Устройство для управления работой электродиализной установки Советский патент 1983 года по МПК C25B15/02 

ffi

00 00

о Изобретение относится к устройству для управления работой электро яисшизнов установки и может быть использовано в электрохимической промыиленнрсти, Известно устройство для получени водорода под давлением (8-10 ат) путем электролиза, воды, содержащее электролизер, регулятор, давлений газов и ресиверы (ij . Нормальная работа этого устройства обеспечивается приме нением громоздких поплавкрвых регуляторов прямого действия и питанием электро лизера от источника тока со стабиль НЕЛМ напряжением, что делает его малопригодным для применения в усло виях автономных ветроэлектрических установок. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управления работой электродиализной установки, содержащее электролизер с электроли ной, водородной и кислородной линия ми, ветродвигатель, соединенный с генератором переменного тока, связанным через выпрямитель с аккумуляторной батареей, и регулятор давления, установленный на выходе электролизера 2 , Недостаток известного устройства состоит в недостаточной степени чис тоты водорода за счет низкой точнос регулирования. Цель изобретения - повышение сте пени чистоты водорода за счет .повыш ния точности регулирования. У.казанная. цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит релейный блок управления, сообща ющиеся сосуды, снабженные поплавками с магнитами и соединенные с электро литной, водородной и кислородной линиями электролизера, регулирующие клапаны с сильфонами, установленные на кислородной и водородной линиях, и серводвигатель постоянного тока, связанный одним зажимом своего якоря со средней точкой аккумуляторной батареи, а другим зажимом - с контактами подключенного к полюсам аккумуляторной батареи релейного блока управления, в цепи катушек которого дополнительно введены магнитоуправляемые контакты, взаимодействующие с магнитами поплавков сообщающихся сосудов. На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройств ва. ь Устройство содержит генератор 1 переменного эгока, приводимый во вращение от ветродвигателя 2, который соединен через понижающий трансформатор 3 с мостовым выпрямителем 4 к зажимам постоянного тока которого подключена аккумуляторная батарея 5 и электролизер 6. Небольшие по величине-сопротивления 7 и 8, а также диоды 9 и 10, введенные в нагрузочные цепи, служат для правильного согласования режимов работы при питании электролизера от выпрямителя и от аккумуляторной батареи. На выходах электролизера по водороду и кислороду установлены лромыватели 11 и 12, соединенные с водородной и кислородной линиями 13 и 14, на которых установлен регулятор давлений газов. Регулятор состоит из механически связанных между собой регулирующих клапанов 15 и 16, герметизированных сильфонами 17 и 18. РычЗг 19 клапанов через винтовую передачу 20 связан с валом серводвигателя 21 постоянного тона, якорь которого соединен одним своим зажимом со средней точкой аккумуляторной батареи 5, а другим - с контактами реверсивного блока 22 управления. Реверсивный блок управления состоит из двух реле О и b , каждый из которых имеет по одному замыкающему и размыкающему контакту. Замыкающий контакт одного реле соединен последовательно с размыкающим контактом другого реле. Нолученные таким образом две цепи контактов подключены К разным полюсам аккумуляторной батареи. Катушки реле также.соединены с аккумуляторной батареей, В цепи кАушек реле введены переставные герметизированные магнитоуправляемые контакты 23 и 24, которые находятся под воздействием постоянных магнитов 25 и 26, установленных на штоках поплавков 27 и 28 измерительного органа регулятора. Измерительный орган регулятора выполнен в виде . сообщающихся сосудов 29 и 30, связанных с электролитной, водородной и кислородной линиями электролизера. Штоки поплавков, несущие на себе постоянные магниты, заключены в цилиндрические камеры, выполненные из немагнитного металла. Накопительные емкости 31 и 32 для водорода и кислорода выполнены в виде ресиверов высокого давления и соединены с линиями 13 и 14 после регулятора. Для зеициты от чрезмерного повьлиения давлений газов предусмотрены клапаны 33 и 34 максимального давления. Устройство работает следующим образом. При замкнутом выключателе 35 в электролизере 6 идет процесс разложения электролита (КОН) на водород и кислород, которые поступают соответственно через промыватели 11 и 12 в водородную и кислородную линию 13 и 14, При равенстве давлений водорода и кислорода уровни электролита в сообщающихся сосудах 29 и 30 одинаковы.и поплавки 27 и 28 находятся на одном уровне. Когда давление в водородной или кислородной линиях незначительно повышается, то уровень электролита в соединенном с ней сообщающемся сосуде понижается, а в другом сообщающемся сосуде поднимается соответственно поднимаются вверх и находящийся в нем поплавок и постоянный магнит, установленный на его штоке, который, воздействуя на свой магнитоуправляемый контакт, замыкает цепь соответствующего реле блока 22 управления. В результате происходит соединение через контакты реле переключаемого зажима якоря серводвигателя с соответствующим полюсом аккумуляторной батареи. Серводвигатель, вращаясь в соответствующем направлении через посредство винтовой передачи 20, пер емеща рычаг 19, увеличивает проходное сечение регулирующего клапана линии с более высоким давлением и

уменьшает проходное сечение кЛапана другой линии. Как только давления в водородной и кислородной линиях сравняются, поплавки приходят в исходное положение, магнитоуправляемый контакт размыкается и серводви-: гатель останавливается.

При повьшении давления в другой линии перемещение серводвигателем регулирующих клапанов 15 и 16 происходит в обратном направлении;

Аналогичньй процесс происходит каждый раз при незначительном нарушении равновесия давлений в водородной и кислородной линиях.

5

Благодаря тому, что поплавки в, устройстве не нагружены, то регулирование происходит с высокой степенью точности. Этим обеспечивается поддержание полного равновесия давле0ний в электролизере, что является необходимым условием получения высокочистого водорода под давлением.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ ЭЛЕКТРОДИАЛИЗНОЙ УСТАНОВКИ, содержащее электролизер с электролитной, водородной и кислородной линиями, ветродвигатель, соединенный с генератором переменного тока, связанным через выпрямитель с аккумуляторной батареей, и регулятор давле- нйя, установленный на выходе электро-i ливера, отличающееся тем, что, с целью повыиения степени чистоты водорода за счет повышения ШОЧНОС1И регулирования, оно дополнительно содержит релейный блок управления, сообщающиеся сосуды, снабженные поплавками с магнитами и соединенные с электролитной водородной и кислородной линиями электролизера, регулирующие клапаны с сильфонами, установленные на кислородной и водородной линиях. И серводвигатель постоянного тока, связанный одним за(симом своего якоря со средней точкой аккумуляторной батареи, а другим зажимом - с контактами подключенного к прлюсам аккумуляторной батареи релейного блока управления, (Л в цепи катушеккоторого дополнительно введены магнито-управляемые контакты, взаимодействующие с магнитами поплавков сообщающихся сосудов.