Som ingeniørstudent eller ingeniør vet du at raffinerier og kjemiske anlegg har mange viktige prosesser og systemer som holder dem i gang.
En av de viktigste er batterigrensene.
Dette er et område som inkluderer en behandlingsenhet eller gruppe av enheter, samt verktøyene og tjenestene som følger med dem.
I dagens fartsfylte verden, hvor behovet for energi vokser, blir det viktigere og viktigere å kunne administrere og optimalisere batterigrensene.
Denne artikkelen vil fortelle deg alt du trenger å vite om batterigrenser og deres betydning i ingeniørverdenen, fra faktorene som påvirker batteriytelsen til måter å lagre mer energi på.
Så la oss dykke inn og lære mer om den spennende verdenen av batterigrenser.
Introduksjon til batterigrenser
Formell definisjon:
Et område i et raffineri eller et kjemisk anlegg som omfatter en prosesseringsenhet eller et batteri av enheter sammen med tilhørende verktøy og tjenester.
Batterigrenser er en viktig del av hvordan raffinerier, kjemiske anlegg og andre fabrikker designes, bygges, drives, vedlikeholdes og holdes trygge.
I denne artikkelen skal vi snakke om hva batterigrenser er, hvordan de fungerer på forskjellige områder, og hvorfor de er viktige innen ingeniørfag.
Hva er grensene for et batteri?
Batterigrenser er de klare linjene mellom to ansvarsområder.
Disse linjene kan være fysiske, som en flens på et rør, eller de kan være et bestemt tidspunkt i fortiden eller fremtiden.
I sammenheng med raffinerier og fabrikker beskriver batterigrenser området direkte rundt en prosessenhet eller et raffineri, som inkluderer alle delene av enheten eller anlegget.
Batteriets grenser er ofte satt av veiene som omgir området hvor denne produksjonsprosessen finner sted.
Dette området har utstyr for prosessen og kan også ha tanker for prosessen.
Batterigrenser i ingeniørfag
Batterigrenser er en svært viktig del av hvordan anlegg designes, bygges, drives, vedlikeholdes og holdes trygge.
Ved å dele opp anlegget i flere enheter blir prosjekteringsarbeidet enklere og ulike lisenser fra ulike selskaper kan brukes samtidig.
Kostnader utenfor stedet, også kalt "OSBL-investeringer", inkluderer kostnadene ved å forbedre verftet og bygge ekstra fasiliteter.
Hageforbedring er kostnadene ved å legge til et nytt anlegg innenfor batteriets grenser.
Batterigrenser er viktige når du planlegger og bygger anlegg som trygt kan håndtere kompliserte prosesser.
De tillater isolasjon under vedlikehold og nødsituasjoner, og sørger for at farlige ledninger og forsyninger kan kuttes av eller skilles fra batterigrensen for å hindre skade fra å spre seg til resten av anlegget.
Kort sagt setter batterigrenser området rundt en prosessenhet eller raffineri som inkluderer alle delene av enheten eller anlegget.
Den er vanligvis omgitt av veier og har prosessutstyr og kan også ha tankasje som brukes i prosessen.
Batterigrenser gjør designarbeid enklere ved å dele anlegg i flere enheter som er koblet sammen med OSBL-rørstativ, grøfter og veier.
De er viktige for å planlegge, bygge, drive, holde tritt og sørge for at planter er trygge.
Introduksjon til batterigrenser: Den overraskende fascinerende verden av begrensede batterier
Fortsatt vanskelig å forstå? La meg endre synspunktet litt:
Er du lei av å jobbe i et felt som alltid presser grensene for teknologi og nye ideer? Ønsker du deg noen ganger dagene da du bare kunne sette et AA-batteri inn i fjernkontrollen? Da er du heldig! I dag skal vi ta en pause fra verden av kule dingser og komplisert maskineri for å snakke om batterigrenser, som er overraskende interessante.
Så ta plass, løft føttene opp og gjør deg klar til å lære om den spennende verdenen av... Vent på det... Batterier som har en begrenset mengde strøm.
Ok, det var bare en spøk laget for å se ut som en TV-reklame.
La oss nå gå tilbake til forklaringen.
Enheter og tjenester innenfor batterigrenser
Innenfor batterigrenser (ISBL)
Inside Battery Limits (ISBL) refererer til alt utstyr og deler som virker på en prosess hovedstrøm.
Dette inkluderer prosessenheter som pumper, kompressorer, varmevekslere, reaktorer, destillasjonskolonner og mer.
Batterigrensen gjør designarbeid enklere ved å dele opp hele plottet i flere områder (kalt "enheter").
Hver enhet inkluderer alle delene av en enhet eller et anlegg, som utstyr, rør og ventiler.
Utenfor batterigrenser (OSBL)
UA&O, som står for utilities, accessories, and offsites, er vanligvis inkludert i kostnadene for utenfor batterigrensene.
UA&O er en betegnelse på ting som ikke er innenfor batterigrensene.
Dette inkluderer ting som elektrisk kraftproduksjon og forsyningssystemer, produksjon av damp og kjølevann, og forsyning og resirkulering av prosessvann.
Ikke-industrielle anlegg innenfor batterigrenser
Ikke-industrielle fasiliteter som kommunikasjonssentre, tinghus, sovesaler, hoteller, store leilighetskomplekser, ambassader, kontorbygg, sykehus, laboratorier, vedlikeholdsfasiliteter, kinoer, parkeringshus, treningssentre, fengsler, restauranter og butikkbygninger kan også være underlagt til batterigrenser.
Mesteparten av tiden regnes disse anleggene mot batterigrenser når de er på samme tomt som industrianlegg og bruker samme verktøy, tjenester og infrastruktur.
Formål og fordeler med batterigrenser
Formål med batterigrenser
Målet med batterigrenser er å gjøre designarbeidet enklere ved å dele hele tomten i flere områder eller enheter som er forbundet med OSBL-rørstativ, grøfter og veier.
Batterigrenser bidrar til å sikre at lisenser for ulike teknologier fra ulike selskaper kan brukes samtidig.
Dette gjør designarbeidet enklere, noe som lar designteamet fokusere på hva hver enhet trenger og sørger for at hver enhet kan jobbe for seg selv.
Ved å gjøre dette kan sikkerheten, effektiviteten og vedlikeholdet av hele bygningen forbedres.
Fordeler med batterigrenser
Batterigrenser er en viktig del av å sørge for at raffinerier og kjemiske anlegg er trygge arbeidsplasser.
De lar vedlikeholdsteamet skille en enhet eller linje fra en batterigrense slik at de kan arbeide på enheten eller linjene på en sikker måte.
I et anlegg, hvis det er en nødssituasjon, kan farlige ledninger og forsyninger kuttes eller skilles fra batterigrensen for å hindre skade fra å spre seg til resten av anlegget.
Det er også en rekke andre fordeler med batterigrenser, for eksempel:
- Enklere vedlikehold: Batterigrenser gjør det enkelt å ta vare på utstyr og linjer, slik at enhetene alltid er i god stand.
- Effektiv design: Batterigrenser gjør designprosessen enklere, noe som bidrar til å redusere de totale kostnadene ved å designe og bygge anlegget.
- Sikkerhet og risikostyring:" Batterigrenser gjør at anlegget kan kjøres trygt og bidrar til å forhindre ulykker ved å gjøre det enkelt å stenge av farlige ledninger og forsyninger.
- Optimalisering av prosesser:" Batterigrenser gjør at forskjellige prosesser kan optimaliseres, noe som bidrar til å gjøre hele anlegget mer effektivt.
Faktorer som påvirker batteriytelsen
Faktorer som påvirker kapasitet og energilagring
Flere ting begrenser et batteris kapasitet og mengden energi det kan lagre.
- Tilgjengelige aktive materialer:" Størrelsen og vekten til et batteri begrenser mengden aktive materialer som kan brukes i det.
- Elektrokjemisk stabilitet av materialer": Spenningsområdet som kan brukes i batteriet er begrenset av den elektrokjemiske stabiliteten til materialene, som også begrenser mengden energi som kan lagres.
- Tilgjengelig plass: Mengden ledig plass til å lagre de aktive materialene kan begrense hvor mye energi som kan lagres i et batteri av en viss størrelse eller vekt.
Faktorer som påvirker levetiden
Flere ting påvirker hvor lenge et batteri varer, for eksempel:
- Bruksmønstre: Måten en bil brukes på er en av tingene som påvirker hvor raskt et batteri eldes.
- Temperatur:" Høye temperaturer kan fremskynde slitasjen på nesten alle deler av et batteri og utgjøre alvorlig sikkerhetsrisiko, som brann eller eksplosjon.
- Ladehastigheter: Et ladesystem som ikke fungerer som det skal eller som konstant under- eller overlader et batteri kan fremskynde aldring.
- Vedlikehold: Riktig vedlikehold er et must hvis du vil at batteriet skal vare så lenge som mulig.
Faktorer som påvirker ladepriser
Flere ting begrenser hvor raskt et batteri kan lades, for eksempel:
- Temperatur: Ved svært lave eller svært høye temperaturer blir ladeytelsen dårligere.
- Anbefalt ladehastighet: Produsenter foreslår lading ved 0,8C eller mindre for å forlenge batteriets levetid.
- Rådende forhold: Lekkasjestrøm kan føre til at batteriet fortsetter å lades, noe som legger stress på batteriet.
- Cellespenningsgrenser:" Under hurtiglading bør den maksimale cellespenningsgrensen ikke skyves forbi for å forhindre at batteriet blir skadet.
- Kapasitet Fade: Over tid mister et litium-ion-batteri evnen til å holde en ladning fordi det har vært mye brukt eller har vært utsatt for høye temperaturer.
Faktorer som påvirker energitetthet
Flere ting begrenser mengden energi som et batteri kan holde.
- Batteritype: Mengden energi i hver type batteri er forskjellig.
- Tilgjengelig plass: Energitettheten til et batteri kan begrenses av hvor mye plass som er tilgjengelig for å lagre de aktive materialene.
- Tilgjengelige aktive materialer:" Størrelsen og vekten til et batteri begrenser mengden aktive materialer som kan brukes i det.
Øke batterigrenser og ladegrenser
Økende energitetthet
Batterier er den vanligste måten å lagre energi på, men de har grenser når det kommer til hvor mye energi de kan holde på.
Forskere ser på nye materialer og kjemiske prosesser som kan forbedre energitettheten til et batteri slik at det kan lagre mer energi.
Utviklingen av solid-state batterier med litiummetallanoder er en lovende teknologi.
Disse batteriene kan ha dobbelt så mye energi som vanlige litium-ion-batterier.
Flow-batterier er et annet alternativ.
De lagrer og frigjør energi ved å bruke kjemiske reaksjoner mellom to elektrolyttløsninger.
Hybridsystemer blir også laget som kombinerer batterier med andre måter å lagre energi på, som kondensatorer eller superledende magnetisk energilagring.
Optimalisering av bruk og vedlikehold
For å få batterier til å vare lenger, er det best å bruke og ta vare på dem på best mulig måte.
Batteristyringssystemer kan brukes til å holde styr på og kontrollere hvordan batterier lades og utlades for å sikre at de brukes på en tryggest og best mulig måte.
Det gjøres også forskning for å få batterier til å vare lenger og vare bedre ved å fikse problemer som elektrodeslitasje og kapasitetstap over tid.
Batteriladingsgrenser
En telefon eller bærbar PC kan for eksempel settes opp på noen forskjellige måter for å begrense hvor mye den kan lade.
En måte å gjøre dette på er å sette opp enhetens BIOS eller UEFI-innstillinger.
Et annet alternativ er å bruke en merkespesifikk app, som MyASUS for ASUS bærbare datamaskiner.
Noen enheter har også innebygde funksjoner som lar brukere optimalisere batterilading.
For eksempel har Surface-appen for Windows-bærbare datamaskiner en funksjon som heter Smart Charging, og Motorola-telefoner har et alternativ som heter Optimalisert lading i batteriinnstillingene.
Men det er viktig å huske at ikke alle enheter har innebygde funksjoner eller apper som lar deg sette grenser for hvor mye batteri de kan bruke.
Noen enheter, som smarttelefoner, lar deg kanskje ikke angi batterigrenser gjennom BIOS- eller UEFI-innstillinger.
Så det er viktig å sjekke enhetens brukerhåndbok eller ta kontakt med produsenten for å finne ut hvordan du setter batterigrenser.
Du kan angi en batterigrense på en bærbar datamaskin ved å følge produsentens instruksjoner eller ved å bruke tredjepartsapper fra Google Play Store.
Det er best å holde batteriet ladet mellom 25 % og 85 % slik at det varer lenger og ikke blir for stresset i noen ender.
Batterigrenser ISBL og OSBL
Tips: Slå på bildetekstknappen hvis du trenger det. Velg "automatisk oversettelse" i innstillingsknappen hvis du ikke er kjent med talespråket. Du må kanskje klikke på språket til videoen først før favorittspråket ditt blir tilgjengelig for oversettelse.
Konklusjon
Avslutningsvis er batterigrenser en viktig del av ethvert raffineri eller kjemisk anlegg, og enhver ingeniør må vite hva de er, hvordan de måles og hva de brukes til.
Etter hvert som verdens energiproblemer stadig blir verre, vil det bli viktigere og viktigere å optimalisere batterigrensene for å gjøre dem mer effektive og lagre mer energi.
Men utover den tekniske siden er det en sjanse til å se på batterigrensene fra et bredere perspektiv.
Ved å tenke på hvordan bruk av energi påvirker miljøet og hvordan batterigrenser kan bidra til å redusere karbonavtrykket vårt, kan vi flytte grensene for innovasjon og ta reelle skritt mot en mer bærekraftig fremtid.
Så la oss fortsette å se inn i den spennende verden av batterigrenser, ikke bare for deres tekniske verdi, men også for hvordan de kan bidra til å gjøre verden til et bedre sted.
Lenker og referanser
Kjemisk ingeniørdesignprinsipper, praksis og økonomi for anleggs- og prosessdesign
DOE-håndbok om prosesssikkerhetsledelse for svært farlige kjemikalier
Dele på…
