- Eksempelstudie
- Økende viskositet i løpet av prosessen forårsaket gjennomløpsproblemer for AODD-pumper
- Slitasje på kuler/seter resulterte i lekkasje
- Bredel 65-slangepumper taklet begge problemene og ga konstant effektivitet
Nå gir Bredel 65-slangepumper fra Watson-Marlow Fluid Technology Solutions konstant effektivitet i kulemaleprosesser på et høyvolums batterianlegg i Kina. Tidligere ble kulemølling forringet av en lavtytende AODD (air-operated double diaphragm=luftdrevet, dobbel membran)-pumpe som ble brukt til resirkulering av høyviskøst slam. Redusert gjennomløp/effektivitet og lekkasjer viste seg å være skadelig for selskapets årlige utkomme på ca. 200 millioner bakmonterte batterier, hvorav rundt 50 % er basert på materialteknologien litiumjernfosfat (LiFePo4). Nå er AODD-pumpene erstattet med Bredel 65-modellene, som gir optimal ytelse, uten slitasjeproblemer.
Sektorutfordring
Nyeste bekjentgjørelser fra bilprodusenter - inkludert BMW og Volkswagen - i utviklingen av el-biler stiller katalysasjon et absolutt krav om litium-ionbatterier. Faktisk forventes det at etterspørselen etter batterier fordobles globalt innen 2021, hvor etterspørselen etter litium-ion energilagring blir spådd å øke med det tidobbelte innen 2040. Mye av den ekstra etterspørselen vil bli plassert på Kina, hvor 55 % av den globale litium-ionbatteriproduksjonen allerede er basert. Det forventes at dette tallet vil nå 65 % i 2021, rapporterer Bloomberg New Energy Finance, når det forventes at de største anleggene vil ha en batteriproduksjonskapasitet på opptil fantastiske 120 gigawatt-timer i året.
Grunnet LiFePo4 (ofte kalt LFP)-batterienes lange levetid, imponerende energitetthet og iboende sikkerhet blir de stadig oftere foretrukket i applikasjoner som f.eks. elektriske biler og motorsykler samt hagebelysning og sikkerhetslamper. Den etablerte fremstillingsteknikken er kulemølling, som involverer mekanisk tilleggsmaling av pulvere for å sikre fin, ensartet dispersjon av partiklene som ikke kan oppnås med mer konvensjonelle pulvermetallurgimetoder.
Kundens problem
Kulemøllen i batterianlegget i Kina må male LiFePo4 til mikronivå, mens slammet resirkuleres over en periode på 72 timer. Inntil nylig baserte prosessen seg på AODD-pumper, men grunnet økende slamviskositet under malingen, som stiger opptil 5000 cP, var redusert gjennomløp og lavere effektivitet de uønskede resultatene.
Et annet problem for anlegget, som ble etablert i 2001 og sysselsetter ca. 150 personer, skulle vise seg å være slammets slipende natur, siden det inneholder mellom 10-15 % faststoff i vann etter hvert som prosessen skrider frem. Resultatet var slitasje på kuler/seter på AODD-pumpen, som førte til lekkasjer og forårsaket stillstandstid og reparasjoner pluss kostnadene slike faktorer fører med seg.
Bredel 65-slangepumper taklet begge problemene og ga konstant effektivitet
Løsning optimaliserer effektivitet
Som kontrast til dette har man ikke observert noen reduksjon i pumpekapasiteten etter skifte til Bredel 65-slangepumper. Dette har heller sikret at effektiviteten til produksjonsyklusen nå er konstant. Bredel-pumpene påvirkes ikke av slammets viskositet, en avgjørende faktor i en sektor hvor etterspørselen etter litium-ionbatterier er spådd å eksplodere de neste fem årene. Pumpene kjører ved 20 o/min i kontinuerlig 24/7-drift som del av en datamaskinstyrt prosess. Det er positivt trykk på pumpenes sugeside, mens utslippstrykket er maksimum 3 bar.
Den enestående direktekoblede konstruksjonen på Bredel høytytende slangepumper kombinerer de nærkoblede pumpenes lille fotavtrykk med påliteligheten og enkelheten til langkoblede pumper. Bredel-pumpen bruker lagre for stor belastning inne i pumperotoren. Dette eliminerer overhengende belastning, mens det ultrakompakte drivverket med høyt dreiemoment justeres direkte mot pumpehuset og er fullstendig beskyttet av en innovativ buffersone.
Andre viktige funksjoner ved Bredel-pumpene inkluderer en sugeevne på opptil 9,14 m samt er tørrkjørende og selvprimende. Dessuten er de ideelle for produkter med høy viskositet og håndterer slipende slam uten problemer. Viktig: Det er ingen tetninger, kulesjekker, membraner, pakkbokser, immersjonsrotorer, statorer eller stempler som kan lekke, tilstoppes, korrodere eller må erstattes.
Sist, men ikke minst gjør gjennomløpsstabiliteten og de lange vedlikeholdsintervallene til Bredel-pumpene at batterianleggene kan møte planlagte produksjonsresultater.