Устройство автоматического управления процессом электролиза воды для получения водорода и кислорода Советский патент 1992 года по МПК C25B15/02 G05D27/00 

от поступающих сигналов с датчика давления 6 воздействует на регулятор потребляемой мощности 3, включая и отключая его и доводя таким образом давление газа в электролизере 4 до заданного уровня. При недопустимых значениях температуры и/или давления в электролизере 4 в случае отказа элементов схемы, превышающих критические значения, на выходе одного или обоих блоков защиты 9 и 11 появится сигнал, принимаемый логическим элементом ИЛИ 13, с которого электрический сигнал через управляемый ключ 14 поступает на управляющие электроды 15 тиристорного контактора 1, запирающие тиристоры и прекращающие подачу энергии из сети. 1 ил.

Использование: изобретение относится к электролизу воды для получения водорода и кислорода для газопламенной сварки и пайки. Сущность: для обеспечения безопасности и надежности работы электролизера 4 датчики 6 и 7 давления и температуры, установленные в электролизере 4, выведены на блоки защиты по давлению 9 и температуре 11, снабженные соответствующими задатчиками 11 и 12 критического давления и критической температуры и блоками 16 и 17 сравнения .Выходы с блоков защиты 9 и 11 соединены с входами логического элемента ИЛИ 13, выход которого связан черезупрае ляемыйключ 14 с управляющими электрод - ми 15 тиристорного контактора 1, установленного на входе устройства. управления нормальной работой электролизера 4 регулятор давления 8 в зависимости у Ё ч| 2 vj О 00

Изобретение относится к электролизу воды с целью получения водорода и кислорода для газопламенной сварки и может быть использовано в электронной, электротехнической, радиотехнической и других отраслях промышленности, где требуется локальный нагрев, микросварка и пайка различных металлов, преимущественно цветных.

Известно устройство получения водорода и кислорода при электролизе воды для газопламенной микросварки и пайки, содержащее блок питания, соединенный с ним через регулятор потребляемой мощности электролизер с выходами на клапан обратного удара и регулятор давления, связанный с регулятором потребляемой мощности и распределением управляющих импульсов 8 описанном устройстве регулирование процесса электролиза проводится только в зависимости от давления газовой смеси и не учитывается изменение температуры электролита, которое приводит к качественному изменению состава смеси, а именно к изменению концентрации водяных паров, влияющих на режим газопламенной обработки путем поглощения части энергии пламени.

Поэтому в устройстве автоматического управления процессом получения водорода и кислорода при электролизе воды, содержащем блок питания, соединенный через регулятор потребляемой мощности с электролизером, во внутренней полости последнего установлены датчики давления и температуры, которые выведены соответственно на регуляторы давления и температу- ры, подключенные к регулятору потпебляемой мощности.

Однако датчики и регуляторы давления т температуры имеют пределы чувствительности, в выход за верхний предел возможностей датчиков и регуляторов грозит выводом электролизера из строя, тем более что минимальная температура самовоспламенения смеси равна 400° С, а при повышенном давлении температура воспламенения снижается.

Цель изобретения - обеспечение защиты устройства получения водорода и кислорода путем электролиза воды при недопустимых уровнях давления и температуры.

Поставленная цель достигается тем, что

в устройстве автоматического управления процессом электролиза воды для получения водорода и кислорода для газопламенной сварки и пайки, содержащем блок питания, к которому подключен через регулятор потребляемой мощности электролизер с датчиком давления и температуры, при этом датчик давления подсоединен к регулятору давления, связанному с регулятором потребляемой мощности, датчики давления и

температуры с задатчиками критического значения этих параметров подключены на соответствующие блоки защиты, имеющие выход на логический элемент ИЛИ, соединенный через управляемый ключ с цепями

управления тиристорного контактора, включенного на выходе устройства.

На чертеже представлена схема описываемого устройства.

Устройство автоматического управления процессом Получения водорода и кислорода при электролизе воды содержит установленный на входе и включенный в сеть тиристорный контактор 1, к выходу которого подключен блок 2 питания, например

выпрямительный мост, соединенный с регулятором 3 потребляемой мощности, подключенный к электролизеру 4. газопровод которого направлен в предохранитель 5 обратного удара. В электролизере 4 установлен датчик б давления и датчик 7 температуры. Датчик 6 давления выведен на регулятор 8 давления, выход которого подключен к регулятору 3 потребляемой мощности. Датчики давления 6 и температуры 7

прдсоединены к входам соответствующих

блоков защиты датчик 6 давления - к блоку

9защиты по давлению с задатчиком 10 критического давления, датчик 7 температуры - к блоку 11 защиты по температуре с задат- чиком 12 критической температуры. Выходы блоков 9 и 11 защиты подсоединены к входам логического элемента ИЛИ 13, соединенного через управляемый ключ 14 с управляющими электродами 15 тиристор- ного контактора 1.

Устройство работает следующим образом.

При подключении устройства к питающей электросети напряжение через тири- сторный контактор 1, выпрямительный мост 2, регулятор 3 потребляемой мощности поступает на электроды электролизера 4. Управление режимом работы электролизера 4 осуществляется с помощью регулятора 8 давления, воспринимающего информацию по уровню давления в электролизере 4 от датчика 6 давления и воздействующего на регулятор 3 потребляемой мощности, изменяя напряжение, подаваемое на электроды электролизера, в сторону увеличения или уменьшения. При достижении определенного уровня давления через датчик 6 давления поступает соответствующая информация на регулятор 8 давления, выключающий регулятор 3 потребляемой мощности. При снижении давления ниже оптимального уровня регулятор 3 потребляемой мощности включается и через электроды электролизера 4 протекает ток. Процесс газообразования возобновляется. Описанная схема позволяет поддерживать давление в системе на определенном заданном уровне. Сигнал защиты электролизера 4 при недопустимом по условиям эксплуатации давлении, вызванном, например, отказом элементов регулятора 3 потребляемой мощности или регулятора 8 давления, формируются блоком 9 защиты по давлению. Сигнал сдатчика 6 давления поступает на вход схемы 16 сравнения блока 9 защиты и сравнивается с электрическим сигналом задатчика

10критического давления, подаваемым на другой вход схемы 16 сравнения блока 9 защиты. Если первый сигнал превысит второй, то на выходе блока 9 защиты появится сигнал, передаваемый транзисторным логическим элементом ИЛИ 13 через управляемый ключ 14 на управляющие электроды 15 тиристорного контактора 1, под действием

которого тиристоры запираются, и происходит отключение устройства от сети.

Схема обеспечивает также защиту устройства при недопустимой по условиям экс- 5 плуатации температуре в электролизере 4. Сигнал с датчика 7 температуры поступает на вход схемы 17 сравнения блока 11 защиты по температуре, сравнивается с сигналом задатчика 12 критической температуры

0 и при превышении первого сигнала формируется выходной сигнал, поступающий на один из входов транзисторного логического элемента ИЛИ 13, с которого через управляемый ключ 14 и управляющие электроды 1Г

5 запирает тиристоры контактора 1, прерыва ющие питание электролизера 4.

Обеспечение защиты электролизер при недопустимых по условиям эксплуата0 ции давлении и температуре путем отключения его электронным контактором от сетм позволяет повысить надежность и безопасность работы с гремучим газом, увеличивает ресурс работы электролизера без капиталь-0

5 ного ремонта, срок службы соединительных элементов и позволяет устанавливать различные режимы работы электролизера Формула изобретения Устройство автоматического управле0 ния процессом электролиза воды для пот- учения водорода и кислорода д я газопламенной сварки, содержащее б ж питания, к которому через регулятор о- требляемой мощности подключен эле гро5 лизер, в котором установлены датчики давления и температуры, выход датчика давления через регулятор давления соединен с управляющим входом регулятора потребляемой мощности, отличающееся

0 тем, что, с целью повышения надежности и безопасности в работе, в его состав введены тиристорный контактор, включенный по входу блока питания, блоки защиты по давлению и температуре, снабженные соответ5 ственно задатчиками критических значений давления и температуры, логический элемент ИЛИ и управляемый ключ, при этом выход датчика температуры через блок защиты по температуре соединен с первым о

0 входом логического элемента ИЛИ, выход датчика давления через блок защиты по давлению соединен с вторым входом логического элемента ИЛИ, выход которого через управляемый ключ соединен с управляющим входом тиристорного контактора.