ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Соединение электролизеров в серии и питание их постоянным током из "Электролизеры с твёрдым катодом" В зависимости от масштаба производства и мощности применяемых электролизеров количество их в серии и число сериц в цехе варьируется в широких пределах. [c.244] Первоначально. цля питания электролизеров постоянным током применялись генераторы на невысокое напряжение (до 250—275 в). По мере развития техники преобразования переменного тока в постоянный и усовершенствования конструкций электролизеров напряжение постоянного тока, подаваемого на питание серий электролизеров, повышалось. При использовании ртутных выпрямительных агрегатов для питания постоянным током цехов электролиза растворов щелочных хлоридов применялось напряжение до 825—850 в. В близких отраслях электрохимической промышленности известны случаи применения и более высокого напряжения. Так, в процессе электролиза воды для получения водорода и кислорода в течение нескольких десятков лет успешно применяется постоянный ток напряжением 1500 в. [c.244] Повышение напряжения постоянного тока позволяет снизить капитальные затраты на оборудование преобразовательных подстанций, а при установке ртутных выпрямительных агрегатов— повысить коэффициент полезного действия (к. п. д.) преобразовательной установки. Переход к более высокому напряжению постоянного тока на электролитических установках в значительной степени был связан с внедрением ртутных выпрямителей. [c.244] При повышенном напряжении постоянного тока приходится увеличивать ширину рабочих проходов между рядами электролизеров, а такм е между электролизерами и строительными конструкциями или аппаратами и трубопроводами, электрически соединенными с землей, применять изолированные от земли площадки для обслуживания аппаратуры или электроизоляционные материалы для устройства полов, покрытия строительных конструкций, находящихся возле рабочих проходов или в непосредственной близости к электролизерам. [c.245] С повышепием напряжения увеличиваются утечки тока и усиливаются связанные с этим процессы коррозии трубопроводов, аппаратуры и строительных конструкций, возрастают также требования к прерывателям потоков рассола и щелочи. Обычно не удается обеспечить полный разрыв струи рассола, поступающего в электролизер, и вытекающей из него щелочи, поэтому всегда происходит утечка тока по коллекторам, подводящим и отво.дящим рассол и щелока. В связи с этим необходима антикоррозионная защита трубопроводов и оборудования, в первую очередь заш,ита коллекторов для рассола и щелочи и подогревателей рассола. [c.245] Кроме способов улучшения разрыва потоков жидкостей, поступающих и выходящих из электролизера, и увеличения электрического сопротивления этих путей утечкн тока, описанных в главе I (стр. 169 и сл.), практикуется также применение трубопроводов, изготовленных из диэлектриков или защищенных слоем материала, не проводящего ток. [c.245] При использовании ртутных выпрямителей применение выпрямленного тока повышенного напряжения приводило, кроме экономии капитальных затрат, и к значительному сокращению удельного расхода электроэнергии в производстве хлора и каустической соды. При переходе от напряжения 275 в к напряжению на серии 825 в к. п. д. преобразовательной подстанция, оборудованной ртутными выпрямителями, возрастает с 88 до 94%, что соответствует снижению удельных затрат электроэнергии переменного тока на 6%, или на 170—200 квт-ч на 1 т хлора в зависимости от типа применяемых электролизеров, плотности тока и других условий эксплуатации. Столь значительные технико-экономические выгоды, достигаемые при повышенном напряжении, оправдывали связанное с этим усложнение оборудования цеха электролиза. [c.246] В случае использования полупроводниковых выпрямителей повышение напряжения сверх 200—450 в не дает существенных преимуществ для работы преобразовательных подстанций в смысле улучшения к. п. д. выпрямительного агрегата, и неудобства эксплуатации цеха электролиза при повышенном напряжении являются решающими. Поэтому при установке полупроводниковых или механических выпрямительных агрегатов в цехах улектролиза водных растворов щелочных хлоридов обычно напряжение увеличивают не более чем до 400—450 в. [c.246] Количество электролизеров в серии зависит от напряжения постоянного тока и напряжения на отдельном электролизере. [c.246] Мощность серии электролизеров, работающих с небольшой нагрузкой (типов Х-2, Кребса, БГК-13 и др.), сравнительно невелика, поэтому при организации крупного хлорного производства требовалась установка нескольких таких серий. Например, на заводе годовой мощностью 20 тыс. г каустической соды, оборудованном электролизерами Х-2, имелось 32 серии, работавших под напряжением 275 в. При установке электролизеров БГК-13 в цехе такой же мощности потребовалось бы только шесть серий. [c.246] При использовании сравнительно аМЗломощных электролизеров питание серий от самостоятельных источников постоянного тока нецелесообразно, так как мощность современных преобразователей тока больще необходимой для серии таких электролизеров. Количество выпрямительных агрегатов на подстанции 3 этих случаях обычно не совпадает с количеством серий электролизеров, вследствие чего все выпрямительные агрегаты подключаются параллельно к общим шинам и питание всех серий электролизеров производится параллельно от общих щин. Такая система питания позволяет сократить количество выпрямительных агрегатов, упростить ошиновку для постоянного тока и З лучшить коэффициент полезного использования мощности выпрямителей. На общих шинах преобразовательной подстанции в этих случаях можно постоянно поддерживать максимальное напряжение. При этом распределение нагрузки между сериями электролизеров будет зависеть от сопротивления серий, т. е. от количества электролизеров, последовательно включенных в серии, и состояния этих электролизеров. [c.247] При питании серий электролизеров постоянным током по описанной системе нагрузка на серию за время ее работы меняется вследствие изменения сопротивлений электролизеров в серии, связанного с износом графитовых анодов и забивкой диафрагмы. В связи с большим количеством маломощных электролизеров и изменением нагрузки на серию в процессе ее эксплуатации невозможна полная автоматизация регулирования режима работы электролизера, в частности регулирование питания электролизеров рассолом и подача его в количестве, обеспечивающем оптимальную степень превращения хлорида в гидроокись. [c.247] При данном способе питания серий постоянным током на режиме работы электролизеров благоприятно сказывается одновременное снижение протекаемости диафрагмы (из-за ее ста рения и забпвки пор) и нагрузки на серии в течение тура их работы (из-за износа графитовых анодов и увеличения электрического сопротивления диафрагмы). При этом электролизеры выключают на ремонт обычно целыми сериями после па,де-ния нагрузки на серию ниже определенной величины. [c.247] Электролизеры выключают на ремонт по одному или группами и стремятся проводить выключение отдельных электролизеров или групп равномерно в течение всего года. В вновь включенной серии обычно начинают выключать электролизеры на ремонт до окончательного износа анодов. В некоторых случаях, особенно при вводе в эксплуатацию хлорных цехов на новых предприятиях и отсутствии достаточного количества местных потребителей хлора, серию электролизеров стараются включать по частям, в несколько сроков, что также способствует в дальнейшем возможности равномерного выключения электролизеров для ремонта. [c.248] При правильной организации ремонта электролизеров средний срок их работы в серии и среднее напряжение на электролизере практически постоянны в течение всего времени работы серии. [c.248] Вернуться к основной статье