전기 분해 설비의 전기 장비 및 자동화
전해조의 모든 전극은 일반적으로 병렬로 연결되므로 전해조의 전류는 개별 전극 쌍의 전류 합계로 구성됩니다. 반대로 수조의 전압은 전극 쌍의 전압과 같습니다. . 전기분해 수조는 차례로 직렬로 연결되어 설비의 총 전압이 수백 볼트에 도달합니다. 예외는 모든 전극이 직렬로 연결된 필터 프레스의 원리에 따라 만들어진 물 분해 설비입니다.
전기분해된 플랜트의 전류와 플랜트의 크기가 크다는 사실로 인해 전류 리드 시스템은 상당히 많은 수의 접점으로 분기됩니다.
무화과에서. 도 1은 알루미늄 전해조에 대한 버스바 다이어그램을 보여준다. 보시다시피 매우 복잡하며 강력한 버스 팩과 유연한 열팽창 보정기를 사용하여 양방향 전원 공급을 제공합니다.또한 수리 중 수조를 분리해야하는 경우 인접한 두 수조의 음극 팩을 연결하여 그 중 하나를 제거하는 점퍼가 제공됩니다.
쌀. 1. 하나의 연속 양극 및 측면 전류 공급이 있는 알루미늄 전해조용 버스바: 1 — 양극 라이저, 2 — 양극 버스바, 3 — 보상 버스바, 4 — 유연한 양극 버스바, 5 — 핀 버스바 접점, 6 — 음극 버스바 로드 , 7 — 유연한 음극 버스, 8 — 패키지 음극 버스.
알루미늄과 구리는 레일의 재료로 사용되며 철은 덜 사용됩니다. 경제 전류 밀도 전기분해 알루미늄 모선의 경우 0.3 — 0.4, 구리 모선의 경우 1.0 — 1.3, 강철 및 주철 모선의 경우 0.15 — 0.2 A/mm2입니다.
타이어의 단면은 장력 손실(3% 이하), 가열(주위 온도 25°C에서 최대 온도 70°C) 및 기계적 강도에 대해 점검됩니다. 고정 접점 연결은 압력에 의해 이루어지거나(타이어는 두 개의 주강판 사이에서 압축되고 볼트로 조여짐) 용접됩니다. 플러그 접점이 볼트로 고정되어 있습니다. 웨지 또는 편심 클램프가 더 안정적이고 편리합니다.
전력이 더 높기 때문에 전기 분해 플랜트는 일반적으로 고전압 네트워크에서 공급되며 특수 강압 변압기는 3상 교류를 직류로 변환하는 변환 장치를 공급하여 공급 전압을 플랜트의 전압과 일치시키는 데 사용됩니다. .
부드러운 전압 조절 기능을 갖춘 반도체 정류기는 효율성이 높고(98 - 99%) 더 안정적이고 내구성이 있으며 유지 관리가 쉽고 지속적으로 작동할 준비가 되어 있으며 조용하고 독성 배출이 없기 때문에 고전력 전기 분해 플랜트에 전력을 공급하는 데 사용됩니다.
강력한 전기분해 플랜트를 만들 때 반도체 밸브를 병렬로, 때로는 직렬로 포함해야 하므로 특성의 특정 분산으로 인해 어려움이 발생합니다. 병렬 연결 밸브와 직렬 전압 사이의 전류 분배를 균등화하기 위해 특수 회로 솔루션이 사용됩니다.
반도체 밸브는 상당한 전류 및 전압 과부하를 견딜 수 없기 때문에 고장 시 밸브를 단락시키고 위험한 전압 또는 작동 전류 증가가 발생하면 밸브를 끄는 특수 보호 장치가 사용됩니다.
반도체 다이오드 설치 시 정류 전압 조절은 AC 측에서만 가능합니다. 이를 위해 주 강압 변압기 또는 원격 단계 스위치가 있는 특수 제어 변압기의 전압 단계 전환이 사용됩니다. 원활한 전압 조절을 위해 정류기 브리지의 각 암에 포화 리액터가 포함되어 있습니다.
밸브 배열은 일반적으로 13,000 및 25,000 A의 전류와 300 - 465 V의 정류 전압용으로 제조된 캐비닛에서 수행됩니다. 전기분해 플랜트에 공급하는 변환 변전소는 캐비닛에 의해 완료됩니다. 정류기 캐비닛의 냉각은 공기 또는 물일 수 있습니다.
컨버터 장치의 자동 조정은 정전압, 정전력, 정전류의 세 가지 방법으로 수행할 수 있습니다.
DC 전압 조정은 또한 양극 효과가 없는 프로세스에 정전류를 제공합니다. 알루미늄 전기분해 설비의 경우 이러한 시스템은 만족스럽지 않습니다. 왜냐하면 양극 효과의 출현과 함께 일련의 조의 전류가 감소하고 특히 여러 조에서 동시 양극 효과로 조의 생산성이 감소하기 때문입니다. 이 경우 일련의 수조의 생산성이 20 ~ 30%까지 떨어질 수 있을 뿐만 아니라 전기분해 수조의 열 작동 모드도 방해받습니다.
일정한 전력 조정에서 후자는 일정한 조정기에 의해 유지됩니다. 위의 경우 직렬 전류는 떨어지지만 레귤레이터가 전압을 증가시키면 이전의 경우보다 적습니다. 이 규제로 전력계통에는 바람직한 에너지 소비 변화가 없지만 변환 변전소에서 전압 마진이 필요하다.
DC 규정은 프로세스 요구 사항 충족 측면에서 최고입니다. 그러나 이러한 규제를 통해 공급 네트워크의 전압 강하 또는 양극 효과가 나타나는 경우 레귤레이터는 공급 전압을 높이고 에너지 소비를 증가시킵니다. 따라서 이 제어 시스템은 컨버터 변전소에 전압과 전력 예비(일반적으로 7-10% 이내)가 모두 필요합니다.
최근에는 저항 변화에 관계없이 교류를 자동으로 안정화시키는 양극 효과가 발생하는 전기 분해 플랜트에 전력을 공급하기 위해 파라메트릭 전류 소스를 사용하는 작업이 시작되었습니다.
일반적으로 전기분해조는 건물 본체의 축을 따라 2열 또는 4열로 설치되며, 변전소는 모선내의 모선이나 경사로를 통해 욕조의 본체와 연결된다. 하우징 내부에서 버스바는 셀 양쪽의 버스바 채널에 있습니다.
구리 전기 분해 중 이온 이동 다이어그램 전해질-황산구리 용액을 용기에 붓고 두 개의 구리판 (전극)을 그 안에 넣습니다. 전기 분해 중에 발생하는 프로세스는 기사에서 논의됩니다. 전기분해란? 그리고 전기분해 - 계산 예.