Устройство для питания электролизеров Советский патент 1978 года по МПК C25C3/20 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ переменного тока к частоте генератора импульсов не менее пяти. Раздельное регулирование среднего тока в группах электролизеров, обслуживаемых одним трансформатором, а также раздельное регулирование частоты в группе электролизеров, достигаемое одним генератором напряжения управления тиристором, позволяют обеспечить во всех электролизерах соответствующей группы оптимальный режим электролиза, определяемой суммой нескольких показателей, из которых главными являются минимальные дендритообразование на катодах и среднее напряжение на разноименных электродах электролизеров. На фиг. I представлена схема предложенного устройства; на фиг. 2 - графики изменения токов во времени на электролизерах и источнике питания, а также график изменения напряжения между катодами и управляющими электродами тиристоров. Источник 1 постоянного тока, например тиристорный преобразователь, с напряжением U, питает ряд последовательно включенных электролизеров 2 постоянном током Ii. . Источник 3 переменного тока с напряжением и и частотой не ниже 50 Гц питает через трансформатор 4 две групп ы электролизеров импульсными токами Ь и 1з - соответственно, импульсы которых накладываются встречно на постоянный ток I|, как показано на Напряжения Uj возникают на вторичных обмотках трансформатора 4. Начало одной ВТОричной обмотки и конец другой соединены с анодами тиристоров 5, катоды которых соединены катодами электролизеров. В цеп их вторичных обмоток трансформатора 4 и указзиных электролизеров установлены источинки 6 постоянного тока, например химические источники тока, положнтельные полюсы которых соединены с анодами эяектролнзеров первыми в группах. Источннкамн б могут быть аккумуляторы или баки с электродами, погруженнымн в электролнт (например свннцовыми электродами в водном растворе серной кислоты). Устройство работает следующим образом. Тиристоры 5 открываются нмпульснымн напряжениями Uy, вырабатываемыми синхронно генератором импульсов (на фиг. 1 не показан) и следующими с частотой f, l/T,..B результате сложения токов 1г н 1з получается импульсный ток 1г (соответственно Ii + Гз- Iz) 1мпульсный ток 1г (соответственно с чередованнем длинных (с временем Т|-Ти). импульсов прямой полярности н коротких (с временем Тц) импульсЬв тока обратной полярности, следующих с частотой f|. Короткий нмпульс тока с временем Ти состоит нз нескольких полуволн выпрямленного тока I, что обеспечнЁается временем Ти.р Отношение частот. ( обеспечивйет неравенство ,1Т| при котором может уменьшиться расход электроэнергии. Минимальный расход электроэнергии соответствует, при заданной средней плотности тока через электролизеры и отношении Тц/Ti, мннимальному среднему напряжению на электролизерах 2, которое зависит от частоты f,. Диапазон изменения частоты fi выбирается таким, чтобы обеспечить определение минимальных значений среднего напряжения на разноименных электродах электролизеров при возможных изменениях их состоянии, а также температуры и состава электро.лита и.электролизерах группы. Диапазон изменения частоты f| связан с частотой fs источника 3 питания с частотой не ниже 500 р-ц, а частота 50Гц источника 3 позволяет изменять частоту I .в пределах 0,1 -т-|,ОГц и т. д. Регулирование напряжений Uj в каждом трансформаторе 4, обслуживающем группы электролизеров (например при электролизерах в группе), позволяет устанавливать то или иное значение среднего тока Ij (или li), зависящее от интенсивности дендритообразования в группе электролизеров. Так, при ухудщении состояния катодов - средний ток Iz (или 1,) уменьщается путем увеличения среднего значения тока 1з (или 1з). Источники 6 тока не пропускают ток 1| в обмотки трансформатора 4, когда открыты тиристоры 6. Величина иаиряжения источника 6 должна быть не меньше суммарного напряжения постоянного тока, действующего на крайних разноименных электродах группы электролизеров, при этом величина напряжения источника 6 должна быть минимальной - для уменьшения потерь, связанных с прохождением импульсного тока через источник 6, поэтому целесообразно с учетом напряжений хи„„ческих источников тока иметь в группе более электролизеров. Синхронная подача напряжений Uy натиристоры, аноды которых соединены с началом н концом двух вторичных обмоток одного трансформатора 4, обеспечивает минимальную ве лнчнну (в пределе равную нулю) тока подмагннчнвання в обмотках данного трансформатора 4. Так как явленне неравномерного роста катодного осадка, усиливающегося с ростом плотностн катодного тока, в промышленном электролнзе является лимнтирующим в стремлении вестн электроосаждение при повышенных плотностях тока, то уменьшение дендритообразовання само по себе позволит увеличить среднюю плотность тока в электролизерах. Такнм образом, изобретение позволяет увеличить производительности электролизеров н снизить расход энергии на единицу продукта. Формула изобретения Устройство для питания электролизеров, содержащее нсточннк постоянного тока, трансформатор переменного тока н тнристоры, катоды и управляющие электроды которых соединены с генератором нмпульсов, отличающееся тем, что, с целью увеличения пронзводительности электролизеров н снижения расхода электроэнергии на единицу продукта за счет обеспечения мнннмального дендритообразовання и минимального среднего напряжения на.

электролизерах, трансформатор дополнительно содержит вторичную обмотку, каждая вторичная обмотка трансформатора соединена через тиристор н дополнительно установленный источник постоянного тока с группой электролизеров, катод тиристора соединен, с катодом последнего электролизера в группе, а положительный полюс источника постоянного тока соединен с анодом первого электролизера в группе.

Источники информации, принятые во вни маиие при экспртизе:

}. Авторское свидетельство СССР № 45026.. кл. Н 01 m 35/30, 23.06.72. 1974.

J

iLJi,

т, .

е