กรณีศึกษาการลำเลียงผงLiFePO4ด้วยN2ในระบบปิดที่ลีดส์อังกฤษ

กรณีศึกษาการลำเลียงผงLiFePO4ด้วยN2ในระบบปิดที่ลีดส์อังกฤษ

หัวข้อย่อย: ความสำเร็จของระบบลำเลียงด้วยลมสำหรับแบตเตอรี่ลิเทียมในตลาดยุโรป

คำสำคัญ: กรณีการลำเลียงด้วยลม, การลำเลียงด้วยลมในยุโรป, การลำเลียงผงลิเทียมเหล็กฟอสเฟต

บทความนี้ขอแนะนำกรณีศึกษาที่โดดเด่นเกี่ยวกับการติดตั้งระบบลำเลียงผงลิเทียมเหล็กฟอสเฟต (LiFePO4) ด้วยไนโตรเจนในระบบปิดสำหรับโรงงานผลิตแบตเตอรี่ในเมืองลีดส์ ประเทศอังกฤษ โครงการนี้เป็นตัวอย่างที่ชัดเจนของการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการลำเลียงด้วยลมในอุตสาหกรรมยานยนต์ไฟฟ้าและพลังงานสะอาด

บริษัทผู้ดำเนินโครงการคือ บริษัท ซานตง ไฮด์ พาวเดอร์ เอ็นจิเนียริ่ง จำกัด หรือที่รู้จักในชื่อ “ไฮด์ พาวเดอร์” ตั้งอยู่ที่มณฑลซานตง ประเทศจีน บริษัทมีประสบการณ์ยาวนานด้านการออกแบบ ผลิต และติดตั้งระบบลำเลียงวัสดุด้วยลม สำหรับวัสดุหลากหลายประเภท รวมถึงผงโลหะ วัสดุแบตเตอรี่ เคมีภัณฑ์ และผลิตภัณฑ์อาหาร

ลิเทียมเหล็กฟอสเฟต หรือ LiFePO4 เป็นวัสดุแคโทดที่ได้รับความนิยมสูงในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเทียมไอออน เนื่องจากมีความเสถียรทางความร้อน อายุการใช้งานยาวนาน และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม แต่ผงชนิดนี้มีคุณสมบัติพิเศษที่ต้องให้ความสำคัญ ได้แก่ ความหนาแน่นรวมต่ำ มุมกองตัวสูง และความไวต่อความชื้นและออกซิเจน ซึ่งอาจทำให้สมบัติทางเคมีและไฟฟ้าเสื่อมลง

เพื่อแก้ไขปัญหาดังกล่าว ระบบลำเลียงจึงต้องทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีก๊าซเฉื่อย โดยใช้ไนโตรเจน (N2) เป็นตัวกลางในการพัดพาผงแทนอากาศธรรมดา ระบบปิดสนิทช่วยป้องกันไม่ให้อากาศภายนอกเข้ามาสัมผัสกับวัสดุ ทำให้วัสดุคงคุณภาพและปลอดภัยจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน

การออกแบบระบบเริ่มจากการวิเคราะห์คุณสมบัติของวัสดุ อัตราการลำเลียงที่ต้องการ ระยะทาง ความสูง และผังโรงงาน จากนั้นวิศวกรจะคำนวณขนาดท่อ ความเร็วลม และอัตราการไหลของไนโตรเจนให้เหมาะสม เพื่อให้ผงถูกพัดพาไปอย่างสม่ำเสมอโดยไม่เกิดการตกตะกอนหรืออุดตัน

อุปกรณ์หลักของระบบประกอบด้วย เครื่องเติมผงแบบโรตารีแอร์ล็อก ท่อส่งวัสดุ ไซโคลนดักฝุ่น ถังกรองไนโตรเจน พัดลมโบลเวอร์ ระบบเติมไนโตรเจนอัตโนมัติ และตู้ควบคุมไฟฟ้า อุปกรณ์ทั้งหมดทำจากสแตนเลสคุณภาพสูงที่สามารถทนต่อการเสียดสีและการกัดกร่อนของผง

จุดเด่นของระบบนี้คือการนำไนโตรเจนกลับมาใช้ใหม่ ฝุ่นผงที่ถูกแยกออกด้วยไซโคลนและตัวกรองจะถูกรวบรวมลงในถังรับ ส่วนไนโตรเจนที่สะอาดจะถูกส่งกลับเข้าสู่ท่อป้อนเพื่อใช้อีกครั้ง ทำให้ต้นทุนการดำเนินงานลดลงและไม่ปล่อยสารพิษสู่บรรยากาศ

ในด้านความปลอดภัย ได้ติดตั้งเซนเซอร์วัดระดับออกซิเจน (O2 analyzer) ไว้ตามจุดสำคัญของระบบ หากตรวจพบปริมาณออกซิเจนสูงกว่าเกณฑ์ เช่น มากกว่า 2-3% ระบบจะสั่งหยุดการทำงานทันทีและเพิ่มการจ่ายไนโตรเจนจนกว่าค่าจะกลับสู่ระดับปลอดภัย นอกจากนี้ยังมีระบบระบายความดันและวาล์วนิรภัยที่ป้องกันความเสียหายจากแรงดันเกิน

ระบบควบคุมใช้ PLC พร้อมหน้าจอ HMI ที่แสดงสถานะการทำงานแบบเรียลไทม์ ผู้ปฏิบัติงานสามารถตั้งค่าพารามิเตอร์ เช่น ความเร็วป้อน อัตราการไหลของก๊าซ เวลาในการทำงานแต่ละรอบ และบันทึกข้อมูลการผลิตทั้งระบบ ข้อมูลเหล่านี้สามารถส่งออกไปยังระบบ SCADA ของโรงงานได้

ขั้นตอนการดำเนินโครงการเริ่มจากการสำรวจหน้างาน วัดขนาดพื้นที่ และวางแผนการติดตั้งร่วมกับทีมวิศวกรของลูกค้า จากนั้นจึงผลิตชิ้นส่วนทั้งหมดที่โรงงานในประเทศจีน และจัดส่งไปยังเมืองลีดส์ ประเทศอังกฤษ ทีมงานติดตั้งใช้เวลาประมาณสี่สัปดาห์ในการประกอบและเชื่อมต่อระบบเข้ากับสายการผลิตเดิม

หลังการติดตั้ง ได้ทำการทดสอบระบบร่วมกับการทดสอบวัสดุจริง โดยใช้อัตราการลำเลียงเริ่มต้นที่ 2 ตันต่อชั่วโมง และค่อย ๆ เพิ่มเป็นอัตราที่ต้องการออกแบบไว้ที่ 5 ตันต่อชั่วโมง ผลการทดสอบพบว่าวัสดุไม่มีการอุดตัน ปริมาณฝุ่นตกค้างในท่อน้อยมาก และค่าความบริสุทธิ์ของผงหลังการลำเลียงเป็นไปตามข้อกำหนดของ QC

ระบบนี้ยังช่วยลดการสูญเสียวัตถุดิบได้อย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจากระบบปิดไม่มีการรั่วไหลของผงออกสู่ภายนอก และการบริหารจัดการไนโตรเจนแบบต่อเนื่องทำให้ไม่ต้องเปิดท่อเพื่อทำความสะอาดบ่อยครั้ง อีกทั้งลดความเสี่ยงในการเกิดอัคคีภัยและการระเบิดของฝุ่นละอองในพื้นที่ทำงาน

โครงการที่ลีดส์นี้ได้กลายเป็นกรณีศึกษาและโล่ประกาศเกียรติคุณสำหรับบริษัทไฮด์ พาวเดอร์ ในตลาดยุโรป เป็นการพิสูจน์ว่าบริษัทจีนมีความสามารถในการผลิตอุปกรณ์คุณภาพสูงที่ตรงตามมาตรฐานสากล และยังให้การสนับสนุนด้านเทคนิคในต่างประเทศได้เป็นอย่างดี

สำหรับผู้ประกอบการในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ หรือผู้ที่ต้องการลำเลียงผงเคมีที่ไวต่ออากาศ การเลือกระบบลำเลียงด้วยไนโตรเจนแบบปิดจึงเป็นทางเลือกที่ฉลาด ทั้งในแง่ของความปลอดภัย คุณภาพผลิตภัณฑ์ และการรักษาสิ่งแวดล้อม บริษัทพร้อมให้คำปรึกษาและออกแบบระบบตามความต้องการของแต่ละโครงการ

ติดต่อได้ที่ คุณจาง ผู้จัดการ บริษัท ซานตง ไฮด์ พาวเดอร์ เอ็นจิเนียริ่ง จำกัด ตั้งอยู่ที่มณฑลซานตง ประเทศจีน สนใจสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมได้ทาง WeChat: 15662777102