Prawidłowy dobór zaworów przeciwwybuchowych

Zawór wybuchowy jest kluczowym komponentem, który umożliwia zestawowi baterii zrównoważenie różnic ciśnienia wewnętrznego i zewnętrznego oraz osiągnięcie szybkiej ulgi ciśnienia podczas termicznego przejścia w stan niekontrolowany. Jego wybór bezpośrednio wpływa na uszczelnienie, ochronę przed zanurzeniem w wodzie oraz bezpieczeństwo podczas termicznego przejścia w stan niekontrolowany. PUW 'zespół techniczny firmy PUW podsumował kluczowe punkty dotyczące wyboru zaworu wybuchowego i podkreśla, że systematyczne dopasowanie powinno być przeprowadzone wokół siedmiu podstawowych parametrów:

1.Stopień ochrony IP ;

2.T ciśnienie, przy którym obudowa może pęknąć lub ulec deformacji ;

3.Cszybkość uwalniania gazu podczas termicznego przejścia w stan niekontrolowany ogniw ;

4.Iwewnętrznej wolnej objętości netto pakietu;

5.Otemperatura pracy ;

6.T szybkość wzrostu temperatury ;

7.Imetoda instalacji.

▶Obliczanie Ven t  Wymagania dotyczące przepływności zaworu odpornego na wybuch w warunkach normalnych ----Normalna przepływność wentylacyjna służy do wyrównania różnicy ciśnień wewnętrznych i zewnętrznych w warunkach normalnej pracy.

Gdy temperatura wewnątrz obudowy zestawu akumulatorów rośnie, ciśnienie gazu wewnątrz się zwiększa, powodując różnicę ciśnień względem otoczenia. Gdy zawór odporny na wybuch jest zamontowany na szczelnej  obudowie zestawu akumulatorów, gaz jest  opublikowane  wyprowadzany na zewnątrz przez wodoodporną membranę przepuszczającą powietrze, co ostatecznie prowadzi do wyrównania ciśnień równowaga .

Zgodnie z równaniem stanu gazu doskonałego PV=nRT, po wzroście temperatury gazu w szczelnej obudowie wzrost ciśnienia :δ PP0 ,określa przepływność wentylacyjną niezbędną do osiągnięcia stanu równowagi po podwyższeniu temperatury :Q= V  t.

P0 —i początkowe ciśnienie, czyli 1 atmosfera normalna, około 101,325 kPa

T0 —początkowa temperatura w ℃ + 273,15

T1 —temperatura  ℃ po wzroście temperatury + 273,15

V1 —netto wolna objętość pakietu

t —czas wzrostu temperatury, czyli czas wymagany do odpowietrzenia

Na podstawie podstawowych informacji o pakiecie (netto wolna objętość wewnętrzna, temperatura robocza oraz szybkość wzrostu temperatury) oraz powyższego wzoru obliczono, że bez zaworu przeciwwybuchowego różnicowe ciśnienie gazu pomiędzy wnętrzem a zewnętrzną stroną obudowy osiągnie wartość δ P≈ XXX kPa, a wymagana teoretyczna prędkość odpowietrzania wynosi około XXX ml/min. W praktyce prędkość odpowietrzania zależy od wielu czynników, takich jak konstrukcja wewnętrzna pakietu akumulatorów, odległości między modułami akumulatorów a wewnętrzną ścianą obudowy akumulatora oraz różnicowe ciśnienie po obu stronach membrany przepuszczalnej dla gazów. Aby spełnić wymagania dotyczące niezawodności, uwzględnia się zapas niezawodności. W branżowym doborze stosuje się współczynnik bezpieczeństwa równy 1,2 razy ogólnie przyjmuje się wartość teoretyczną. W związku z tym teoretyczny wymagany przepływ powietrza przez zawór przeciwwybuchowy w tych warunkach wynosi mniej więcej: ≥ XXX ml/min.

▶Obliczanie wymaganej pojemności odpowietrzania i odprowadzania ciśnienia podczas termicznego rozbiegu akumulatora y -----Podczas termicznego rozbiegu zawór przeciwwybuchowy musi szybko wydanie  odprowadzić dużą ilość gazu wytworzonego natychmiastowo przez komórki, aby zapobiec pęknięciu obudowy.

Zgodnie z danymi dotyczącymi gazu wydzielanego podczas termicznego rozbiegu komórek przepływ  w podstawowych informacjach o zestawie podano przepływ XX L/min; jest to minimalna pojemność odpowietrzania i odprowadzania ciśnienia, jaką zawór przeciwwybuchowy musi zapewnić w warunkach termicznego rozbiegu.

▶Wybór ciśnienia otwarcia zaworu przeciwwybuchowego

① Ciśnienie otwarcia zaworu przeciwwybuchowego musi być niższe niż maksymalne ciśnienie, jakie obudowa jest w stanie wytrzymać.

To zapewnia, że w przypadku niekontrolowanego wzrostu temperatury zawór przeciwwybuchowy pęka i ulatnia nadmiar ciśnienia jako pierwszy; zawór przeciwwybuchowy otwiera się przed pęknięciem obudowy. Jednocześnie należy zachować margines bezpieczeństwa, a ciśnienie nie powinno zbliżać się do granicy wytrzymałości obudowy na ciśnienie.

② Szybkość odprowadzania czynnika po otwarciu zaworu przeciwwybuchowego musi wynosić ≥ maksymalną szybkość generowania gazu przez ogniwa podczas niekontrolowanego wzrostu temperatury.

W chwili wystąpienia niekontrolowanego wzrostu temperatury ogniwa produkują dużą ilość gazu. Pojemność odprowadzania ciśnienia przez zawór przeciwwybuchowy musi pokrywać maksymalną szybkość generowania gazu, aby uniknąć ciągłego gromadzenia się ciśnienia wewnątrz obudowy oraz wybuchu obudowy.

③ Im wyższe ciśnienie otwarcia zaworu, tym lepsza jego szczelność, szczególnie pod względem odporności na zanurzenie w wodzie.