विद्युत उपकरण और इलेक्ट्रोलिसिस संयंत्रों का स्वचालन

इलेक्ट्रोलिसिस स्नान में सभी इलेक्ट्रोड आमतौर पर समानांतर में जुड़े होते हैं, ताकि इलेक्ट्रोलाइज़र की धारा में इलेक्ट्रोड के अलग-अलग जोड़े की धाराओं का योग हो: इसके विपरीत, स्नान में वोल्टेज इलेक्ट्रोड के जोड़े में वोल्टेज के बराबर होता है . इलेक्ट्रोलिसिस स्नान, बदले में, श्रृंखला में जुड़े हुए हैं, ताकि स्थापना का कुल वोल्टेज सैकड़ों वोल्ट तक पहुंच जाए। एक अपवाद एक फिल्टर प्रेस के सिद्धांत पर बना जल अपघटन प्रतिष्ठान है, जहां सभी इलेक्ट्रोड श्रृंखला में जुड़े हुए हैं।

इस तथ्य के कारण कि इलेक्ट्रोलाइज्ड पौधों में धाराएं और पौधों का आकार बड़ा होता है, वर्तमान लीड सिस्टम काफी शाखित होता है, जिसमें बड़ी संख्या में संपर्क होते हैं।

अंजीर में। 1 एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलिसिस स्नान के लिए बसबार आरेख दिखाता है। जैसा कि आप देख सकते हैं कि यह बहुत जटिल है, शक्तिशाली बस पैक के माध्यम से द्वि-दिशात्मक बिजली आपूर्ति प्रदान करना और लचीला थर्मल विस्तार कम्पेसाटर का उपयोग करना।इसके अलावा, यदि मरम्मत के दौरान स्नान को डिस्कनेक्ट करना आवश्यक हो, तो जंपर्स प्रदान किए जाते हैं जो दो आसन्न स्नान के कैथोड पैक को जोड़ते हैं, जिससे उनमें से एक को हटा दिया जाता है।

चावल। 1. एक निरंतर एनोड और साइड करंट आपूर्ति के साथ एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलिसिस स्नान के लिए बसबार: 1 - एनोड रिसर, 2 - एनोड बसबार, 3 - मुआवजा बसबार, 4 - लचीला एनोड बसबार, 5 - पिन बसबार संपर्क, 6 - कैथोड बसबार रॉड, 7 - लचीली कैथोड बस, 8 - पैकेज कैथोड बस।

एल्यूमीनियम और तांबे का उपयोग रेल के लिए सामग्री के रूप में किया जाता है, कम अक्सर लोहा। आर्थिक वर्तमान घनत्व पर इलेक्ट्रोलीज़ एल्यूमीनियम बसबारों के लिए 0.3 - 0.4, तांबे के बसबारों के लिए 1.0 - 1.3, स्टील और कच्चा लोहा बसबारों के लिए 0.15 - 0.2 ए / एमएम 2 है।

टायरों के क्रॉस-सेक्शन को टेंशन लॉस (3% से अधिक नहीं), हीटिंग के लिए (25 डिग्री सेल्सियस के परिवेश के तापमान पर अधिकतम तापमान 70 डिग्री सेल्सियस) और यांत्रिक शक्ति के लिए जाँच की जाती है। निश्चित संपर्क कनेक्शन दबाव द्वारा बनाए जाते हैं (टायर दो कास्ट स्टील प्लेटों के बीच संकुचित होते हैं, बोल्ट से कड़े होते हैं) या वेल्डेड होते हैं। प्लग संपर्क बोल्ट किए गए हैं। वेज या सनकी क्लैंप अधिक विश्वसनीय और सुविधाजनक हैं।

उनकी उच्च शक्ति के कारण, इलेक्ट्रोलिसिस संयंत्रों को आमतौर पर एक उच्च-वोल्टेज नेटवर्क से खिलाया जाता है, और विशेष स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर का उपयोग रूपांतरण इकाइयों की आपूर्ति वोल्टेज को आपूर्ति वोल्टेज से मिलान करने के लिए किया जाता है ताकि रूपांतरण इकाइयों को तीन-चरण वैकल्पिक धारा को प्रत्यक्ष धारा में परिवर्तित किया जा सके। .

सुचारू वोल्टेज विनियमन वाले सेमीकंडक्टर रेक्टिफायर का उपयोग इलेक्ट्रोलिसिस संयंत्रों को उच्च शक्ति के साथ करने के लिए किया जाता है, क्योंकि उनकी दक्षता उच्च (98 - 99%) है, वे अधिक विश्वसनीय और टिकाऊ हैं, बनाए रखने में आसान हैं, ऑपरेशन के लिए लगातार तैयार हैं, मूक और कोई विषाक्त उत्सर्जन नहीं है।

शक्तिशाली इलेक्ट्रोलिसिस संयंत्र बनाते समय, सेमीकंडक्टर वाल्व को समानांतर में और कभी-कभी श्रृंखला में शामिल करना आवश्यक होता है, जो उनकी विशेषताओं के एक निश्चित फैलाव के कारण कठिनाइयों का कारण बनता है। समानांतर कनेक्शन में वाल्व और श्रृंखला में वोल्टेज के बीच वर्तमान वितरण को बराबर करने के लिए, विशेष सर्किट समाधान का उपयोग किया जाता है।

चूंकि अर्धचालक वाल्व महत्वपूर्ण वर्तमान और वोल्टेज अधिभार का सामना करने में सक्षम नहीं हैं, विशेष सुरक्षात्मक उपकरणों का उपयोग किया जाता है जो विफलता के मामले में वाल्व को शॉर्ट-सर्किट करते हैं और वोल्टेज या ऑपरेटिंग करंट में खतरनाक वृद्धि होने पर उन्हें बंद कर देते हैं।

सेमीकंडक्टर डायोड वाले प्रतिष्ठानों में सुधारित वोल्टेज का विनियमन केवल एसी की तरफ ही संभव है। इसके लिए, मुख्य स्टेप-डाउन ट्रांसफॉर्मर के वोल्टेज स्टेप्स को स्विच करना या रिमोट स्टेप स्विच के साथ एक विशेष कंट्रोल ट्रांसफॉर्मर का उपयोग किया जाता है। सुचारू वोल्टेज विनियमन के लिए रेक्टिफायर ब्रिज के प्रत्येक आर्म में एक संतृप्ति रिएक्टर शामिल है।

वाल्व की व्यवस्था आमतौर पर 13,000 और 25,000 ए की धाराओं के लिए और 300 - 465 वी के सुधारित वोल्टेज के लिए निर्मित अलमारियाँ में की जाती है। इलेक्ट्रोलिसिस संयंत्रों को खिलाने वाले सबस्टेशनों को कैबिनेट द्वारा पूरा किया जाता है। रेक्टिफायर कैबिनेट की कूलिंग हवा या पानी हो सकती है।

कनवर्टर इकाइयों का स्वत: समायोजन तीन तरीकों से किया जा सकता है: निरंतर वोल्टेज के लिए, निरंतर शक्ति के लिए, निरंतर वर्तमान के लिए।

डीसी वोल्टेज विनियमन उन प्रक्रियाओं के लिए निरंतर चालू भी प्रदान करता है जहां कोई एनोड प्रभाव नहीं होता है। एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलिसिस संयंत्रों के लिए, ऐसी प्रणाली संतोषजनक नहीं है, क्योंकि एनोडिक प्रभावों की उपस्थिति के साथ, स्नान की श्रृंखला में वर्तमान घट जाती है और स्नान की उत्पादकता कम हो जाती है, विशेष रूप से कई स्नानों में एक साथ एनोडिक प्रभाव के साथ। इस मामले में, न केवल स्नान की एक श्रृंखला की उत्पादकता 20-30% तक गिर सकती है, बल्कि इलेक्ट्रोलिसिस स्नान के संचालन का थर्मल मोड भी गड़बड़ा जाता है।

निरंतर बिजली विनियमन में, बाद वाले को निरंतर नियामक द्वारा बनाए रखा जाता है; उपरोक्त मामले में श्रृंखला धारा गिरती है लेकिन पिछले मामले की तुलना में कम होती है क्योंकि नियामक वोल्टेज बढ़ाता है। इस विनियमन के साथ, ऊर्जा खपत में कोई बदलाव नहीं होता है, जो बिजली व्यवस्था के लिए वांछनीय है, लेकिन रूपांतरण सबस्टेशन पर वोल्टेज मार्जिन की आवश्यकता होती है।

बैठक प्रक्रिया आवश्यकताओं के मामले में डीसी विनियमन सबसे अच्छा है। हालांकि, इस तरह के विनियमन के साथ, आपूर्ति नेटवर्क में वोल्टेज की गिरावट या एनोड प्रभाव की उपस्थिति की स्थिति में, नियामक आपूर्ति वोल्टेज बढ़ाता है और ऊर्जा खपत बढ़ जाती है। इसलिए, इस नियंत्रण प्रणाली को कनवर्टर सबस्टेशन (आमतौर पर 7-10% के भीतर) में वोल्टेज और पावर रिजर्व दोनों की आवश्यकता होती है।

हाल ही में, इलेक्ट्रोलिसिस संयंत्रों को बिजली देने के लिए पैरामीट्रिक वर्तमान स्रोतों के उपयोग पर काम शुरू हो गया है, जिसमें एक एनोड प्रभाव होता है, जो इसके प्रतिरोध में परिवर्तन की परवाह किए बिना स्वचालित रूप से प्रत्यावर्ती धारा को स्थिर करता है।

आम तौर पर, इलेक्ट्रोलिसिस स्नान दो या चार पंक्तियों में भवन निकाय के धुरी के साथ स्थापित होते हैं, और बिजली सबस्टेशन बस नलिकाओं में बस नलिकाओं या रैंप से स्नान के शरीर से जुड़ा होता है। आवास के अंदर, बसबार कोशिकाओं के दोनों ओर बसबार चैनलों में स्थित हैं।

कॉपर इलेक्ट्रोलिसिस इलेक्ट्रोलाइट के दौरान आयनों की गति का आरेख - कॉपर सल्फेट घोल को एक बर्तन में डाला जाता है और इसमें दो कॉपर प्लेट (इलेक्ट्रोड) उतारे जाते हैं। इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान होने वाली प्रक्रियाओं पर लेखों में चर्चा की गई है इलेक्ट्रोलिसिस क्या है और इलेक्ट्रोलिसिस - गणना उदाहरण.