Разработка и исследование энергосберегающего автоматизированного комплекса электрохимической активации

• Автор: Пустовалов, Виктор Алексеевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 192 с. : ил.

1. Технология электрохимической активации водных растворов
1.1. Феномен электрохимической активации
1.2. Технические характеристики электрохимических реакторов РПЭ
1.3. Влияние формы тока на производительность и расход электроэнергии при электрохимической активации водных растворов
1.4. Состав автоматизированной системы управления для стабилизации параметров выходного продукта электрохимической активации
Выводы
2. Импульсные преобразователи постоянного напряжения для питания установок электрохимической активации водных растворов
2.1. Обобщенное представление эффективности применения полупроводниковых преобразователей в электротехнологиях
2.2. Импульсные преобразователи постоянного напряжения для питания реакторов ЭХА
2.3. Синтез элементов цепи искусственной коммутации с дроссельным подзарядом коммутирующей емкости
2.4. Свойства импульсной системы с широтно-импульсной модуляцией
2.5. Коэффициент полезного действия преобразователя
2.6. Устойчивость систем регулирования с широтно-импульсной модуляцией.

Выводы
3. Вторичные источники питания с промежуточным звеном повышенной частоты
3.1. Преобразователи с промежуточным звеном повышенной частоты
3.2. Габаритная мощность силовых цепей преобразователей ВИП
3.3. Энергетические показатели преобразователей
2.4. Особенности спектрального состава сигналов при широтно-импульсной модуляции
2.5. Модели модуляторов с промежуточным звеном повышенной частоты
2.6. Влияние фильтров на работу импульсных преобразователей с промежуточным звеном повышенной частоты
Выводы
4. Разработка энергосберегающего автоматизированного комплекса электрохимической активации для получения дезинфицирующих растворов со стабильными параметрами
2.1. Система стабилизации протока жидкости через электрохимический реактор
2.2. Система стабилизации выходного напряжения источников питания
2.3. Система стабилизации тока, протекающего через электрохимический реактор
2.4. Автоматизированный двухтактный импульсный преобразователь с промежуточным звеном повышенной частоты
Выводы
Заключение
Список литературы
Приложение!
Приложение 2

Актуальность темы. Снижение затрат при производстве тех или иных продуктов, а также экологическая безопасность не возможны без применения новейших технологий. Одной из таких технологий является
электрохимическая активация (ЭХА). Сущность электрохимической активации заключается в том, что слабоминерализованный водный раствор подвергается электролизу в диафрагменном электролизере. В процессе
электролиза образуется кислотная среда с положительным зарядом у анода, а у катода образуется щелочная среда с отрицательным зарядом.
Расположенная между анодом и катодом пористая диафрагма с одной стороны пропускает ионы, а с другой стороны препятствует смешиванию продуктов электролиза.
В результате электрохимической активации получаются растворы,
позволяющие заменять кислоты и щелочи в промышленных производствах, дез. средства в медицине, получать консерванты, протравители и лечебные препараты для сельского хозяйства, ферменты и коагулянты для химических производств.
Электрохимическая активация водных растворов находит применение во многих областях хозяйственной деятельности человека, где применяются жидкие среды. ЭХА растворы являются экологически чистыми, так как очень быстро релаксируют в обычную воду, не причиняя вреда окружающей среде.
Электролиз жидких сред является энергоемким производством. Кроме того, при электролизе слабоминерализованных растворов хлорида натрия в настоящее время получают растворы с ненормированным составом продуктов электролиза из-за отсутствия стабилизации режимов, при которых можно было бы проводить контролируемый электролиз с целью получения более точных параметров продукта. Это особенно важно при получении растворов применяемых в лечебной практике.

При этом необходимо стабилизировать напряжение на нагрузке Ин при изменении напряжения источника и тока нагрузки, либо изменять напряжение 11 н по определенному закону, независимо от напряжения источника Е,
Выходное напряжение таких преобразователей характеризуется последовательностью импульсов прямоугольной формы с длительностью и паузой а их амплитуда близка к напряжению источника питания Е. Требуемого качества выходного напряжения с точки зрения пульсаций добиваются также как и в выпрямителях - включением между выходом преобразователя и нагрузкой сглаживающего фильтра.
В основе принципа действия импульсного преобразователя постоянного напряжения лежит ключевой режим работы регулирующего полупроводникового прибора, осуществляющего периодическое подключение напряжения питания Е к выходной цепи преобразователя.
Малое падение напряжения на регулирующем приборе в открытом состоянии и протекающий ток нагрузки в закрытом состоянии ключа через шунтирующий диод обусловливают высокий КПД рассматриваемых преобразователей.
Питающим напряжением импульсных преобразователей постоянного тока могут служить сеть постоянного нерегулируемого тока, а также различные источники - аккумуляторные батареи, топливные элементы, солнечные батареи. Задачу регулирования постоянного напряжения с помощью импульсного преобразователя можно решить и при первичной питающей сети переменного тока. В этом случае на входе импульсного преобразователя включают неуправляемый выпрямитель. Система “неуправляемый выпрямитель - импульсный преобразователь постоянного напряжения” является конкурирующим вариантом управляемого выпрямителя по энергетическим показателям.
Применение схем питания установок ЭХА на базе тиристоров (с искусственной коммутацией), двухоперационных вентилей (ОТО, ГССТ) и