Устройство для управления электроионитовым аппаратом

пц 56 И 69 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЙЬСТВУСоюз Советских Сооналнстичесннх Ресоублин) Заявлено 27.05,74 (21) 2028204/24 присоединением заявк Государственный хамит(23) Приоритет Совета Министров СССпо делам изобретенийи открытиЙ бликовано 15.06.77, Б етень22ия 08.07.77 3) УДК 621-555,6(088,8) ата опубликования описан 2) Авторы изобретения И, М, Цейтлин, Е. А. Весенин, Б, А, Плигин, Р. Г. Миловидов, В. Г. Степанов, Э, М. Балавадзе, А. И. Галинов и А. М. Фаминцын1) 3 аявите(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОИОНИТОВЫМ АВЛЕНИ АРАТОМ Изобретение относится к установкам для электрохимической обработки жидкостей методом электродиализа с использованием ионоселективных мембран, в частности к устройствам для управления электроионитовым аппаратом.Известны устройства для управления электроионитовым аппаратом, содержащие переключатель полярности и клапаны переключения трактов диализата и концентрата, В этих аппаратах процесс деионизации жидкости, осуществляемый пропусканием постоянного электрического тока между электродами через разделенные ионоселективнымн мембранами чередующиеся камеры деионизации и концентрирования, сопровождается образованием и отложением на поверхности анионитовых мембран со стороны камер концентрирования плохо растворимых солей и других веществ, а также - в катодной камере. Рост отложений обуславливает повышение электрического и гидравлического сопротивлений электроионитового аппарата, изменение параметров процесса, вследствие чего со временем процесс становится неэкономичным. Для удаления отложений из аппарата устройством для управления осуществляется периодическое реверсирование полярности с одновременной сменой трактов диализата и концентрата - камер деионизации и концентрирования. После реверсирования полярности из аппарата удаляются те мешающие процессу вещества, кототые осели на его поверхностях во время предыдущего цикла работы 1. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является известное устройство для управления электроионитовым аппаратом, содержащее последовательно включенные переключатель полярности н 10 ключ, реле времени и клапаны трактов дналнзата и концентрата 2. Реверснрование полярности происходит автоматически через заранее установленный промежуток времени, по истечении которого по сигналу реле времени 15 срабатывают клапаны, переключающие тракты дналнзата н концентрата, и переключатель полярности. В этих известны.; устройствах темпы роста отложений в электрононитовом аппарате и, соответственно, снижение эффек тивностн процесса деноннзацпи зависят отконцентрации и температуры исходной жидкости, величины плотности тока в аппарате и др. С изменением параметров процесса при эксплуатации продолжительность работы ап парата до наступления предельного состояния,при котором процесс деионизацни становится малоэффективным, неэкономичным, может изменяться, Поэтому при реьерсировании полярности через заданный интервал времени, меньзд ший, чем время наступления предельного сос 561569тояния процесса, количество реверсов с последующим выведением аппарата на рабочий режим увеличится и, соответственно, сокращается время полезной работы аппарата, т. е.его фактическая производительность; при реверсировании полярности через заданный интервал времени, больший, чем время наступления предельного состояния процесса, процесс деионизации становится неэкономичным и увеличивается продолжительность растворения и удаления отложений и выведения аппарата на рабочий режим.Целью изобретения являегся повышение точности управления. В описываемом устройстве это достигается тем, что оно содержит триггер, логические элементы ИЛИ и Запрет и датчик контролируемого параметра (например, датчик расхода концентрата), выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, разрешающим входом элемента Запрет и входом реле времени, соединенного своим выходом с запрещающим входом элемента Запрет и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с ключом, а выход элемента Запрет через триггер соединен с переключателем полярности и клапанами трактов диализата и концентрата.На чертеже представлена функциональная блок-схема описываемого устройства.Оно состоит из ключа 1 и переключателя 2 полярности последовательно включенных в цепь питания электроионитового аппарата 3 от источника 4 электропитания, клапанов 5, б, 7 и 8, установленных на трактах диализата и концентрата, датчика 9 контролируемого параметра, взаимосвязанных реле времени 10, триггера 11 и логических элементов ИЛИ 12 и Запрет 13. Электроионнтовый аппарат 3 включает в себя электродные камеры 14 и расположенные между ними чередующиеся, разделенные ионоселективными мембранами, камеры 15 и 16 концентрирования и деионизации,Часть исходной жидкости подается в электроионитовый аппарат 3 в камеры 16, выполняющие функцию камер концентрирования, и направляется через клапан б на промывку электродных камер 14, после чего сбрасывается, Другая часть исходной жидкости подается в камеры 15, выполняющие функцию камер деионизации, в которых деионизируется, и затем через клапан 8 подается потребителям. Деионизация происходит при пропускании через электроионитовый аппарат 3 постоянного электрического тока от источника 4 электропитания. Процесс деионизации сопровождается, как указывалось выше, образованием и отложением на поверхности анионитовой мембраны со стороны камер концентрирования и в катодной камере плохо растворимых солей. При достижении, вследствие этого, одним из параметров процесса заданного предельного значения (например, снижении расхода концентрата) датчик 9 контролируемого параметра (например, датчик расхода) подает сигнал5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 о 55 60 на вход реле времени 10, первый вход логического элемента ИЛИ 12 и разрешающий вход логического элемента Запрет 13. Сигнал от элемента ИЛИ 12 поступает на ключ 1, который размыкает цепь питания электродов электроионитового аппарата 3. Сигнал от элемента Запрет 13 поступает на вход триггера 11, который преобразовывает входной единичный сигнал поочередно в единичный и нулевой сигналы и подает команду на переключатель 2, реверсирующий полярность электродов и, тем самым, направление тока в электроионитовом аппарате, и на клапаны 5, б, 7 и 8, изменяющие свое положение. При этом жидкость, которая проходила в течение предыдущего цикла работы через камеры 15, выполнявшие функцию камер деионизации, и направлялась через клапан 8 к потребителю, теперь направляется через клапан 5 в электродные камеры 14 н затем - на сброс, а камеры 15 выполняют функцию камер концентрирования. Функция камер 16 также изменяется, и они становятся камерами деионпзации, а жидкость пз камер 16 направляется уке не через клапан 6 на сброс, а через клапан 7 - к потребителям. Одновременно со срабатыванием переключателя 2 полярности и клапанов 5, б, 7 и 8 сигнал с реле времени 10 поступает на второй вход элемента И 1 И 12 и запрещающий вход элемента Запрет, Это необходимо для того, чтобы на органы управления не поступало ложных сигналов при колебаниях контролируемого параметра, после отключения электропитания и при переключении гидравлических трактов. По истечении заданного времени, достаточного для стабилизации процесса в электроионитовом аппарате 3, и прекрашении единичного сигнала от датчика 9 контролируемого параметра, сигнал на выходе реле времени 10 пропадает, вследствие чего срабатывает ключ 1, включая электроды в цепь питания источника 4 электропитания, а триггер 11 остается подготовленным к срабатыванию и обратной перемене знака при очередном реверсировании полярности. После этого рабочий цикл повторяется.В результате осуществления рсверспрования полярности электроионитового аппарата при достижении контролируемым параметром предельного значения повышается точность управления и вследствие этого повышается надежность работы и экономичность установки, обусловленная увеличением ее средней производительности.Формула изобретенияУстройство для управления электроионитовым аппаратом, содержащее последовательно включенные переключатель полярности и ключ, реле времени и клапаны трактов диалиэата и концентрата, отличающееся тем, что, с целью повышения точности управления, оно содержит триггер, логические элементы ИЛИ и Запрет и датчик контролируемого параметра, например датчик расхода концен561569 Исходная жиЬосгпь Составитель Л. ЛипецкийТехред Л. Брахнина)ректор Т. Добровольска юр дактор Заказ 1470/НЦНИИПИ Изд. М Государствен по делам 3035, МосквТираж 947овета Министровоткрытийая наб., д. 4/5 дписиос ого комитета С изобретений и, Ж, Раушс Типография, пр. Сапунова,трата, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, разрешающим входом элемента Запрет и входом реле времени, соединенного своим выходом с запрещающим входом элемента Запрет и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с ключом, а выход элемента Запрет через триггер соединен с переключателем полярности и клапанами трактов диализата и коннентрата.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.5 1. Патент США3043768, кл, 204 - 301,опубл. 1962.2. Патент США2863813, кл. 204 в 1,опубл. 1958,