Патент 1063867

Устройство для управления работой электродиализной установки

 

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 давленйя, 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.

(19) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

OIWl

PEQflYSJlHH

3%9 С 25 В 15/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ::

Н АВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3391671/23 26 (22) 26 ° 05.82 ,(46) 30.12.83. Бюл. )) 48 (72) М.Я.Бакиров, Ф.М.Ахундов, О.М.Саламов и П.Ф.Рзаев (71) Сектор радиационных исследований при. Президиуме AH АЗССР (53) 66.012-52(088.&) (56) 1. Якименко Л.М. и др. Электролиз воды. M., "Химия", 1970, с ° 171-173.

2. Патент Франции )) 2288880, кл. F 03 D 9/02, 1976. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

РАВОТ0А 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- . ния, установленный на выходе электро лизера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения степени чистоты водорода эа счет повышения юочности 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 кимом своего якоря со средней точкой аккумуляторной батареи, а другим зажимом — с контактами подключенного к полюсам аккумуляторной

Я батареи релейного блока управления, в цепи катушек которого дополнительно введены магнито-управляемые контакты, взаимодействующие с магнитами поплавков сообщающихся сосудов.

ЬФ

1063867

Изобретение относится к устройству для управления работой электродиализной установки и может быть использовано в электрохимической промышленности.

Известно устройство для получения водорода под давлением (8-10 ат) путем электролиза. воды, содержащее электролизер, регулятор, давлений газов и ресиверы (1) .

Нормальная работа этого устрой- 10 ства обеспечивается применением громоздких поплавковых регуляторов прямого действия и питанием электролиэера от источника тока со стабильным напряжением, что делает его 15 малопригодным для применения в условиях автономных ветроэлектрических установок.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управления работой электродиализной установки, содержащее электролизер с электролитной, водородной и кислородной линиями, ветродвигатель, соединенный с генератором переменного тока, связанным через ныпрямитель с аккумуляторной батареей, и регулятор давления, установленный на выходе электролизера (2) .

Недостаток известного устройства состоит в недостаточной степени чистоты водорода за счет низкой точности регулирования.

Цель изобретения — повышение степени чистоты водорода за счет .пов;ышения точности регулирования.

Укаэанная. цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит релейный блок управления, сообщающиеся сосуды, снабженные поплавками с магнитами и соединенные с электро- 40 литной, водородной и кислородной линиями электролизера, регулирующие клапаны с сильфонами, установленные на кислородной и водородной линиях, . и сервоцнигатель постоянного тока, 45 связанный одним зажимом своего якоря со средней точкой аккумуляторной батареи, а другим зажимом — с контактами подключенного к полюсам аккумуляторной батареи релейного блока управления, н цепи катушек которого дополнительно введены магнитоуправляемые контакты, взаимодействующие с магнитами поплавков сообщающихся сосудов.

60

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройст-. ва, C

Устройство содержит генератор 1 переменного тока, 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, нведенные 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 промыватели 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, герметизиронанных сильфонами 17 и 18. Рычаг 19 клапанов через винтовую передачу 20 связан с валом сернодвигателя 21 постоянного тока, 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 днух реле 0 и Ь, каждый из которых имеет по одному замыкающему и размыкающему контакту ° Замыкающий контакт одного реле соединен последовательно с размыкающим контактом другого реле. полученные таким образом две цепи контактов подключены к разным полюсам аккумуляторной батареи. Катушки реле также соединены с аккумуляторной батареей, В цепи к &тушек 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 н виде сообщающихся сосудов 29 и 30„ связанных с электролитной, водородной и кислородной линиями электролиэера.

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 защиты от черезмерного повышения давлений газов предусмотрены клапаны

33 и 34 максимального давления.

Устройство работает следующим образом.

При замкнутом выключателе 35 н электролизере 6 идет процесс разложения электролита (КОН) на нодород 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 одина1063867

И1ИИПИ Заказ 10479/29 Тираж 643 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä,óë.Ïðoåêòíàÿ,4 ковы.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

J 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, перемещая 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 повышении давления в другой

1 л ин ии перемещен ие серводвигателем регулирующих клапанов 15 и 16 проис10 ходит в обратном направлении.

Аналогичный процесс происходит каждый раз при незначительном нарушении равноресия давлений в водородной и кислородной линиях.

15 благодаря тому, что поплавки в устройстве не нагружены, то регулирование происходит с высокой степенью точности. Этим обеспечивается

20 поддержание полного равновесия давле-, ний в электролизере, что является необходимым условием получения высокочистого водорода под давлением.