વિદ્યુત સાધનો અને વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ પ્લાન્ટનું ઓટોમેશન

વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ બાથમાંના તમામ ઇલેક્ટ્રોડ્સ સામાન્ય રીતે સમાંતર રીતે જોડાયેલા હોય છે, જેથી ઇલેક્ટ્રોલાઇઝરના વર્તમાનમાં ઇલેક્ટ્રોડ્સની વ્યક્તિગત જોડીના પ્રવાહોના સરવાળાનો સમાવેશ થાય છે: તેનાથી વિપરિત, બાથમાં વોલ્ટેજ ઇલેક્ટ્રોડ્સની જોડીમાં વોલ્ટેજ સમાન હોય છે. . વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ બાથ, બદલામાં, શ્રેણીમાં જોડાયેલા હોય છે, જેથી ઇન્સ્ટોલેશનનું કુલ વોલ્ટેજ સેંકડો વોલ્ટ સુધી પહોંચે. એક અપવાદ એ ફિલ્ટર પ્રેસના સિદ્ધાંત પર બનાવેલ પાણીના વિઘટન સ્થાપનો છે, જ્યાં તમામ ઇલેક્ટ્રોડ શ્રેણીમાં જોડાયેલા હોય છે.

વિદ્યુત વિચ્છેદિત છોડમાં પ્રવાહો અને છોડના કદ મોટા હોવાને કારણે, વર્તમાન લીડ સિસ્ટમ તદ્દન શાખાવાળી છે, જેમાં મોટી સંખ્યામાં સંપર્કો છે.

અંજીરમાં. 1 એલ્યુમિનિયમ ઇલેક્ટ્રોલિસિસ બાથ માટે બસબાર ડાયાગ્રામ બતાવે છે. તમે જોઈ શકો છો કે તે ખૂબ જ જટિલ છે, શક્તિશાળી બસ પેક અને લવચીક થર્મલ વિસ્તરણ વળતરના ઉપયોગ દ્વારા દ્વિ-દિશામાં પાવર સપ્લાય પ્રદાન કરે છે.વધુમાં, જો સમારકામ દરમિયાન સ્નાનને ડિસ્કનેક્ટ કરવું જરૂરી હોય, તો જમ્પર્સ પ્રદાન કરવામાં આવે છે જે બે અડીને આવેલા બાથના કેથોડ પેકને જોડે છે, ત્યાંથી તેમાંથી એકને દૂર કરે છે.

ચોખા. 1. એક સતત એનોડ અને સાઇડ કરંટ સપ્લાય સાથે એલ્યુમિનિયમ ઇલેક્ટ્રોલિસિસ બાથ માટે બસબાર: 1 — એનોડ રાઈઝર, 2 — એનોડ બસબાર, 3 — વળતર બસબાર, 4 — ફ્લેક્સિબલ એનોડ બસબાર્સ, 5 — પિન બસબાર સંપર્ક, 6 — કૅથોડ બસબાર રોડ , 7 — લવચીક કેથોડ બસ, 8 — પેકેજ કેથોડ બસ.

એલ્યુમિનિયમ અને તાંબાનો ઉપયોગ રેલ માટે સામગ્રી તરીકે થાય છે, ઓછી વાર લોખંડ. ખાતે આર્થિક વર્તમાન ઘનતા વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ એલ્યુમિનિયમ બસબાર માટે 0.3 — 0.4, કોપર બસબાર માટે 1.0 — 1.3, સ્ટીલ અને કાસ્ટ આયર્ન બસબાર માટે 0.15 — 0.2 A/mm2 છે.

ટાયરના ક્રોસ-સેક્શનને તાણના નુકસાન માટે (3% કરતા વધુ નહીં), ગરમી માટે (25 ° સેના આસપાસના તાપમાને મહત્તમ તાપમાન 70 ° સે) અને યાંત્રિક શક્તિ માટે તપાસવામાં આવે છે. સ્થિર સંપર્ક જોડાણો દબાણ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે (ટાયરને બે કાસ્ટ સ્ટીલ પ્લેટો વચ્ચે સંકુચિત કરવામાં આવે છે, બોલ્ટથી સજ્જડ કરવામાં આવે છે) અથવા વેલ્ડેડ. પ્લગ સંપર્કો બોલ્ટ થયેલ છે. વેજ અથવા તરંગી ક્લેમ્પ્સ વધુ વિશ્વસનીય અને અનુકૂળ છે.

તેમની ઉચ્ચ શક્તિને કારણે, વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ પ્લાન્ટ્સને સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ નેટવર્કમાંથી ખવડાવવામાં આવે છે, અને ત્રણ તબક્કાના વૈકલ્પિક પ્રવાહને ડાયરેક્ટ કરંટમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે રૂપાંતરણ એકમોને સપ્લાય કરીને પ્લાન્ટના વોલ્ટેજ સાથે સપ્લાય વોલ્ટેજને મેચ કરવા માટે ખાસ સ્ટેપ-ડાઉન ટ્રાન્સફોર્મર્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. .

સ્મૂથ વોલ્ટેજ રેગ્યુલેશનવાળા સેમિકન્ડક્ટર રેક્ટિફાયરનો ઉપયોગ ઈલેક્ટ્રોલિસિસ પ્લાન્ટને ઉચ્ચ પાવર સાથે પાવર કરવા માટે થાય છે, કારણ કે તેમની કાર્યક્ષમતા વધારે છે (98 - 99%), તેઓ વધુ વિશ્વસનીય અને ટકાઉ, જાળવવામાં સરળ, ઓપરેશન માટે સતત તૈયાર, શાંત અને કોઈ ઝેરી ઉત્સર્જન નથી.

શક્તિશાળી વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ પ્લાન્ટ બનાવતી વખતે, સેમિકન્ડક્ટર વાલ્વને સમાંતરમાં અને કેટલીકવાર શ્રેણીમાં શામેલ કરવું જરૂરી છે, જે તેમની લાક્ષણિકતાઓના ચોક્કસ વિક્ષેપને કારણે મુશ્કેલીઓનું કારણ બને છે. સમાંતર જોડાણમાં વાલ્વ અને શ્રેણીમાં વોલ્ટેજ વચ્ચેના વર્તમાન વિતરણને સમાન કરવા માટે, વિશિષ્ટ સર્કિટ ઉકેલોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

સેમિકન્ડક્ટર વાલ્વ નોંધપાત્ર વર્તમાન અને વોલ્ટેજ ઓવરલોડનો સામનો કરવામાં સક્ષમ ન હોવાથી, ખાસ રક્ષણાત્મક ઉપકરણોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે જે નિષ્ફળતાના કિસ્સામાં વાલ્વને શોર્ટ-સર્કિટ કરે છે અને જ્યારે વોલ્ટેજ અથવા ઓપરેટિંગ વર્તમાનમાં ખતરનાક વધારો થાય છે ત્યારે તેને બંધ કરે છે.

સેમિકન્ડક્ટર ડાયોડ્સ સાથે ઇન્સ્ટોલેશનમાં સુધારેલા વોલ્ટેજનું નિયમન ફક્ત AC બાજુ પર જ શક્ય છે. આ માટે, મુખ્ય સ્ટેપ-ડાઉન ટ્રાન્સફોર્મરના વોલ્ટેજ સ્ટેપ્સની સ્વિચિંગ અથવા રિમોટ સ્ટેપ સ્વિચ સાથે સ્પેશિયલ કંટ્રોલ ટ્રાન્સફોર્મરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. સરળ વોલ્ટેજ નિયમન માટે રેક્ટિફાયર બ્રિજના દરેક હાથમાં સંતૃપ્તિ રિએક્ટર શામેલ છે.

વાલ્વ ગોઠવણી સામાન્ય રીતે 13,000 અને 25,000 A ના કરંટ અને 300 - 465 V ના સુધારેલા વોલ્ટેજ માટે ઉત્પાદિત કેબિનેટ્સમાં હાથ ધરવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રોલિસિસ પ્લાન્ટ્સને ખોરાક આપતા કન્વર્ટિંગ સબસ્ટેશન કેબિનેટ્સ દ્વારા પૂર્ણ કરવામાં આવે છે. રેક્ટિફાયર કેબિનેટ્સનું ઠંડક હવા અથવા પાણી હોઈ શકે છે.

કન્વર્ટર એકમોનું સ્વચાલિત ગોઠવણ ત્રણ રીતે કરી શકાય છે: સતત વોલ્ટેજ માટે, સતત પાવર માટે, સતત પ્રવાહ માટે.

ડીસી વોલ્ટેજ રેગ્યુલેશન એ પ્રક્રિયાઓ માટે સતત પ્રવાહ પણ પ્રદાન કરે છે જ્યાં કોઈ એનોડ અસરો નથી. એલ્યુમિનિયમ વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ પ્લાન્ટ્સ માટે, આવી સિસ્ટમ સંતોષકારક નથી, કારણ કે એનોડિક અસરોના દેખાવ સાથે, સ્નાનની શ્રેણીમાં પ્રવાહ ઘટે છે અને સ્નાનની ઉત્પાદકતા ઘટે છે, ખાસ કરીને કેટલાક સ્નાનમાં એક સાથે એનોડિક અસરો સાથે. આ કિસ્સામાં, સ્નાનની શ્રેણીની ઉત્પાદકતામાં માત્ર 20 - 30% ઘટાડો થઈ શકે છે, પરંતુ વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ બાથની કામગીરીના થર્મલ મોડમાં પણ ખલેલ પહોંચે છે.

સતત પાવર નિયમનમાં, બાદમાં સતત નિયમનકાર દ્વારા જાળવવામાં આવે છે; ઉપરોક્ત કિસ્સામાં શ્રેણીનો પ્રવાહ ઘટે છે પરંતુ અગાઉના કિસ્સામાં કરતાં ઓછો કારણ કે નિયમનકાર વોલ્ટેજમાં વધારો કરે છે. આ નિયમન સાથે, ઉર્જા વપરાશમાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી, જે પાવર સિસ્ટમ માટે ઇચ્છનીય છે, પરંતુ કન્વર્ઝન સબસ્ટેશન પર વોલ્ટેજ માર્જિન જરૂરી છે.

ડીસી રેગ્યુલેશન પ્રક્રિયાની જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવાના સંદર્ભમાં શ્રેષ્ઠ છે. જો કે, આવા નિયમન સાથે, સપ્લાય નેટવર્કમાં વોલ્ટેજ ડ્રોપ અથવા એનોડ અસરના દેખાવની ઘટનામાં, નિયમનકાર સપ્લાય વોલ્ટેજમાં વધારો કરે છે અને ઊર્જા વપરાશ વધે છે. તેથી, આ કંટ્રોલ સિસ્ટમને કન્વર્ટર સબસ્ટેશનમાં (સામાન્ય રીતે 7-10% ની અંદર) વોલ્ટેજ અને પાવર રિઝર્વ બંનેની જરૂર છે.

તાજેતરમાં, વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ પ્લાન્ટ્સને પાવર કરવા માટે પેરામેટ્રિક વર્તમાન સ્ત્રોતોના ઉપયોગ પર કામ શરૂ થયું છે, જેમાં એનોડ અસર થાય છે, જે તેના પ્રતિકારમાં ફેરફારને ધ્યાનમાં લીધા વિના વૈકલ્પિક પ્રવાહને આપમેળે સ્થિર કરે છે.

સામાન્ય રીતે, વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ બાથ બે અથવા ચાર પંક્તિઓમાં બિલ્ડિંગ બોડીની ધરી સાથે સ્થાપિત થાય છે, અને પાવર સબસ્ટેશન બસ ડક્ટ્સમાં બસ ડક્ટ્સ દ્વારા અથવા રેમ્પ્સ દ્વારા સ્નાનના શરીર સાથે જોડાયેલ છે. હાઉસિંગની અંદર, બસબાર કોષોની બંને બાજુએ બસબાર ચેનલોમાં સ્થિત છે.

તાંબાના વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ દરમિયાન આયનોની હિલચાલનો આકૃતિ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ - કોપર સલ્ફેટનું દ્રાવણ એક વાસણમાં રેડવામાં આવે છે અને તેમાં બે કોપર પ્લેટ્સ (ઇલેક્ટ્રોડ્સ) નીચી કરવામાં આવે છે. વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ દરમિયાન થતી પ્રક્રિયાઓની લેખોમાં ચર્ચા કરવામાં આવી છે વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ શું છે અને ઇલેક્ટ્રોલિસિસ - ગણતરી ઉદાહરણો.