Автоматизации параметров и режимов работы электролизно-водных генераторов работающих в агрессивных средах

• Автор: Тиканов, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 134 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Глава 1 Современное состояние исследований и разработок

электролизноводных генераторов для сварки и пайки.

1.1 Состояние исследования и разработки электролизноводных генераторов.

1.2 Постановка задачи диссертации и ее общая характеристика

Глава 2 Научное обоснование выбора структурной схемы генератора и

его элементной базы.

2.1 Автоматизация выбора структурной схемы генератора.

2.2 Обоснование выбора конструкционных параметров и оптимального режима электропитания электролизера ЭВГ

2.3 Научное обоснование системы датчиков и защитных

автоматизированных устройств ЭВГ
2.3.1 Система датчиков давления в ЭВГ.
2.3.2 Система датчиков температуры в ЭВГ.
2.3.3 Комплекс датчиков устройств системы защиты от обратного удара
2.3.4 Экспериментальная модель элекролизноводного генератора АГАТ, разработанная при непосредственном участии автора.
Глава 3 Научное обоснование принципов построения и разработки
системы автоматического управления и защиты аппаратов на основе ЭВГ большой мощности
3.1 Разработка системы электропитания и управления ЭВГ большой мощности.
3.2 Исследования электромагнитных процессов в системах электропитания и управления ЭВГ
3.3 Анализ уровня радиопомех и выбор схемы
помехоподавляющего устройства
3.4 Автоматизация управления электротехнологическими установками на базе ЭВГ с применением микроЭВМ.
3.5 Методика расчета количества пластин и производительности электролизера генератора большой мощности.
Заключение
Список использованной литературы


Для электрохимического получения водорода и кислорода промышленное применение получили различные типы электролизеров, отличающиеся друг от друга конструкцией электродов и способами разделения и отвода газов. На практике аппаратура для электролиза воды различается в основном устройством и расположением электродов в зависимости от подключения их к источнику тока. По этому принципу электролизеры делятся на две группы: с монополярным включением электродов (монополярные) и с биполярным включением электродов (биполярные). Схематическое устройство монополярных и биполярных электролизеров показано на рисунке 1. Одна половина электродов (например, четные) соединена с положительной шиной, а другая, нечетные - с отрицательной. При этом каждый отдельно взятый электрод является или только анодом, или только катодом, т. Плотность тока в монополярных электролизерах измеряется как частное от деления силы тока на поверхность всех электродов одной полярности, т. Биполярные электролизеры состоят также из параллельно расположенных стальных электродов, но с тон разницей, что подвод тока в них осуществляется только к крайним электродам, работающим монополярно. Промежуточные же электроды работают биполярно, т. Рисунок* 1. По характеру монтажа электродов электролизеры делятся на ящичные и фильтр-прессные. Монополярные электролизеры, как правило, бывают ящичного типа. Корпусом электролизера служит прямоугольный ящик, в котором электроды размещены параллельно друг другу. Большое распространение в промышленных установках получили биполярные электролизеры фильтр-прессного типа. Они состоят из прямоугольных или круглых биполярных электродов, которые соединены рамами в один агрегат через изолирующие и уплотняющие прокладки. Элемент электролизера, состоящий из двух электродов и рамы с закрепленной на ней диафрагмой, называется ячейкой. Диафрагма делит внутреннюю полость ячейки на две части - катодную и анодную. По способу разделения газов различают колокольные и диафрагменные электролизеры. В настоящее время используют, преимущественно, диафрагменные электролизеры. Эффективность электролизера напрямую зависит от величины рабочей поверхности электродов и скорости удаления газовых пузырьков из межэлектродного пространства. Рисунок 1. На рисунке 1. Простейшим является плоский электрод (рисунок 1. Недостатком плоского электрода является высокая степень газонаполнения электролита. Известны также сетчатые (рисунок 1. Интересна конструкция жалюзийного электрода (рисунок 1. Наибольшее применение в промышленных фильтр-прессных электролизерах получили биполярные электроды с выносными перфорированными листами (рисунок 1. Средний сплошной лист такого электрода служит для разделения соседних ячеек и крепления выносных перфорированных электродов. Газы, выделившиеся при электролизе на внешней стороне выносного электрода, отводятся через отверстие перфорации на образную сторону в промежутки со средним листом электрода. Такое устройство электродов позволяет почти вплотную приблизить выносные электроды к диафрагме. Кроме конструктивных особенностей следует обратить внимание на материал, из которого изготовлены электроды. Обычно электроды выполняются из стали 3, аноды дополнительно, с целью предохранения от коррозии, электролитически покрывают никелем. Из сказанного выше следует, что электролизер для получения водорода и кислорода представляет собой весьма сложную конструкцию и связано это, в первую очередь, необходимостью раздельного вывода водорода и кислорода. Конструкторские проблемы в значительной мере упрощаются или снимаются полностью, если нет необходимости в раздельном получении кислорода и водорода. Сварка, пайка и другие виды газопламенной обработки материалов и изделий - это тот вид работ, когда в подавляющем большинстве случаев можно непосредственно направлять в горелку кислородно-водородную смесь стехиометрического состава ("гремучий газ"). Это позволяет значительно упростить конструкцию электролизера и сделать его более эффективным в плане энергетических характеристик.