Ca student la inginerie sau inginer, știi că rafinăriile și fabricile chimice au o mulțime de procese și sisteme importante care le mențin în funcțiune.
Una dintre cele mai importante este limitele bateriei.
Aceasta este o zonă care include o unitate de procesare sau un grup de unități, precum și utilitățile și serviciile care le însoțesc.
În lumea cu ritm rapid de astăzi, în care nevoia de energie este în creștere, devine din ce în ce mai important să poți gestiona și optimiza limitele bateriei.
Acest articol vă va spune tot ce trebuie să știți despre limitele bateriei și importanța acestora în lumea ingineriei, de la factorii care afectează performanța bateriei până la modalități de a stoca mai multă energie.
Așa că haideți să descoperim mai multe despre lumea interesantă a limitelor bateriei.
Introducere în limitele bateriei
Definiție formală:
O zonă dintr-o rafinărie sau o fabrică chimică care cuprinde o unitate de procesare sau o baterie de unități împreună cu utilitățile și serviciile aferente acestora.
Limitele bateriei sunt o parte importantă a modului în care rafinăriile, fabricile chimice și alte fabrici sunt proiectate, construite, rulate, întreținute și păstrate în siguranță.
În acest articol, vom vorbi despre limitele bateriei, cum funcționează acestea în diferite domenii și de ce sunt importante în inginerie.
Care sunt limitele unei baterii?
Limitele bateriei sunt liniile clare dintre două domenii de responsabilitate.
Aceste linii pot fi fizice, ca o flanșă pe o țeavă, sau pot fi într-un anumit timp în trecut sau viitor.
În contextul rafinăriilor și fabricilor, limitele bateriei descriu zona direct din jurul unei unități de proces sau a unei rafinărie, care include toate părțile unității sau fabricii.
Limitele bateriei sunt adesea stabilite de drumurile care înconjoară zona în care are loc acest proces de fabricație.
Această zonă are echipamente pentru proces și poate avea și rezervoare pentru proces.
Limitele bateriei în inginerie
Limitele bateriei sunt o parte foarte importantă a modului în care plantele sunt proiectate, construite, rulate, întreținute și păstrate în siguranță.
Prin împărțirea fabricii în mai multe unități, munca de proiectare este ușoară și pot fi utilizate în același timp diferite licențe de la diferite companii.
Costurile în afara amplasamentului, numite și „investiții OSBL”, includ costurile de îmbunătățire a curții și construirea de facilități suplimentare.
Îmbunătățirea curții este costul adăugării unei noi instalații în limitele bateriei.
Limitele bateriei sunt importante atunci când planificați și construiți instalații care pot face față în siguranță proceselor complicate.
Acestea permit izolarea în timpul întreținerii și în situații de urgență, asigurându-se că liniile periculoase și alimentările de utilități pot fi întrerupte sau separate de limita bateriei pentru a împiedica răspândirea daunelor la restul fabricii.
Pe scurt, limitele bateriei stabilesc zona din jurul unei unități de proces sau rafinărie care include toate părțile unității sau fabricii.
De obicei, este înconjurat de drumuri și are echipamente de proces și poate avea și un rezervor care este utilizat în proces.
Limitele bateriei ușurează munca de proiectare prin împărțirea plantelor în mai multe unități care sunt legate între ele cu rafturi pentru țevi OSBL, șanțuri și drumuri.
Ele sunt importante pentru planificarea, construirea, funcționarea, menținerea pasului și asigurarea că plantele sunt în siguranță.
Introducere în limitele bateriilor: Lumea surprinzător de fascinantă a bateriilor limitate
Încă greu de înțeles? Hai sa schimb putin punctul de vedere:
Te-ai săturat să lucrezi într-un domeniu care depășește mereu limitele tehnologiei și ideilor noi? Uneori îți dorești să ai vremurile în care ai putea doar să introduci o baterie AA în telecomandă? Ai noroc, atunci! Astăzi, vom face o pauză din lumea gadgeturilor cool și a mașinilor complicate pentru a vorbi despre limitele bateriei, care sunt surprinzător de interesante.
Așadar, luați loc, ridicați-vă picioarele și pregătiți-vă să învățați despre lumea captivantă a... Așteptați-o... Bateriilor care au o cantitate limitată de putere.
Bine, a fost doar o glumă făcută să arate ca o reclamă TV.
Acum să revenim la explicație.
Unități și servicii în limitele bateriei
Limitele interne ale bateriei (ISBL)
Limitele interne ale bateriei (ISBL) se referă la toate echipamentele și piesele care acționează asupra fluxului de alimentare principal al procesului.
Aceasta include unități de procesare precum pompe, compresoare, schimbătoare de căldură, reactoare, coloane de distilare și multe altele.
Limita bateriei ușurează munca de proiectare, împărțind întreaga parcelă în mai multe zone (numite „unități”).
Fiecare unitate include toate părțile unei unități sau instalații, cum ar fi echipamente, țevi și supape.
În afara limitelor bateriei (OSBL)
UA&O, care înseamnă utilități, auxiliare și servicii externe, sunt de obicei incluse în costurile limitelor în afara bateriei.
UA&O este un termen pentru lucruri care nu sunt în limitele bateriei.
Acestea includ lucruri precum sistemele de generare și alimentare cu energie electrică, producerea de abur și apă de răcire și furnizarea și reciclarea apei de proces.
Facilități neindustriale în limitele bateriei
Facilitățile neindustriale, cum ar fi centre de comunicații, tribunale, cămine, hoteluri, complexe mari de apartamente, ambasade, clădiri de birouri, spitale, laboratoare, facilități de întreținere, cinematografe, parcări, centre de fitness, închisori, restaurante și clădiri de vânzare cu amănuntul pot fi, de asemenea, supuse la limitele bateriei.
De cele mai multe ori, aceste facilități sunt luate în considerare pentru limitele bateriei atunci când se află pe aceeași parcelă cu unitățile industriale și folosesc aceleași utilități, servicii și infrastructură.
Scopul și beneficiile limitelor bateriei
Scopul limitelor bateriei
Scopul limitelor bateriei este de a facilita munca de proiectare prin împărțirea întregului teren în mai multe zone sau unități care sunt conectate prin rafturi de țevi OSBL, șanțuri și drumuri.
Limitele bateriei vă ajută să vă asigurați că licențele pentru diferite tehnologii de la diferite companii pot fi utilizate în același timp.
Acest lucru facilitează munca de proiectare, ceea ce permite echipei de proiectare să se concentreze pe ceea ce are nevoie fiecare unitate și se asigură că fiecare unitate poate funcționa singură.
Procedând astfel, siguranța, eficiența și întreținerea întregii clădiri pot fi îmbunătățite.
Beneficiile limitelor bateriei
Limitele bateriei sunt o parte importantă pentru a ne asigura că rafinăriile și fabricile chimice sunt locuri sigure de lucru.
Ei permit echipei de întreținere să separe o unitate sau o linie de o limită a bateriei, astfel încât să poată lucra la unitate sau linii în siguranță.
Într-o fabrică, dacă există o urgență, liniile periculoase și consumabilele pot fi tăiate sau separate de limita bateriei pentru a împiedica răspândirea daunelor la restul instalației.
Există, de asemenea, o serie de alte beneficii ale limitelor bateriei, cum ar fi:
- Întreținere mai ușoară: limitele bateriei facilitează îngrijirea echipamentelor și a liniilor, astfel încât unitățile sunt întotdeauna în stare bună.
- Design eficient: limitele bateriei fac procesul de proiectare mai ușor, ceea ce ajută la scăderea costului total al proiectării și construirii instalației.
- Siguranța și managementul riscurilor: „Limitele bateriei permit instalației să funcționeze în siguranță și ajută la prevenirea accidentelor, facilitând închiderea liniilor periculoase și a alimentărilor de utilități.
- Optimizarea proceselor: „Limitele bateriei permit optimizarea diferitelor procese, ceea ce ajută la eficientizarea întregii instalații.
Factori care afectează performanța bateriei
Factori care afectează capacitatea și stocarea energiei
Mai multe lucruri limitează capacitatea unei baterii și cantitatea de energie pe care o poate stoca.
- Materiale active disponibile: „Dimensiunea și greutatea unei baterii limitează cantitatea de materiale active care pot fi utilizate în ea.
- Stabilitatea electrochimică a materialelor”: Gama de tensiuni care pot fi utilizate în baterie este limitată de stabilitatea electrochimică a materialelor, care limitează și cantitatea de energie care poate fi stocată.
- Spațiu disponibil: cantitatea de spațiu disponibilă pentru stocarea materialelor active poate limita cantitatea de energie care poate fi stocată într-o baterie de o anumită dimensiune sau greutate.
Factori care afectează durata de viață
Mai multe lucruri afectează durata de viață a bateriei, cum ar fi:
- Modele de utilizare: modul în care este utilizată o mașină este unul dintre lucrurile care afectează cât de repede îmbătrânește o baterie.
- Temperatura: „Temperaturile ridicate pot accelera uzura pe aproape fiecare parte a bateriei și pot prezenta riscuri grave de siguranță, cum ar fi incendiul sau explozia.
- Rate de încărcare: un sistem de încărcare care nu funcționează corect sau care în mod constant subîncărcă sau supraîncărcă o baterie poate accelera îmbătrânirea acesteia.
- Întreținere: Întreținerea adecvată este o necesitate dacă doriți ca bateria să dureze cât mai mult posibil.
Factori care afectează ratele de încărcare
Mai multe lucruri limitează cât de repede poate fi încărcată o baterie, cum ar fi:
- Temperatura: la temperaturi foarte scăzute sau foarte ridicate, performanța de încărcare se înrăutățește.
- Rata de încărcare recomandată: Producătorii sugerează încărcarea la 0,8C sau mai puțin pentru a prelungi durata de viață a bateriei.
- Condiții predominante: curentul de scurgere poate face ca bateria să se încarce în continuare, ceea ce pune stres asupra bateriei.
- Limite de tensiune celulară: „În timpul încărcării rapide, limita maximă de tensiune a celulei nu trebuie depășită pentru a preveni deteriorarea bateriei.
- Decolorarea capacității: În timp, o baterie litiu-ion își pierde capacitatea de a menține încărcarea deoarece a fost folosită mult sau a fost expusă la temperaturi ridicate.
Factori care afectează densitatea energetică
Mai multe lucruri limitează cantitatea de energie pe care o poate stoca o baterie.
- Tip baterie: cantitatea de energie din fiecare tip de baterie este diferită.
- Spațiu disponibil: densitatea de energie a unei baterii poate fi limitată de cât spațiu este disponibil pentru depozitarea materialelor active.
- Materiale active disponibile: „Dimensiunea și greutatea unei baterii limitează cantitatea de materiale active care pot fi utilizate în ea.
Creșterea limitelor bateriei și a limitelor de încărcare
Creșterea densității energetice
Bateriile sunt cel mai comun mod de a stoca energie, dar au limite atunci când vine vorba de cantitatea de energie pe care o pot păstra.
Cercetătorii caută noi materiale și procese chimice care pot îmbunătăți densitatea energetică a unei baterii, astfel încât aceasta să poată stoca mai multă energie.
Dezvoltarea bateriilor cu stare solidă cu anozi cu litiu metalic este o tehnologie promițătoare.
Aceste baterii ar putea avea de două ori mai multă energie decât bateriile obișnuite cu litiu-ion.
Bateriile Flow sunt o altă opțiune.
Ele stochează și eliberează energie prin utilizarea reacțiilor chimice între două soluții de electroliți.
De asemenea, sunt realizate sisteme hibride care combină bateriile cu alte moduri de stocare a energiei, cum ar fi condensatoare sau stocarea energiei magnetice supraconductoare.
Optimizarea utilizării și întreținerii
Pentru ca bateriile să dureze mai mult, cel mai bine este să le folosiți și să le îngrijiți în cel mai bun mod posibil.
Sistemele de gestionare a bateriilor pot fi utilizate pentru a urmări și a controla modul în care bateriile sunt încărcate și descărcate pentru a vă asigura că sunt utilizate în cel mai sigur și cel mai bun mod posibil.
Se fac, de asemenea, cercetări pentru a face bateriile să dureze mai mult și să dureze mai bine, prin soluționarea problemelor precum uzura electrodului și pierderea capacității în timp.
Limitele de încărcare a bateriei
Un telefon sau un laptop, de exemplu, poate fi configurat în câteva moduri diferite pentru a limita cât de mult poate încărca.
O modalitate de a face acest lucru este să configurați setările BIOS sau UEFI ale dispozitivului.
O altă opțiune este să utilizați o aplicație specifică mărcii, cum ar fi MyASUS pentru laptopurile ASUS.
Unele dispozitive au și funcții încorporate care permit utilizatorilor să optimizeze încărcarea bateriei.
De exemplu, aplicația Surface pentru laptopuri Windows are o funcție numită Smart Charging, iar telefoanele Motorola au o opțiune numită Încărcare optimizată în setările bateriei.
Dar este important să rețineți că nu toate dispozitivele au funcții sau aplicații încorporate care vă permit să stabiliți limite pentru cantitatea de baterie pe care o pot folosi.
Este posibil ca unele dispozitive, cum ar fi smartphone-urile, să nu vă permită să setați limitele bateriei prin setările BIOS sau UEFI.
Așadar, este important să verificați manualul de utilizare al dispozitivului sau să luați legătura cu producătorul pentru a afla cum să setați limitele bateriei.
Puteți seta o limită a bateriei pe un laptop urmând instrucțiunile producătorului sau utilizând aplicații terță parte din Magazinul Google Play.
Cel mai bine este să păstrați bateria încărcată între 25% și 85%, astfel încât să dureze mai mult și să nu fie prea stresată la niciunul dintre capetele.
Limitele bateriei ISBL și OSBL
Sfat: activați butonul de subtitrare dacă aveți nevoie de el. Alegeți „traducere automată” în butonul de setări, dacă nu sunteți familiarizat cu limba vorbită. Poate fi necesar să faceți mai întâi clic pe limba videoclipului înainte ca limba preferată să devină disponibilă pentru traducere.
Concluzie
În concluzie, limitele bateriei sunt o parte importantă a oricărei rafinării sau fabrici chimice și orice inginer trebuie să știe ce sunt, cum sunt măsurate și pentru ce sunt folosite.
Pe măsură ce problemele energetice ale lumii continuă să se agraveze, va deveni din ce în ce mai important să optimizați limitele bateriei pentru a le face mai eficiente și pentru a stoca mai multă energie.
Dar dincolo de partea tehnică, există șansa de a privi limitele bateriei dintr-un punct de vedere mai larg.
Gândindu-ne la modul în care utilizarea energiei afectează mediul și la modul în care limitele bateriei ne pot ajuta la reducerea amprentei noastre de carbon, putem depăși limitele inovației și putem face pași reali către un viitor mai durabil.
Așa că haideți să continuăm să căutăm în lumea interesantă a limitelor bateriei, nu doar pentru valoarea lor tehnică, ci și pentru modul în care ar putea ajuta la transformarea lumii într-un loc mai bun.
Link-uri și referințe
Principii de proiectare de inginerie chimică, practică și economie de proiectare a instalațiilor și a proceselor
Distribuie pe…
