نافذة النقل عبارة عن "قناة عزل" مخصصة لنقل المواد بين المنطقة النظيفة والمنطقة غير النظيفة (أو المناطق ذات مستويات النظافة المختلفة) في مصانع الطاقة الجديدة. وتتمثل وظيفتها الأساسية في تقليل تلوث المنطقة النظيفة الناجم عن دخول المواد وخروجها أثناء عملية نقل المواد، وفي الوقت نفسه تجنب التلوث المتبادل بين المناطق المختلفة. إنه جهاز مساعد رئيسي لضمان إحكام إغلاق ونظافة المنطقة النظيفة.

في إنتاج الطاقة الجديدة (مثل بطاريات الليثيوم، والخلايا الكهروضوئية، وخلايا الوقود الهيدروجينية)، تحتاج المواد (مثل صفائح الأقطاب الكهربائية، والفواصل، وأغلفة البطاريات، والزجاج الكهروضوئي، والمحفزات، وما إلى ذلك) إلى التدفق بشكل متكرر بين منطقة التخزين (غير نظيفة) وورشة الإنتاج (نظيفة)، أو بين العمليات ذات مستويات النظافة المختلفة. تم تصميم نافذة النقل بدقة لمعالجة "مخاطر التلوث أثناء تدفق المواد" يمكن تقسيم الوظائف المحددة إلى النقاط الأربع التالية:
I. الوظيفة الأساسية: سد قنوات التلوث ومنع الملوثات الخارجية من دخول المنطقة النظيفة
ستؤثر الجسيمات والغبار والكائنات الدقيقة في هواء المناطق غير النظيفة (مثل مستودعات المواد الخام والقنوات اللوجستية) بشكل مباشر على جودة المنتج إذا دخلت إلى منطقة الإنتاج النظيفة مع المواد (مثل الدوائر القصيرة في بطاريات الليثيوم وانخفاض نفاذية الضوء للوحدات الكهروضوئية). تسد نافذة النقل بشكل أساسي مسار التلوث من خلال العزل المادي وتصميم التعشيق مزدوج الباب.

آلية تشابك الباب المزدوج: يتم التحكم كهربائيًا في "الباب الداخلي" (المؤدي إلى المنطقة النظيفة) و"الباب الخارجي" (المؤدي إلى المنطقة غير النظيفة) لنافذة النقل لتحقيق "التعشيق" - أي عندما يتم فتح أحد البابين، يتم قفل الباب الآخر بالقوة ولا يمكن فتحه في نفس الوقت. يتجنب هذا التصميم التكوين المباشر "للحمل الحراري للهواء" بين المنطقة النظيفة والمنطقة غير النظيفة، مما يمنع الهواء الملوث من المنطقة غير النظيفة من التدفق مباشرةً إلى المنطقة النظيفة.
مساحة العزل المادي: نافذة النقل نفسها عبارة عن هيكل صندوقي محكم الإغلاق. توضع المواد أولاً في نافذة النقل من خلال الباب الجانبي الخارجي. بعد إغلاق الباب الجانبي الخارجي، يتم إخراج المواد من خلال الباب الجانبي الداخلي. وطوال العملية، تظل المواد في "حيز العزل" لتجنب التلامس المباشر مع الهواء غير النظيف.
ثانيًا، إجراء "معالجة تنقية" على المواد لإزالة الملوثات الملتصقة بأسطحها
حتى إذا كانت المواد محكمة الغلق في المنطقة غير النظيفة، فقد تظل الجسيمات والغبار (مثل حطام التغليف المتولد أثناء النقل والغبار البيئي) ملتصقة بأسطحها. إذا تم إحضارها مباشرةً إلى المنطقة النظيفة، فإنها ستصبح مصادر جديدة للتلوث. عادةً ما تكون نوافذ النقل مزودة بوحدات وظيفة تنقية لمعالجة سطح المواد مسبقًا:

التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية فوق البنفسجية: بعض نوافذ النقل مجهزة بمصابيح الأشعة فوق البنفسجية المدمجة فوق البنفسجية. بعد وضع المواد، يمكن إغلاق الباب الخارجي لبدء تشغيل مصباح الأشعة فوق البنفسجية لتعقيم سطح المواد لمدة 5 إلى 15 دقيقة (قتل الكائنات الدقيقة مثل البكتيريا والعفن بشكل أساسي)، وهو مناسب للعمليات الحساسة للكائنات الدقيقة (مثل إنتاج أقطاب غشاء خلايا الوقود الهيدروجينية).
تطهير تدفق الهواء النظيف: سوف تدمج نوافذ النقل المتطورة نظام "رش الهواء النظيف" - من خلال المروحة المدمجة والمرشح عالي الكفاءة (HEPA)، يتم رش تدفق الهواء النظيف عالي السرعة (بسرعة رياح تتراوح بين 15 و20 م/ثانية تقريبًا) في نافذة النقل لتفجير الجسيمات الملتصقة بسطح المادة، ثم يتم تفريغ الهواء المترب عبر مخرج الهواء المرتد (يتم تصفيته ثم إعادة تدويره أو تفريغه خارجيًا). هذا التصميم مناسب بشكل خاص لمواد مثل صفائح أقطاب بطاريات الليثيوم وصفائح الخلايا الكهروضوئية الحساسة للغاية للجسيمات.
التجفيف بالهواء الساخن (متطلبات خاصة) : في البيئات الرطبة (مثل المناطق الممطرة في الجنوب)، يمكن تجهيز بعض نوافذ النقل بوحدات هواء ساخن لتجفيف المواد التي تدخل المنطقة النظيفة (مثل مواد التغليف)، مما يمنع دخول المواد مع الرطوبة والتسبب في تجاوز الرطوبة في المنطقة النظيفة للمعيار (إنتاج بطاريات الليثيوم له متطلبات عالية للغاية للتحكم في الرطوبة، ويمكن أن تتسبب الرطوبة الزائدة في مخاطر السلامة بسهولة).

ثالثًا. الحفاظ على توازن الضغط في المنطقة النظيفة لضمان استقرار البيئة النظيفة بشكل عام
تعتمد نظافة الحيز النظيف على تدرج ضغط مستقر (بشكل عام، كلما ارتفع مستوى النظافة، ارتفع الضغط: على سبيل المثال، الضغط في مناطق الفئة 5 ISO > في مناطق الفئة 6 ISO > في المناطق غير النظيفة)، لمنع تسرب الهواء من المناطق منخفضة النظافة إلى المناطق عالية النظافة. يمكن لتصميم نافذة النقل أن يمنع اختلال توازن الضغط أثناء نقل المواد.
إذا لم تكن هناك نافذة نقل وتم فتح باب المنطقة النظيفة مباشرةً لنقل المواد، فسوف يتسبب ذلك في تسرب كمية كبيرة من الهواء النظيف من المنطقة النظيفة وتدفق الهواء غير النظيف إلى الداخل، مما يؤدي على الفور إلى تدمير ضغط ونظافة المنطقة. يحتاج نظام تكييف الهواء إلى التشغيل لفترة طويلة لاستعادته، الأمر الذي لا يستهلك الكثير من الطاقة فحسب، بل قد يؤثر أيضًا على استمرارية الإنتاج.
تسمح مساحة العزل الصغيرة الحجم لنافذة النقل وتصميم التعشيق مزدوج الباب بفتح باب واحد فقط أثناء نقل المواد، مما يؤثر بشكل ضئيل على الضغط في المنطقة النظيفة. وهذا يضمن أن يظل الضغط في المنطقة النظيفة مستقرًا باستمرار ضمن النطاق المحدد (عادةً ما يكون الضغط الموجب من 5-10 باسكال).
رابعًا، التكيف مع الاحتياجات الخاصة لصناعة الطاقة الجديدة وتجنب مخاطر العملية
إن خصائص المواد الخاصة بإنتاج الطاقة الجديدة (مثل القابلية للاشتعال والانفجار والتآكل والدقة العالية) لها متطلبات خاصة لنوافذ النقل. يمكن لنوافذ النقل المخصصة أن تعالج على وجه التحديد نقاط الضعف في هذه الصناعة
تصميم مقاوم للانفجار (بطارية الليثيوم/طاقة الهيدروجين) في إنتاج بطاريات الليثيوم، تكون صفائح الإلكتروليت والأقطاب الكهربائية (التي تحتوي على مواد نشطة) المنقولة قابلة للاشتعال والانفجار. في إنتاج طاقة الهيدروجين، يجب حماية المحفزات وتجهيزات أنابيب الهيدروجين المنقولة من التسرب. ولذلك، يجب أن تكون نوافذ النقل مصنوعة من صناديق مقاومة للانفجار (مثل الفولاذ المقاوم للصدأ)، وزجاج مقاوم للانفجار، ومكونات كهربائية مقاومة للانفجار (مفاتيح ومصابيح الأشعة فوق البنفسجية) لمنع حوادث السلامة الناجمة عن الكهرباء الساكنة أو الشرر.
تصميم مضاد للتآكل (طاقة الهيدروجين/الخلايا الكهروضوئية) : في إنتاج خلايا الوقود الهيدروجينية، تصادف الشوارد الحمضية والهيدروجين. تستخدم عملية طلاء الخلايا الكهروضوئية عوامل طلاء مسببة للتآكل (مثل السيلان). يجب أن تكون الجدران الداخلية لنافذة النقل وجسم الباب مطلية بالفولاذ المقاوم للصدأ 316L أو PTFE لمنع التآكل وتجنب سقوط الحطام المعدني وتلويث المواد.
تصميم مضاد للكهرباء الساكنة (قابل للتطبيق في جميع الصناعات) : مواد الطاقة الجديدة (مثل الفواصل والأغشية الكهروضوئية والألواح الكهربائية) هي في الغالب مواد عالية الجزيئات معرضة لتوليد الكهرباء الساكنة وامتصاص الجسيمات. سيكون جسم الصندوق وجسم الباب والقوس الداخلي لنافذة النقل مصنوعًا من مواد مضادة للكهرباء الساكنة ومؤرضة للقضاء على خطر تراكم الكهرباء الساكنة.
الملخص
تلعب نافذة النقل دور "جدار الحماية من التلوث المادي" في المصانع النظيفة للطاقة الجديدة - فهي ليست مجرد "ممر بسيط للمواد"، ولكنها أيضًا تمنع التلوث عند "آخر متر" من تدفق المواد من خلال ثلاث وظائف أساسية: العزل والتنقية وحماية الضغط. وفي الوقت نفسه، فإنه يلبي المتطلبات الخاصة لصناعة الطاقة الجديدة مثل مقاومة الانفجار، ومقاومة التآكل، ومقاومة التآكل، ومقاومة الكهرباء الساكنة إنه جهاز رئيسي لضمان استقرار عملية الإنتاج ومعدل تأهيل المنتج.