿机组再生换热器,空气通过换热器,加热至70~90℃(能够最终靠控制热水流量来控制最终换热温度),供转轮再生脱附使用。

  基于微观材料研究表征与宏观热力学观察测试双重科学手段,有更好的除湿性能。

  诞生了适合高温再生转轮PSS、PSS-S,中温再生转轮PST、PSC,低温再生PSL(目前低温再生转轮暂不支持低露点除湿)。

  利用基材薄、轻、多孔隙的功能特性,采用化学反应的方法将吸附材料与基材牢固均匀地结合在一起,使吸附材料均匀地沉积在基材表面和孔隙中。同时,其他化学助剂的加入在某些特定的程度上提高了吸附材料在基材上的附着量,并可控制吸附材料孔的均匀生长,提升产品的吸附性能和吸附量。

  围绕不同性能除湿转轮,除湿空调可分为单转轮除湿空调系统,双转轮除湿空调系统。

  处理区,新风先经过冷水盘管预冷,再经过蒸发器制冷。蒸发器可以在空气温度3℃(不结霜)稳定运行。

  再生区,新风经过冷水盘管降湿(夏季含湿量降低),经过冷凝器加热后与过冷风混合。

  ③蒸汽节能高效利用(更高效利用蒸汽热源 蒸汽与冷凝后的热水共用 蒸汽利用率极高)

  Puresci积极探索低品位能源,并针对锂电厂存在的空压机与压缩机的废热、涂布机蒸汽余热、除湿机再生排风废热等进行仿真计算,从而对多种加热方式来进行大量的应用测试、数据拟合,最终确定电加热丝加热、蒸汽节能利用、一对一热泵直膨、一对多热泵热水站四种新型再次生产的能源方式,实现再生加热方式的变革。

  除湿机采用带翅片镁粉式电加热管,中间有镁粉绝缘层,电加热丝的热量通过镁粉传递给电加热管外部,经过镁粉使得一部分热量损失,加热效率低且慢。

  与高温蒸汽加热空气至100-140℃不同的是,高温蒸汽加热空气至70-90℃采取了特殊换热器和控制管理系统来实现。

  在Puresci赛弗实验室专门搭建的蒸汽测试平台,用于模拟对比实际应用场景下中温再生与高温再生加热的蒸汽用量。

  通过专利技术使排水温度足够低(解决了市政蒸汽使用后废水温度高难处理问题),最终将蒸汽热量利用率提高5-10%。

  三、一对一热泵直膨【中小规模,分散使用,相较于高温蒸汽节能40-60%】

  蒸发温度做到15℃,冷凝温度做80℃,cop做到5-6,可以稳定运行的,目前市面上能做到的很少。

  一对一热泵直膨系统考验的不止是工程师的水平,对现场技术工人、实施工程人员的责任心与水平也有很高要求。

  四、一对多大型集中式热泵热水站【多台机可用,相较于蒸汽(高温再生)节能40-60%】该系统能以1对1模式运行(一台热泵热水机负责一台除湿机),也可以1对多模

  式运行(一台热泵热水机负责多台除湿机,可备用一台),末端为热水换热器,利用空气和热水换热,达到目标再生温度。

  如果是1对多的工况,可利用水泵及水力平衡阀,保证每一个末端换热器水流量契合设计目标,满足使用。

  为保证供热水稳定,蒸发侧需要利用废热进行热源补充,热源温度45℃~50℃,冷凝侧持续输出95℃热水。(可以和用户沟通是否有可利用的废热)

  普通的热泵很难实现COP3.5-4的能效比,普通热泵一般是在2-3之间,运行成本接近蒸汽,性价比不高。

  Puresci赛弗实验室专门搭建热泵热水站测试平台,为进一步验证热泵热水系统是否适配中温再生解决方案。

  目前高性能热泵系统能满足95℃出水,在达到中温转轮需要的再生温度(70~90℃)条件下,系统综合热利用COP:3.5-4。

  从热工角度来看,水系统相较于其他能源方式更有优势。热水系统可采取备用机组,降低锂电产线全年无休的运行风险。

  就目前行业中层出不穷的各类节能方案来看,如何平衡低露点、稳定运行、初投资成本与能耗,是最大痛点。

  而Puresci认为,明确双转轮低露点路径,并对前后级转轮基于特殊吸附材料的物理化学处理,达到前后转轮不同的除湿效果,降低再生温度到90℃以下(夏天),才是最具经济型、实用性、第一性原理的节能解决方案。

  传统认知上的吸脱附,仅仅是传热学的范畴——即通过相变来进行吸脱附。然而除湿转轮的吸脱附,除了传热,还有传质的过程。我们通过海内外知名实验室以及马里亚纳实验室做的微观分析的结果发现,空气中的水分是以液态“水团”形式存在,并不是以传统意义上的气体存在的。而水团从固体材料中脱附至空气中,并不是特别需要经过100℃蒸发的过程。而这个脱附的过程,需要的能量,也不仅仅只有温度的原因,包括但不限于分子间作用力、水团分子扩散、水团蒸发与挥发、水团表面润湿、毛细管力的变化综合影响。

  再生并不仅仅是靠蒸发推动,传质也是很重要的一个影响因素,所以基于再生温度<100℃,Puresci在吸附材料方面做了突破。

  在微观方面采用了无机硅酸盐与有机亲水材料以复杂的工艺复合而成。不但保留了有机亲水基团的毛细管吸附能力和范德华力,也保留了硅酸盐材料长期吸附脱附不改变性能的特点。

  在宏观方面选择了最优化的吸附孔道,平衡吸脱附。在保证优良吸附性能的同时,大幅度降低脱附温度以达到节能的目的。

  PST采取了特殊材料及特殊工艺,相较于普通除湿转轮除湿效率有很大提高,除湿性能更优。

  经过Puresci贝加尔湖实验室测试验证,以及部分客户实际应用验证,可用于中温再生TM除湿系统前转轮,节能高效。

  2.PST的材料经过特殊的化学处理,在再生温度为80-90℃时,保持优秀的脱附能力

  PSC是Puresci专门为双转轮低露点除湿系统开发的节能型中温再生TM除湿转轮。

  2、PSC的复合材料,在再生温度为70-90℃范围内,将水分子脱附的更彻底

  中温再生™系统是具有革命性的,使用高性能转轮实现低露点并能大规模节能,而这个系统也恰巧处于热湿冷的平衡点,非常容易被打破。

  从传热传质的本质来说,中温再生™是对技术和工艺要求极高的系统,相较于普通除湿机组有许多必须要格外注意的细节。

  Puresci为此深入研究,推出了一系列配套的专利技术与方案为客户用户解决问题。

  Puresci(普沃思)完成产品、技术、市场及产品迭代多领域布局后,其解决方案已在头部动力电池客户产线加速渗透及规模导入。

  自2019年4月起,到2022年,Puresci节能型除湿转轮在CATL宁德,宜宾,肇庆,溧阳等多个工厂运行。

  Puresci中温再生™双转轮低露点除湿空调系统,是未来锂电领域除湿系统的必选解决方案。中温再生™颠覆传统能源方式,重新定义锂电除湿。