Jiangsu Sunzo — специализированное комплексное решение для электролизеров с дисковыми пружинами

– Больше, чем просто продукты – мы предоставляем комплексные решения.

Jiangsu Sunzo является национальным высокотехнологичным предприятием и провинциальным предприятием «Специализированное, утонченное, уникальное и инновационное». С 2006 года компания сосредоточена на прецизионных исследованиях, разработке и производстве дисковых пружин, участвовала в разработке и пересмотре национального стандарта GB/T 1972 для упругих компонентов, владеет более чем 70 патентами, связанными с пружинами, и создала замкнутую промышленную производственную базу, охватывающую всю цепочку создания стоимости: индивидуальная обработка специальных сырьевых материалов, прецизионная ковка конических заготовок, специализированная термообработка в соответствии с конкретными условиями эксплуатации, полностью автоматизированная сортировка по размерам и силе, лаборатория моделирования условий эксплуатации.

1. Сертификация системы: ISO 9001, IATF 16949, ISO 14001 и ISO 45001 – охватывает всю организацию, обеспечивая соответствие строгим требованиям аудита качества для энергетического оборудования;
2. Комплексный испытательный центр: Мы создали прецизионную испытательную лабораторию класса 100 000, оснащенную комплексным испытательным оборудованием, охватывающим кривые нагрузки, высокотемпературное ползучесть, релаксацию напряжений, усталостные циклы, испытания на нейтральный солевой туман, металлографический анализ и испытания на водородное охрупчивание под нагрузкой; мы способны самостоятельно проводить полномасштабные приемочные испытания на заводе, предоставлять полные внутренние отчеты об испытаниях и поддерживать сторонние учреждения в проведении внешних сертификационных испытаний;
3. Полный ассортимент материалов на складе: Мы поддерживаем постоянный запас специализированных материалов для водородной энергетики, включая высокочистую пружинную сталь, аустенитную нержавеющую сталь, никелевые суперсплавы Inconel, дисперсионно-твердеющие нержавеющие стали и коррозионностойкие сплавы Hastelloy, с возможностью быстрой реакции как на образцы, так и на партии поставок;
4. Возможности вспомогательного обслуживания: стандартные спецификации с наличием на складе; нестандартные дисковые пружины доступны для индивидуальных заказов, начиная от одной единицы; полный комплект поддержки заводских испытаний; техническое руководство по сборке на месте; и долгосрочная поддержка анализа отказов.

Мы сосредоточены на трех основных системах зажима электролизеров: щелочных системах ALK, протонно-обменных мембранах PEM и анионно-обменных мембранах AEM. Для решения пяти критических экстремальных условий эксплуатации – непрерывное предварительное зажатие под высоким напряжением, циклические термические циклы, водородное охрупчивание/сильная щелочная коррозия, долгосрочная высокотемпературная ползучесть и безопасность герметизации стека – мы предоставляем комплексные решения для зажима дисковыми пружинами, адаптированные к требованиям локализации систем зажима для различного оборудования для производства водорода.

1. Равномерно распределенная равномерная предварительная нагрузка
2. Сбалансирует зажим пластин электродов, мембранно-электродного узла и уплотнительных прокладок; устраняет локальные пустоты давления в стеке топливных элементов; снижает контактное сопротивление между пластинами электродов; стабилизирует энергопотребление при производстве водорода; и предотвращает локальный перегрев.
3. Динамическая компенсация долгосрочной ползучести
4. Компенсирующий уплотнительный элемент и материал пластины электрода противодействуют релаксации ползучести при длительной работе при высоких температурах и высоком давлении, тем самым непрерывно поддерживая нагрузку зажима стека и предотвращая устойчивое снижение рабочего давления.
5. Адаптивный буфер холодного/горячего пуска
6. Он разработан для противодействия резким колебаниям температуры, вызванным частыми циклами включения и выключения оборудования, компенсирует размерное расширение и сжатие из-за термических эффектов в металлах и устраняет как утечку уплотнения в условиях низкотемпературной эксплуатации, так и риски раздавливания мембранного модуля в условиях высокотемпературной эксплуатации.
7. Комплексная гарантия безопасности герметизации оборудования
8. Непрерывное и стабильное сжатие уплотнительной конструкции эффективно предотвращает крупные опасности для безопасности, такие как утечка щелочного электролита и смешивание водородно-кислородной среды при работе под высоким напряжением, у их истоков.

1. Плохая согласованность силы
2. Толщина и свободная высота дисковых пружин в одной партии имеют значительные допуски; предварительная нагрузка на нескольких болтовых точках каждого отдельного стека топливных элементов имеет большие отклонения; распределение давления по стеку неравномерно; контактное сопротивление колеблется; и возникают локальные высокие температуры.
3. Серьезная долгосрочная релаксация напряжений/ползучесть при высоких температурах
4. После нескольких месяцев непрерывной работы предварительная нагрузка оборудования может значительно снизиться; в таких случаях агрегат должен быть остановлен для разборки и повторной затяжки болтов, что прерывает производство, существенно снижает коэффициент использования электролизера и увеличивает эксплуатационные расходы и затраты на техническое обслуживание.
5. Риски отказа из-за водородного охрупчивания и сильной щелочной коррозии
6. Щелочные электролизеры длительное время подвергаются воздействию сильного щелочного электролита на основе KOH; электролизеры PEM работают в среде водорода под высоким давлением, где обычная углеродистая сталь и стандартная пружинная сталь подвержены поверхностной коррозии и внутреннему растрескиванию, вызванному водородом, тем самым создавая потенциальные риски разрушения и утечки.
7. Недостаточный срок службы при усталости
8. При частых циклах пуска-останова, связанных с вспомогательным оборудованием проекта, дисковые пружины подвержены усталостному разрушению, что может напрямую привести к отказу герметизации и инцидентам безопасности, связанным с утечкой среды.
9. Трение поверхности генерирует металлические отходы.
10. Длительное возвратно-поступательное трение между дисковой пружиной и торцевой пластиной генерирует металлический порошок, который загрязняет электролит, царапает мембранный электрод и, в тяжелых случаях, вызывает пробой изоляционной структуры.
11. Недостатки традиционных импортных вспомогательных компонентов
12. Зарубежные бренды дисковых пружин имеют длительные сроки поставки и относительно высокие цены на продукцию; они не поддерживают мелкосерийную индивидуальную разработку, не имеют инженеров на месте в Китае и не могут выполнять специализированную оптимизацию процессов, адаптированную к уникальным условиям эксплуатации электролизеров.

Клиент является ведущим отечественным производителем комплексных систем электролизеров, одновременно развертывая две производственные линии – одну для щелочного электролиза ALK и другую для собственной мембранной технологии PEM; его портфель продуктов охватывает крупномасштабные промышленные установки для производства водорода, а также средне- и крупногабаритное оборудование для производства водорода под высоким давлением, в основном ориентированное на крупномасштабное промышленное производство зеленого водорода.

1. Спецификации продукта: Дисковая пружина большого наружного диаметра для тяжелых условий эксплуатации; ее внутренний и наружный диаметры и толщина находятся в общем диапазоне размеров для мощных электролизеров;
2. Исходные вспомогательные материалы: обычная пружинная сталь;
3. Конфигурация сборки: Многокомпонентная сборка, расположенная с внешней стороны торцевой пластины, с использованием соответствующей структуры позиционирующего паза для достижения радиального ограничения;
4. Структура крепления электрохимического стека: центральная схема натяжения с использованием нескольких натяжных болтов, с равномерным зажимом каждого отдельного стека;
5. Условия эксплуатации: Оборудование рассчитано на высокую нагрузку зажима, при этом коэффициент сжатия сборки дисковых пружин приближается к предельному диапазону сжатия;
6. Текущее рабочее состояние: Расчетный срок службы продукта долгий; однако во время эксплуатации происходит значительная деградация, вызванная ползучестью, что требует периодических остановок для повторной затяжки болтов и компенсации потери давления.

1. Контроль допусков на размеры внешне закупаемых дисковых пружин является нестрогим; в пределах одной партии существуют значительные колебания свободной высоты и толщины; после штабелирования отклонение нагрузки превышает установленные пределы; следовательно, достижение удовлетворительной равномерности давления по стеку оказывается сложной задачей.
2. В условиях эксплуатации с предельно высокой нагрузкой и сжатием материал демонстрирует значительное поведение ползучести, а частые остановки для повторной затяжки приводят к потере производственных мощностей;
3. В условиях эксплуатации PEM под высоким давлением водорода обычная пружинная сталь демонстрирует недостаточную стойкость к водородному охрупчиванию, создавая риск безопасности при разрушении во время длительной эксплуатации;
4. Традиционные стандартизированные вспомогательные продукты не могут оптимизировать структуру конической заготовки или процесс термообработки для соответствия тяжелым условиям эксплуатации клиента, а также не предлагают индивидуальные решения;
5. Требования к квалификации поставщика предусматривают полный комплект типовых испытаний; однако эти испытания занимают длительное время, и их увеличенные сроки поставки могут легко задержать график ввода проекта в эксплуатацию.

① Стабильность нагрузки ② Размерная согласованность ③ Низкая остаточная деформация / Сопротивление ползучести ④ Срок службы при усталости

1. Оптимизировать общую стоимость закупки вспомогательных материалов при условии эквивалентных эксплуатационных характеристик;
2. За счет модернизации производственного процесса снижаются допуски на размеры дисковых пружин, тем самым повышая согласованность нагрузки в пределах одной партии;
3. Предоставляет полный комплект заводских испытаний и данных инспекции, полностью соответствующий требованиям внутреннего аудита доступа клиента;
4. Открытие совместных каналов разработки для решения отраслевой проблемы долгосрочной релаксации ползучести в композитных дисковых пружинах для тяжелых условий эксплуатации.

Для решения проблем высоких нагрузок, многослойной укладки и экстремального сжатия, присущих мощным электролизерам, Jiangsu Sunzo представила специализированное комплексное решение для дисковых пружин, разработанное для тяжелых условий эксплуатации, с низким сопротивлением ползучести и водородному охрупчиванию, обеспечивающее полное покрытие всех технических проблем, с которыми сталкиваются клиенты.

Используя сверхчистые материалы пружинной стали в сочетании с запатентованным процессом термообработки закалкой и отпуском, этот продукт использует стандартизированный производственный рабочий процесс для строгого обеспечения отличной стойкости к сильной щелочной коррозии, низких свойств ползучести и экономической эффективности для крупномасштабных применений оборудования, что делает его идеальным для систем непрерывного производства водорода с большими стандартными объемами.

Этот продукт использует высококачественную подложку из пружинной стали в сочетании с коррозионностойким покрытием Dacron, в сочетании со стандартизированным процессом обработки поверхности для защиты от влаги и агрессивных сред; он эффективно контролирует высокотемпературную релаксацию напряжений, что делает его подходящим для сред с высоким давлением водорода и условий с частыми циклами пуска-останова, тем самым обеспечивая долгосрочное равномерное сжатие протонно-обменной мембраны, снижая риск отказа упругости во время длительной эксплуатации и поддерживая интеграцию с решениями по изоляции мембранных электродов.

1. Процесс прецизионной ковки конических заготовок обеспечивает строгий контроль плоскостности опорной поверхности дисковой пружины, с допусками по толщине, превышающими общие отраслевые стандарты;
2. Полностью автоматизированная система сортировки по нагрузке для готовой продукции; отклонение нагрузки дисковой пружины в пределах одной партии контролируется в пределах ±3%, что значительно улучшает общую равномерность давления многоболтовых стеков;
3. Система замкнутого контроля размеров разработана для соответствия структуре позиционирующего паза клиентской пластины, обеспечивая сборку без заеданий или радиального трения, тем самым снижая образование износостойких частиц на торцевой поверхности.

1. Используется моделирование многофизического поля на основе конечных элементов для моделирования кривых силы-перемещения нескольких штабелированных компонентов, оптимизации конического коэффициента наклона дисковых пружин и предотвращения растрескивания, вызванного концентрацией напряжений, в условиях экстремального сжатия;
2. Контактные поверхности дисковых пружин покрыты сухим низкофрикционным и износостойким покрытием, которое снижает взаимные потери на трение между слоями, предотвращает отслаивание металлических частиц, соответствует требованиям к чистой среде для оборудования для производства водорода и устраняет необходимость в смазочной смазке при сборке;
3. Кривая нагрузки соответствует заданному клиентом диапазону силы зажима, значительно снижая затухание ползучести при предельном уровне сжатия и существенно продлевая цикл повторной затяжки болтов.

Полные комплекты внутренних отчетов об испытаниях будут предоставлены одновременно с образцами испытаний и партиями продукции; эти отчеты могут включать полный набор данных испытаний, таких как: металлографическая микроструктура сырья, испытания на твердость, кривые характеристик нагрузка-деформация, испытания на усталостную долговечность 10 000 циклов, испытания на коррозию в нейтральном солевом тумане в течение 1000 часов, испытания на релаксацию ползучести при высоких температурах и испытания на водородное охрупчивание под нагрузкой; если требуются авторитетные сторонние испытания, мы можем помочь клиенту в координации с внешними испытательными учреждениями для проведения испытаний.

1. Бесплатное моделирование силы зажима стека топливных элементов, вывод оптимального количества дисковых пружин и соответствующей схемы выбора конфигурации;
2. Инженеры предоставляют руководство по сборке на месте, предоставляя стандартизированные рабочие процессы композитной сборки и спецификации калибровки момента предварительной затяжки;
3. Бесплатный анализ разборки и отказов при аномалиях эксплуатации продукта; предоставляет план итерации и оптимизации процесса;
4. Создание выделенных каналов совместной разработки для постоянной итерации производственных процессов и решения общих отраслевых проблем, таких как ползучесть в тяжелых условиях и водородное охрупчивание.

Применимые условия эксплуатации: крупномасштабные промышленные системы производства водорода на основе щелочных электролизеров, среды сильных щелочных электролитов KOH и средне- и долгосрочная непрерывная стационарная эксплуатация оборудования; подходит для болтовых крепежных конструкций вокруг резервуара электролизера и в центральной точке основного сжатия, которые обеспечивают непрерывную компенсацию ползучести и теплового расширения/сжатия, тем самым обеспечивая стабильное поддержание давления герметизации стека топливных элементов.

• Доступные материалы: высокочистая пружинная сталь, коррозионностойкая нержавеющая сталь 316L
• Преимущества продукта: Зрелые вспомогательные решения с отличным соотношением цены и качества; превосходная щелочная стойкость; строгий контроль деформации ползучести в условиях длительной эксплуатации; поддержка крупнообъемной стабильной поставки по требованию.
• Спецификации: Вся серия продуктов охватывает все спецификации наружного диаметра; поддерживает любую комбинацию отдельных ячеек, штабелированных конфигураций или парных конфигураций; индивидуальные решения могут быть предоставлены на основе конфигурации стека клиента.

Применимые условия эксплуатации: среды водорода под высоким давлением, частые циклы термического пуска-останова и средне-давленная непрерывная эксплуатация; предназначены для долгосрочного равномерного зажима систем протонно-обменных мембран, соответствуют требованиям зажима обычных электролизеров PEM и снижают риск отказа упругости из-за деградации во время длительной эксплуатации.

• Доступные материалы: высококачественная пружинная сталь специального класса, 50CrVA и легированная пружинная сталь 60Si2Mn
• Преимущества продукта: Оснащен антикоррозионным покрытием Dakro и имеет стандартизированный процесс обработки поверхности, который эффективно противостоит эрозии, вызванной влагой и средой; обеспечивает стабильный контроль высокотемпературной релаксации напряжений, может сочетаться с решениями по изоляции мембранных электродов и предлагает отличное соотношение цены и качества.
• Совместимые модели: Высоковольтные электролизеры PEM малой и средней мощности; распределенные системы электролиза PEM для производства водорода

Применимые условия эксплуатации: малые и средние распределенные системы производства водорода AEM; предназначены для сценариев, где установка торцевой пластины накладывает строгие ограничения по осевому пространству, удовлетворяя требованиям к легкому общему дизайну системы.

• Дополнительные материалы: дисперсионно-твердеющая нержавеющая сталь 17-7PH
• Преимущества продукта: Тонкая, легкая конструкция обеспечивает высокую выходную мощность в ограниченном пространстве, со стабильной производительностью как при высоких, так и при низких температурах.

Мы предлагаем специализированные услуги по индивидуальной настройке для применений в водородной энергетике: самоориентирующиеся дисковые пружины, дисковые пружины с изоляционным покрытием, предварительно собранные сборки дисковых пружин и сверхтяжелые нестандартные или нестандартные дисковые пружины; мы поддерживаем разработку индивидуальных образцов и предоставляем одновременное моделирование нагрузки и техническую поддержку комбинированного выбора.

Стандартизированный процесс обследования на месте выполняется без фотографирования чертежей оборудования или структурных схем клиента; вместо этого, посредством структурированных интервью и наблюдений на месте, собирается исчерпывающая информация о конфигурации стека электролизера, расположении болтов, предварительной нагрузке, точках отказа и стандартах приемочных испытаний. На основе этих данных генерируется «Отчет о диагностике условий эксплуатации оборудования» и предоставляется индивидуальная схема выбора дисковых пружин.

1. Используется трехмерное моделирование в сочетании с многофизическим моделированием методом конечных элементов для моделирования поведения напряжений, ползучести и усталостных характеристик дисковых пружин в условиях высоких температур, высокого давления и термических циклов;
2. Вывод кривых нагрузка-деформация, оптимальных схем композитного дизайна и отчетов о проверке коэффициента безопасности для проактивного предотвращения отказов оборудования, вызванных неправильным выбором.

1. Быстрое прототипирование: стандартные спецификации с краткосрочной поставкой со склада; нестандартные индивидуальные заказы с быстрым производством образцов;
2. Мы сотрудничаем с клиентами для завершения полного набора типовых испытаний для утверждения поставщика, предоставляя полные внутренние отчеты об испытаниях; где требуются сторонние испытания, мы обеспечиваем полную координацию с внешними испытательными учреждениями для сокращения цикла аудита поставщика клиента.

1. Вывод руководства по СОП сборки и обучение калибровке предварительного момента затяжки;
2. Предоставление рекомендаций по выбору приспособлений для пакетной сборки;
3. На этапе ввода проекта в эксплуатацию проводятся регулярные последующие визиты для мониторинга долгосрочного поведения ползучести и данных эксплуатации снижения давления дисковых пружин, что позволяет осуществлять непрерывную итеративную оптимизацию продукта.

1. Бесплатный анализ разборки отказавших компонентов, предоставление комплексного плана улучшения;
2. Соответствие отраслевым тенденциям для итеративного обновления процессов термообработки и поверхностной обработки продукта;
3. Нашим партнерам-клиентам назначаются выделенные инженеры по технической связи, которые обеспечивают круглосуточный ответ на технические запросы.

1. Отклонение нагрузки дисковой пружины значительно снижено, общая неравномерность давления по стеку топливных элементов заметно уменьшена, контактное сопротивление пластины электрода на единицу устройства снижено, а энергопотребление при производстве водорода оптимизировано;
2. В условиях предельного сжатия при высокой нагрузке степень затухания высокотемпературной ползучести значительно снижена, цикл повторной затяжки болтов существенно продлен, а ежегодный простой для технического обслуживания заметно сокращен;
3. Износостойкое покрытие дисковой пружины эффективно предотвращает отслаивание металлических частиц, значительно снижая отказы, вызванные загрязнением электролита или пробоем изоляции;
4. Решение на основе никелевого сплава эффективно снижает риск разрушения, вызванного водородным охрупчиванием, в условиях высокого давления водорода, значительно продлевая теоретический срок службы оборудования.

1. Стоимость закупки дисковых пружин на единицу снизилась, что привело к существенной ежегодной экономии материалов для проектов массового производства;
2. Значительно снижает частоту остановок и операций повторной затяжки, тем самым экономя ежегодные эксплуатационные расходы и затраты на техническое обслуживание, а также избегая потерь от простоя производства для каждого отдельного оборудования;
3. Снижает вероятность отказов дисковых пружин и утечек уплотнения, тем самым предотвращая списание оборудования и потери от несчастных случаев, связанных с утечкой среды;
4. Местное производство и доставка устраняют длительные международные логистические циклы, тем самым снижая затраты на хранение запасов для проектов.

1. Координация с технической командой клиента для синхронизации параметров условий эксплуатации электролизера, чертежей оборудования и стандартов приемочных испытаний;
2. Предоставление решения по выбору на основе моделирования для подтверждения материала дисковой пружины, размеров и конфигурации штабелирования;
3. Своевременная доставка тестовых образцов, сопровождаемая полным внутренним отчетом заводской инспекции;
4. Сотрудничество с лабораторией клиента для завершения полного набора типовых испытаний и, при необходимости, координация с сторонними испытательными учреждениями для дополнения данных испытаний;
5. Проведение мелкосерийных сравнений в машине и испытаний на установку, с последующим непрерывным мониторингом данных испытаний оборудова