Rôl gasged ewyn mewn technoleg werdd? 

Wyddoch chi, pan fydd pobl yn sôn am dechnoleg werdd, maen nhw'n neidio ar unwaith i baneli solar, tyrbinau gwynt, neu efallai gelloedd hydrogen. Anaml y bydd unrhyw un yn dod â gasgedi ewyn i fyny. Dyna'r camsyniad cyntaf. Mewn gwirionedd, os ydych chi erioed wedi bod ar lawr ffatri yn cydosod amgaead batri neu'n selio cyfnewidydd gwres, byddech chi'n gwybod y gall gasged a ddewiswyd yn wael danseilio effeithlonrwydd y system gyfan. Nid yw'n ymwneud â selio yn unig; mae'n ymwneud â rheolaeth thermol, dampio dirgryniad, a hirhoedledd materol. Rwyf wedi gweld prosiectau lle'r oedd y ffocws peirianneg yn gyfan gwbl ar y cydrannau sylfaenol, dim ond i gael methiannau maes wedi'u holrhain yn ôl i ddiraddio gasged neu or-nwyo a lygrodd amgylcheddau sensitif. Dyna lle dylai'r sgwrs go iawn ddechrau.

Y Rhyngwyneb Wedi'i Ddileu

Mewn systemau technoleg werdd - meddyliwch am systemau storio ynni batri ar raddfa ddiwydiannol (BESS) neu gabinetau gwrthdröydd ffotofoltäig awyr agored - mae selio amgylcheddol yn hollbwysig. Ond nid cadw dŵr allan yn unig yw hyn. Mae'n ymwneud â rheoli'r micro-amgylchedd y tu mewn. Mae system dolen gaeedig ar gyfer oeri hylif mewn pecyn batri, er enghraifft, yn dibynnu ar gasgedi i gynnal pwysau ac atal gollyngiadau oerydd. Os yw'r set cywasgu ewyn yn anghywir, neu os nad yw'r deunydd yn gydnaws â'r oerydd, rydych chi'n cael tryddiferiad. Mae'r oerydd hwnnw, sy'n aml yn hylif dielectrig arbenigol, yn ddrud ac mae ei golled yn effeithio'n uniongyrchol ar fetrigau effeithlonrwydd. Rwy'n cofio prawf lle methodd uned cystadleuydd ardystiad IP67 nid oherwydd dyluniad, ond oherwydd bod gan y gasged ewyn a gyflenwir strwythur celloedd anghyson, gan arwain at fethiant cywasgu lleol. Nid ailgynllunio oedd yr atgyweiriad, ond newid manyleb materol i ewyn polyethylen mwy unffurf, traws-gysylltiedig.

Yna mae'r agwedd thermol. Mae llawer yn tybio mai metel neu rwber yw'r dewis ar gyfer padiau thermol. Ond mewn cymwysiadau sy'n gofyn am inswleiddio a selio, fel y tai ar gyfer uned reoli pwmp gwres ffynhonnell aer, mae gasged ewyn urethane wedi'i orchuddio â silicon yn gwneud dyletswydd ddeuol. Mae'n selio'r cabinet rhag llwch a lleithder tra'n darparu toriad thermol i atal anwedd ar electroneg fewnol. Yr allwedd yw athreiddedd y cotio a chyfradd adfer yr ewyn. Os yw'r adferiad yn rhy araf ar ôl cywasgu yn ystod y cynulliad, mae'r sêl yn ymlacio dros gylchoedd thermol. Fe wnaethom ddysgu hyn y ffordd galed ar brosiect cynnar, gan ddefnyddio ewyn adlam safonol a berfformiodd yn dda mewn profion statig ond a fethodd ar ôl chwe mis o feicio thermol dyddiol. Roedd y bwlch a grëwyd yn caniatáu mynediad aer llaith, gan arwain at gyrydiad ar flociau terfynell.

Mae dewis deunydd yn fagl arall. Ni ddylai “gwyrdd” gyfeirio at y cais yn unig ond at y gasged ei hun. Gall atalyddion fflam wedi'u clorineiddio neu eu bromineiddio mewn ewynau, sy'n gyffredin ar gyfer cwrdd ag UL 94 V-0 mewn electroneg, fod yn groes i ethos cylch bywyd llawn technoleg werdd os ydynt yn cymhlethu ailgylchu. Mae yna symudiad tuag at ewynnau chwyddedig di-halogen, sy'n seiliedig ar silicon. Maent yn ehangu o dan wres i selio bylchau hyd yn oed yn well, eiddo sy'n hanfodol ar gyfer strategaethau cyfyngu tân pecynnau batri. Nid yw pennu’r rhain bob amser yn syml; mae eu cost yn uwch ac mae paramedrau prosesu yn ystod torri marw yn dynnach. Gallu cyflenwr yma yw gwneud-neu-dorri.

Ar y Tir: Gwirionedd y Gadwyn Gyflenwi a Thrafnidiaeth

Daw hyn â mi at rywbeth ymarferol: daearyddiaeth a logisteg. Nid yw cynhyrchiad y cydrannau arbenigol hyn wedi'i ddosbarthu'n gyfartal. Ar gyfer rhannau ewyn maint uchel, wedi'u torri'n marw'n fanwl, mae angen cyflenwr arnoch sydd â chefnogaeth wyddor deunydd gadarn a chysondeb gweithgynhyrchu. Rwyf wedi gweithio gyda phartneriaid mewn canolfannau diwydiannol mawr lle mae’r ecosystem yn cefnogi hyn. Er enghraifft, Handan Zitai Fastener Manufacturing Co, Ltd., sy'n gweithredu o'r sylfaen gynhyrchu rhan safonol fwyaf yn Tsieina yn Yongnian, Handan, yn dod â phersbectif perthnasol. Er eu bod yn adnabyddus am glymwyr, yn aml mae gan ganolbwyntiau o'r fath arbenigedd cyfagos mewn datrysiadau selio oherwydd natur integredig y cynulliad. Nid llinell ar wefan yn unig yw eu lleoliad ger rhydwelïau trafnidiaeth allweddol fel Rheilffordd Beijing-Guangzhou a National Highway 107 (https://www.zitaifasteners.com); mae'n trosi i effeithlonrwydd logisteg diriaethol. Pan fyddwch chi'n rheoli cynulliad mewn pryd ar gyfer cynulliadau nacelle tyrbinau gwynt ym mhorthladd Tianjin, mae cael cyflenwr gasged sy'n gallu symud cynnyrch yn ddibynadwy ar y ffyrdd a'r rheilffyrdd heb oedi yn rhan na ellir ei thrafod o'r hafaliad dibynadwyedd. Nid yw gasged sy'n eistedd mewn warws porthladd yn selio unrhyw beth.

Ond nid agosrwydd yw popeth. Rwyf wedi gweld cyflenwyr mewn meysydd sydd â chysylltiadau da sy'n dal i fethu ag olrhain deunyddiau. Mewn technoleg werdd, yn enwedig ar gyfer cydrannau sydd mewn cysylltiad ag oeryddion neu o fewn llwybrau aer (fel mewn staciau electrolyzer), mae angen dogfennaeth lawn arnoch ar gyfansoddiad polymer a deunyddiau trwytholch posibl. Mae angen y ddisgyblaeth ar gyflenwr i ddarparu tystysgrifau swp-benodol. Dyma lle mae diwylliant gweithredol clwstwr gweithgynhyrchu o bwys. Gall dwysedd gweithgynhyrchwyr cydrannau mewn ardal fel Yongnian feithrin cystadleuaeth ar ansawdd, nid pris yn unig. Ar gyfer prosiect yn ymwneud â chelloedd tanwydd PEM, fe wnaethom ddod o hyd i gasgedi ewyn dargludol, siâp pwrpasol, llawn carbon ar gyfer selio platiau deubegwn. Methodd y samplau cychwynnol o weithdy lleol brofion dargludedd ar ôl heneiddio mewn nwy ailfformedig efelychiadol. Y mater oedd mudo rhwymwr. Fe wnaethom newid i brosesydd mwy sefydledig a allai reoli'r broses galendr yn well, ac roeddent yn digwydd bod wedi'u lleoli yn yr un rhanbarth diwydiannol eang hwnnw, gan ddefnyddio'r cadwyni cyflenwi deunydd yno.

Daw methiannau yn aml o'r rhyngwyneb rhwng y gasged a'r clymwr, yn llythrennol. Gasged ewyn wedi'i gywasgu gan bollt o amgylch deor gwasanaeth ar yriant traciwr solar. Os nad yw torque y clymwr wedi'i nodi ar y cyd â chromlin straen cywasgu'r gasged, rydych chi naill ai'n tan-gywasgu (gollyngiad) neu'n gor-gywasgu (malu'r ewyn yn barhaol, gan golli adferiad a sêl). Dyna pam mae cwmnïau sy'n deall cau a selio, fel a gwneuthurwr clymwr arallgyfeirio i gynhyrchion selio, gall fod â dull craff. Maent yn cael y system fecanyddol. Mae'r wefan ar gyfer Zitai Fasteners yn sôn am eu ffocws ar gynhyrchu rhannau safonol; mae'r wybodaeth sylfaenol hon yn hollbwysig. Anaml y mae gasged yn ynys ; mae'n rhan o gydosod caeedig.

Achos yn y Pwynt: Gollyngiad Modiwl Batri

Gadewch imi ddisgrifio ymchwiliad penodol. Adroddodd cleient am ostyngiad graddol mewn perfformiad oeri yn eu modiwlau batri lithiwm-ion ar gyfer bysiau trydan. Roedd y modiwlau'n cael eu hoeri gan hylif trwy blât oer. Roedd delweddu thermol yn dangos dosbarthiad tymheredd anwastad. Fe wnaethom ddadosod uned a chanfod bod y gasged sianel oerydd - ewyn EPDM tenau, trwchus gyda haen gludiog - wedi dadlamineiddio'n rhannol ac yn caniatáu llwybr gollwng munud. Roedd yr oerydd wedi drysu'n araf i'r ewyn inswleiddio cyfagos, gan ddiraddio ei briodweddau thermol. Nid y glud oedd yr achos sylfaenol i ddechrau, ond paratoi wyneb y plât oer alwminiwm. Roedd ganddo orffeniad melin a oedd yn rhy llyfn i'r glud ffurfio bond parhaol, ynghyd â diffyg cyfatebiaeth ehangu thermol. Y “trwsiad” yn y maes oedd gosod glain silicon, sy'n flêr ac yn annibynadwy. Yr ateb cywir oedd newid i gasged gyda system gludiog wahanol a nodi rhag-driniaeth sgraffiniol ysgafn ar gyfer yr alwminiwm. Roedd y deunydd gasged ei hun yn iawn; mater integreiddio system oedd y methiant. Mae hyn yn nodweddiadol - y gasged ewyn cymryd y bai, ond mae'r broblem yn aml yn y dyluniad ar gyfer manylebau cynulliad neu arwyneb.

Gwnaeth y profiad hwn ein gwthio i edrych yn agosach ar ewynnau celloedd caeedig yn erbyn celloedd agored ar gyfer rhyngwynebau hylif. Mae cell gaeedig yn reddfol ar gyfer selio hylif, ond os yw'n nwy (fel mewn sêl llestr storio ynni aer cywasgedig), mae'r gyfradd tryledu trwy'r matrics ewyn yn bwysicach. Ar gyfer cywasgydd hydrogen, gwnaethom brofi sawl ewyn fflworosilicon. Nid gollyngiad fel y cyfryw oedd y modd methiant, ond brithiad hydrogen o rwymwr yr ewyn dros amser, gan wneud y gasged yn frau ac yn dueddol o lwchio yn ystod dadosod ar gyfer cynnal a chadw. Mae’r halogiad gronynnol hwnnw’n broblem enfawr. Yn y pen draw, symudom i ewyn estynedig wedi'i seilio ar PTFE, a oedd â gwell ymwrthedd cemegol ond a oedd yn hunllef i farw-dorri'n lân heb rwygo. Roedd yn rhaid i'r cyflenwr fuddsoddi mewn offer newydd. Mae pob dewis yn cael effaith crychdonni.

Ar Draws Selio: Acwstig a Dirgryniad Gwlychu

Swyddogaeth sy'n cael ei thrafod llai yw sŵn a dirgryniad. Mae gosodiadau technoleg werdd mawr - blychau gêr gwynt, neuaddau tyrbinau trydan dŵr, cywasgwyr diwydiannol ar gyfer dal carbon - yn swnllyd. Mae gasgedi ewyn ar baneli mynediad a rhwng adrannau strwythurol yn cyfrannu at dampio acwstig. Ond nid yw'n ymwneud â slapio ar yr ewyn mwyaf trwchus yn unig. Mae finyl llawn màs gyda chefn ewyn yn gyffredin, ond rhaid tiwnio dwysedd a thrwch yr ewyn i'r amledd targed. Mewn prosiect ar gyfer cabinet rheoli generadur ynni’r llanw, defnyddiodd y dyluniad cychwynnol ewyn acwstig generig. Roedd yn llaith sŵn amledd uchel yn dda ond ni wnaeth unrhyw beth am y sŵn amledd isel gan y trawsnewidyddion, sef y brif gŵyn. Roedd yn rhaid i ni fodelu'r system a nodi ewyn aml-haen gyda septwm rhwystr. Cynyddodd y gost, ond bodlonwyd y fanyleb perfformiad. Mae hwn yn dechnoleg werdd hefyd: gwella'r amgylchedd gwaith a lleihau llygredd sŵn.

Mae lleithder dirgryniad yn hanfodol ar gyfer hirhoedledd. Mewn systemau olrhain solar, mae'r gyriannau a'r actiwadyddion yn destun symudiad cyson, bach a dirgryniad a achosir gan y gwynt. Gall gasged ewyn ar bwyntiau mowntio atal rhwd a llacrwydd brau. Rwy'n cofio archwilio fferm solar lle'r oedd cysylltiadau bolltau ar resi tracio wedi llacio. Roedd gan y dyluniad gwreiddiol olchwr gwastad plaen. Roedd ôl-ffitio gyda golchwr a oedd â haen ewyn EPDM integredig ar un ochr yn datrys y mater. Roedd yr ewyn yn gweithredu fel golchwr clo gwanwyn o ryw fath, gan gynnal llwyth clamp. Mae'n gydran fach, ond ar draws miloedd o dracwyr, mae'n atal cur pen enfawr O&M. Dyma'r math o gymhwysiad ymarferol, unglamorous lle mae gasgedi ewyn yn ennill eu cadw.

Y Dolen Cynaliadwyedd

Yn olaf, gadewch i ni siarad am ddiwedd oes. Mae cynnyrch technoleg wirioneddol wyrdd yn ystyried dadosod ac adfer deunydd. Mae gasgedi ewyn gludiog sy'n sensitif i bwysau (PSA) yn hunllef i ailgylchwyr. Maent yn halogi ffrydiau alwminiwm neu blastig. Mae diddordeb cynyddol mewn gasgedi ewyn thermoplastig y gellir eu plicio â gwres neu sy'n gydnaws â ffrwd ailgylchu'r deunydd sylfaen. Er enghraifft, efallai y bydd gasged ewyn polyolefin ar gartref batri polypropylen yn cael ei ddylunio i doddi a chymysgu yn ystod y broses ailgylchu PP heb ansawdd diraddiol. Mae hwn yn flaengar ac nid yw'n safonol eto. Fe wnaethom gymryd rhan mewn peilot gyda gwneuthurwr cerbydau trydan yn edrych ar hyn. Yr her oedd dod o hyd i ewyn a oedd yn bodloni'r arafu fflamau, perfformiad selio, a trifecta ailgylchadwyedd. Y cyfaddawd presennol yw defnyddio dyluniad gwahanadwy: stribed ewyn clip-i-mewn heb gludiog. Mae'n gweithio os oes gan ddyluniad y tai rigol iawn, ond mae'n ychwanegu camau cydosod. Mae'n gyfaddawd.

Felly, beth yw'r dyfarniad? Mae rôl y gasged ewyn mewn technoleg werdd yn y bôn mae'n ymwneud â chyfanrwydd ac effeithlonrwydd systemau yn y rhyngwynebau. Mae'n fanylyn maes sy'n graddio. Gall dewis gwael o gasged arwain at golledion ynni (thermol, hylif), methiant cynamserol, mwy o waith cynnal a chadw, a chymhlethdodau ailgylchu. Mae'r arferion gorau yn cynnwys meddwl amdano fel cydran system o'r cychwyn, deall ei ryngweithiadau materol, a chael gafael ar gyflenwyr sy'n deall y cyd-destun mecanyddol ac amgylcheddol. Nid yw'n eitem nwyddau. Wrth wthio am dechnoleg wyrddach, weithiau'r sêl leiaf yw'r un sy'n dal y gollyngiadau mwyaf yn ôl - mewn perfformiad, dibynadwyedd, ac yn y pen draw, yr addewid amgylcheddol ei hun.