इलेक्ट्रिकल उपकरणे आणि इलेक्ट्रोलिसिस प्लांटचे ऑटोमेशन

इलेक्ट्रोलिसिस बाथमधील सर्व इलेक्ट्रोड्स सहसा समांतर जोडलेले असतात, जेणेकरून इलेक्ट्रोलायझरच्या विद्युत् प्रवाहामध्ये इलेक्ट्रोडच्या वैयक्तिक जोड्यांच्या प्रवाहांची बेरीज असते: त्याउलट, बाथमधील व्होल्टेज इलेक्ट्रोडच्या जोड्यांमधील व्होल्टेजच्या बरोबरीचे असते. . इलेक्ट्रोलिसिस बाथ, यामधून, मालिकेत जोडलेले असतात, जेणेकरून इंस्टॉलेशनचे एकूण व्होल्टेज शेकडो व्होल्टपर्यंत पोहोचते. फिल्टर प्रेसच्या तत्त्वावर बनविलेले पाणी विघटन प्रतिष्ठापन अपवाद आहे, जेथे सर्व इलेक्ट्रोड मालिकेत जोडलेले आहेत.

इलेक्ट्रोलायझ्ड प्लांट्समधील प्रवाह आणि वनस्पतींचे आकार मोठे असल्यामुळे, सध्याची लीड सिस्टीम बर्‍याच प्रमाणात संपर्कांसह, पुष्कळ फांदया आहे.

अंजीर मध्ये. 1 अॅल्युमिनियम इलेक्ट्रोलिसिस बाथसाठी बसबार आकृती दर्शविते. तुम्ही बघू शकता की हे अतिशय क्लिष्ट आहे, शक्तिशाली बस पॅक आणि लवचिक थर्मल एक्सपेन्शन कम्पेन्सेटरच्या वापराद्वारे द्वि-दिशात्मक वीज पुरवठा प्रदान करते.याव्यतिरिक्त, दुरुस्ती दरम्यान बाथ डिस्कनेक्ट करणे आवश्यक असल्यास, जंपर्स प्रदान केले जातात जे दोन समीप बाथच्या कॅथोड पॅकला जोडतात, ज्यामुळे त्यापैकी एक काढून टाकला जातो.

तांदूळ. 1. अॅल्युमिनियम इलेक्ट्रोलिसिस बाथसाठी बसबार एक सतत एनोड आणि साइड करंट सप्लायसह: 1 — एनोड राइजर, 2 — एनोड बसबार, 3 — भरपाई बसबार, 4 — लवचिक एनोड बसबार, 5 — पिन बसबार संपर्क, 6 — कॅथोड बसबार रॉड , 7 — लवचिक कॅथोड बस, 8 — पॅकेज कॅथोड बस.

अॅल्युमिनियम आणि तांबे रेल्वेसाठी सामग्री म्हणून वापरले जातात, कमी वेळा लोह. येथे आर्थिक वर्तमान घनता इलेक्ट्रोलिसिस अॅल्युमिनियम बसबारसाठी 0.3 — 0.4, कॉपर बसबारसाठी 1.0 — 1.3, स्टील आणि कास्ट आयर्न बसबारसाठी 0.15 — 0.2 A/mm2 आहे.

टायर्सचा क्रॉस-सेक्शन टेंशन लॉस (3% पेक्षा जास्त नाही), गरम करण्यासाठी (25 डिग्री सेल्सिअस सभोवतालच्या तापमानात कमाल तापमान 70 डिग्री सेल्सिअस) आणि यांत्रिक शक्तीसाठी तपासले जाते. स्थिर संपर्क कनेक्शन दाबाने केले जातात (टायर दोन कास्ट स्टील प्लेट्समध्ये संकुचित केले जातात, बोल्टने घट्ट केले जातात) किंवा वेल्डेड केले जातात. प्लग संपर्क बोल्ट आहेत. वेज किंवा विक्षिप्त क्लॅम्प अधिक विश्वासार्ह आणि सोयीस्कर आहेत.

त्यांच्या उच्च शक्तीमुळे, इलेक्ट्रोलिसिस प्लांटना सामान्यतः उच्च-व्होल्टेज नेटवर्कमधून दिले जाते आणि विशेष स्टेप-डाउन ट्रान्सफॉर्मर्सचा वापर थ्री-फेज अल्टरनेटिंग करंटला डायरेक्ट करंटमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी कन्व्हर्जन युनिट्स पुरवून प्लांट्सच्या व्होल्टेजशी पुरवठा व्होल्टेज जुळण्यासाठी केला जातो. .

गुळगुळीत व्होल्टेज रेग्युलेशनसह सेमीकंडक्टर रेक्टिफायर्सचा वापर इलेक्ट्रोलिसिस प्लांटला उच्च पॉवरसह ऊर्जा देण्यासाठी केला जातो, कारण त्यांची कार्यक्षमता जास्त आहे (98 - 99%), ते अधिक विश्वासार्ह आणि टिकाऊ, देखरेख करण्यास सोपे, ऑपरेशनसाठी सतत तयार, शांत आणि कोणतेही विषारी उत्सर्जन नसतात.

शक्तिशाली इलेक्ट्रोलिसिस प्लांट्स तयार करताना, अर्धसंवाहक वाल्व समांतर आणि कधीकधी मालिकेत समाविष्ट करणे आवश्यक आहे, ज्यामुळे त्यांच्या वैशिष्ट्यांच्या विशिष्ट फैलावमुळे अडचणी येतात. समांतर कनेक्शनमधील वाल्व्ह आणि मालिकेतील व्होल्टेजमधील वर्तमान वितरण समान करण्यासाठी, विशेष सर्किट सोल्यूशन्स वापरली जातात.

सेमीकंडक्टर व्हॉल्व्ह महत्त्वपूर्ण प्रवाह आणि व्होल्टेज ओव्हरलोड्सचा सामना करण्यास सक्षम नसल्यामुळे, विशेष संरक्षणात्मक उपकरणे वापरली जातात जी अपयशी झाल्यास वाल्व शॉर्ट-सर्किट करतात आणि व्होल्टेज किंवा ऑपरेटिंग करंटमध्ये धोकादायक वाढ झाल्यास ते बंद करतात.

सेमीकंडक्टर डायोडसह इन्स्टॉलेशनमध्ये रेक्टिफाइड व्होल्टेजचे नियमन केवळ AC बाजूला शक्य आहे. यासाठी, मुख्य स्टेप-डाउन ट्रान्सफॉर्मरच्या व्होल्टेज चरणांचे स्विचिंग किंवा रिमोट स्टेप स्विचसह एक विशेष कंट्रोल ट्रान्सफॉर्मर वापरला जातो. गुळगुळीत व्होल्टेज नियमनासाठी रेक्टिफायर ब्रिजच्या प्रत्येक हातामध्ये संपृक्तता अणुभट्टी समाविष्ट केली आहे.

वाल्व व्यवस्था साधारणपणे 13,000 आणि 25,000 A च्या विद्युत् प्रवाहांसाठी आणि 300 - 465 V च्या सुधारित व्होल्टेजसाठी बनवलेल्या कॅबिनेटमध्ये केली जाते. इलेक्ट्रोलिसिस प्लांटला फीड करणारे कन्व्हर्टिंग सबस्टेशन कॅबिनेटद्वारे पूर्ण केले जातात. रेक्टिफायर कॅबिनेटचे कूलिंग हवा किंवा पाणी असू शकते.

कन्व्हर्टर युनिट्सचे स्वयंचलित समायोजन तीन प्रकारे केले जाऊ शकते: स्थिर व्होल्टेजसाठी, स्थिर शक्तीसाठी, स्थिर प्रवाहासाठी.

डीसी व्होल्टेज रेग्युलेशन देखील एनोड इफेक्ट नसलेल्या प्रक्रियांसाठी स्थिर प्रवाह प्रदान करते. अॅल्युमिनियम इलेक्ट्रोलिसिस प्लांट्ससाठी, अशी प्रणाली समाधानकारक नाही, कारण अॅनोडिक प्रभाव दिसल्याने, बाथच्या मालिकेतील प्रवाह कमी होतो आणि बाथची उत्पादकता कमी होते, विशेषत: अनेक बाथमध्ये एकाचवेळी अॅनोडिक प्रभावांसह. या प्रकरणात, केवळ आंघोळीच्या मालिकेची उत्पादकता 20-30% कमी होऊ शकत नाही, तर इलेक्ट्रोलिसिस बाथच्या ऑपरेशनच्या थर्मल मोडमध्ये देखील अडथळा येतो.

स्थिर पॉवर रेग्युलेशनमध्ये, नंतरचे स्थिर नियामकाद्वारे राखले जाते; वरील प्रकरणात मालिका करंट कमी होतो परंतु मागील केसपेक्षा कमी होतो कारण रेग्युलेटर व्होल्टेज वाढवतो. या नियमनासह, उर्जेच्या वापरामध्ये कोणतेही बदल होत नाहीत, जे पॉवर सिस्टमसाठी इष्ट आहे, परंतु रूपांतरण सबस्टेशनवर व्होल्टेज मार्जिन आवश्यक आहे.

प्रक्रिया आवश्यकता पूर्ण करण्याच्या दृष्टीने DC नियमन सर्वोत्तम आहे. तथापि, अशा नियमनासह, पुरवठा नेटवर्कमध्ये व्होल्टेज ड्रॉप झाल्यास किंवा एनोड इफेक्ट दिसल्यास, नियामक पुरवठा व्होल्टेज वाढवते आणि उर्जेचा वापर वाढतो. म्हणून, या नियंत्रण प्रणालीला कन्व्हर्टर सबस्टेशनमध्ये (सामान्यत: 7-10% च्या आत) व्होल्टेज आणि पॉवर रिझर्व्ह दोन्ही आवश्यक आहेत.

अलीकडे, इलेक्ट्रोलिसिस प्लांटला शक्ती देण्यासाठी पॅरामेट्रिक वर्तमान स्त्रोतांच्या वापरावर काम सुरू झाले आहे, ज्यामध्ये एक एनोड प्रभाव उद्भवतो, जो त्याच्या प्रतिकारातील बदलांची पर्वा न करता आपोआप वैकल्पिक प्रवाह स्थिर करतो.

सहसा, इलेक्ट्रोलिसिस बाथ दोन किंवा चार ओळींमध्ये बिल्डिंग बॉडीच्या अक्षासह स्थापित केले जातात आणि पॉवर सबस्टेशन बस डक्ट्समधील बस डक्ट्सद्वारे किंवा रॅम्पद्वारे बाथच्या शरीराशी जोडलेले असते. घराच्या आत, बसबार पेशींच्या दोन्ही बाजूंना बसबार चॅनेलमध्ये स्थित आहेत.

तांबे इलेक्ट्रोलिसिस दरम्यान आयनच्या हालचालीचे आकृती इलेक्ट्रोलाइट - तांबे सल्फेटचे द्रावण एका भांड्यात ओतले जाते आणि दोन तांबे प्लेट (इलेक्ट्रोड) त्यामध्ये खाली केल्या जातात. इलेक्ट्रोलिसिस दरम्यान होणाऱ्या प्रक्रियांबद्दल लेखांमध्ये चर्चा केली आहे इलेक्ट्रोलिसिस म्हणजे काय आणि इलेक्ट्रोलिसिस - गणना उदाहरणे.