Устройство для управления работой электродиализной установки

(19) 111) СОЮЗ СОВЕТСКИХООЬИЦааипаРЕСПУБЛИК а) С 25 В 15/02 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМУ СВ ова м ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Сектор радиационных исследний при Президиуме АН АЗССР(56) 1. Якименко Л.М, и др. Электролиз воды. М., "Химиями, 1970,с171-173.2. Патент Франции У 2288880,кл. Р 03 Р 9/02, 1976,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯРАБОТОЙ ЭЛЕКТРОДИАЛИЗНОЙ УСТАНОВКИ,содержащее электролизер с электролитной, водородной и кислороднойлиниями, ветродвигатель, соединенныйс генератором переменного тока, связанным через выпрямитель с аккумуляторной батареей, и регулятор давле" .ния, установленный на выходе электролизера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения степени чистоты водорода эа счет повышения точности 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 закимом своего якоря со средней точкой аккумуляторной батареи, а другим зажимом - с контактами подключенного к полюсам аккумуляторнойР батареи релейного блока управления, в цепи катушек которого дополнительно введены магнито-управляемые контакты, взаимодействующие с магнитами поплавков сообщающихся сосудов.Изобретение относится к устройству для управления работой электродиализной установки и может бытьиспользовано в электрохимическойпромышленности,Известно устройство для полученияводорода под давлением (8-10 ат)путем электролиза, воды, содержащееэлектролизер, регулятор, давленийгазов и ресиверы Ц .Нормальная работа этого устройства обеспечивается применениемгромоздких поплавковых регуляторовпрямого действия и питанием электролиэера от источника тока со стабильным напряжением, что делает его 15малопригодным для применения в условиях автономных ветроэлектрическихустановок.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для управленияработой электродиализной установки,содержащее электролизер с электролитной, водородной и кислородной линиями, ветродвигатель, соединенный сгенератором переменного тока, связанным через ныпрямитель с аккумуляторной батареей, и регулятор давления, установленный на выходеэлектролизераНедостаток известного устройствасостоит в недостаточной степени чистоты водорода за счет низкой точностирегулирования.Цель изобретения - повышение степени чистоты водорода за счет .пов,ышения точности регулирования,35Укаэанная. цель достигается тем,что устройство дополнительно содержит релейный блок управления, сообщающиеся сосуды, снабженные поплавкамис магнитами и соединенные с электролитной, водородной и кислородной линиями электролизера, регулирующиеклапаны с сильфонами, установленныена кислородной и водородной линиях,и серводнигатель постоянного тока, 45связанный одним зажимом своего якорясо средней точкой аккумуляторнойбатареи, а другим зажимом - с контактами подключенного к полюсамаккумуляторной батареи релейного блока управления, н цепи катушек которогодополнительно введены магнитоуправляемые контакты, взаимодействующиес магнитами поплавков сообщающихсясосудов.55 60 На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройст-.ва,йУстройство содержит генератор 1переменного тока, приводимый новращение от ветродвигателя 2, который соединен через понижающий трансформатор 3 с мостовым выпрямителем 4,к зажимам постоянного тока которогоподключена аккумуляторная батарея 5 и электролизер 6, Небольшие по величине сопротивления 7 и 8, а такжедиоды 9 и 10, нведенные в нагрузочные цепи, служат для правильногосогласования режимов работы при питании электролизера от выпрямителяи от аккумуляторной батареи.На выходах электролизера по водороду и кислороду установлены промыватели 11 и 12, соединенные с водо"родной и кислородной линиями 13 и14, на которых установлен регулятор давлений газов,Регулятор состоит из механическисвязанных между собой регулирующихклапанов 15 и 16, герметизиронанныхсильфонами 17 и 18. Рычаг 19 клапанов через винтовую передачу 20 связан с валом сернодвигателя 21 постоянного тока, якорь которого соединен одним своим зажимом со среднейточкой аккумуляторной батареи 5, адругим - с контактами реверсивногоблока 22 управления,Реверсивный блок управления состоит из днух реле О и о, каждый изкоторых имеет по одному замыкающемуи размыкающему контактуЗамыкающийконтакт одного реле соединен последовательно с размыкающим контактомдругого реле. Ыолученные такимобразом две цепи контактов подключены к разным полюсам аккумуляторнойбатареи. Катушки реле также соединеныс аккумуляторной батареей, В цепикатушек реле введены переставныегерметизированные магнитоуправляемыеконтакты 23 и 24, которые находятсяпод воздействием постоянных магнитов25 и 26, установленных на штокахпоплавков 27 и 28 измерительногооргана регулятора, Измерительныйорган регулятора выполнен н видесообщающихся сосудов 29 и 30 связанных с электролитной, водородной икислородной линиями электролиэера,Штоки поплавков, несущие на себепостоянные магниты, заключены вцилиндрические камеры, выполненныеиз немагнитного металлаНакопительные емкости 31 и 32 для водорода икислорода выполнены в виде ресивероввысокого давления и соединены с линиями 13 и 14 после регулятора. Длязащиты от чрезмерного повышениядавлений газов предусмотрены клапаны33 и 34 максимального давления.Устройство работает следующимобразом.При замкнутом выключателе 35 нэлектролизере 6 идет процесс разложения электролита (КОН) на нодороди кислород, которые поступают соответственно через промыватели 11 и 12н водородную и кислородную линию 13и 14. При равенстве давлений водорода и кислорода уровни электролитав сообщающихся сосудах 29 и 30 одина1063867 ВНИИПИ Заказ 10479/29 Тираж 643 Подписное иал ППП "Патент", г.ужгород,ул, Проектная,ковы,и поплавки 27 и 28 находятсяна одном уровне. Когда давление вводородной или кислородной линияхнезначительно повышается, то уровеньэлектролита в соединенном с нейсообщающемся сосуде понижается, ав другом сообщающемся сосуде поднимается соответственно поднимаютсявверх и находящийся в нем поплавоки постоянный магнит, установленныйна его штоке, который, воздействуяна свой магнитоуправляемый контакт,замыкает цепь. соответствующего релеблока 22 управления, В результатепроисходит соединение через контакты реле переключаемого зажима якорясерводвигателя с соответствующимполюсом аккумуляторной батареи,Серводвигатель, вращаясь в соответствующем направлении через посред"ство винтовой передачи 20, перемещаярычаг 19, увеличивает проходноесечение регулирующего клапаналинии с более высоким давлением и уменьшает проходное сечение кЛапанадругой линии. Как только давленияв водородной и кислородной линияхсравняются, поплавки приходят висходное положение, магнитоуправля 5 емый контакт размыкается и серводви-,гатель останавливается.. При повышении давления в другой1линии перемещение серводвигателемрегулирующих клапанов 15 и 16 проис 10 ходит в обратном направлении,Аналогичный процесс происходиткаждый раз при незначительном нарушении равноресия давлений в водородной и кислородной линиях.15 Благодаря тому, что поплавки вустройстве не нагружены, то регулирование происходит с высокой степенью точности. Этим обеспечивается 20поддержание полного равновесия давле-,ний в электролизере, что являетсянеобходимым условием получения высокочистого водорода под давлением.